Vaikkakin vasta-aineet ovat olleet testauksen kohteena aiemmissa infektioissa, jotka ovat tarttuneet COVID-19:ään, T-solut tarjoavat myös joitain oivalluksia – mahdollisesti parempia, asiantuntijat sanovat.
Nämä lymfosyytit ovat ensimmäisiä vastaajia, jotka sitten koordinoivat immuunivastetta rakentaen samalla muistijälkeä, muistia, niin että myöhemmät infektiot häviävät nopeasti, usein huomaamatta.
T-solutestit ovat monimutkaisempia ja tyypillisesti varattu tutkimukseen, mutta jotkin niistä ovat ehkä tulossa lähiaikoina kliiniseen käyttöön, ja ainakin yksi yritys hakee FDA:lta hätätilannekäyttölupaa. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että T-solujen testaaminen voi jopa parantaa diagnostista tarkkuutta ja mahdollisesti ennustaa, miten COVID-19 kehittyy.
”T-soluvasteiden testaaminen voi nopeuttaa infektion havaitsemista jopa viikolla. Solut tulevat sisään toisena päivänä ja ne jakautuvat hyvin nopeasti, niin että ne ovat havaittavissa jo kolmen tai neljän päivän kuluttua tartunnasta”, sanoo tohtori Dawn Jelley-Gibbs, joka tutki T-soluja influenssassa Trudeau-instituutissa Saranac Lakessa, New Yorkissa.
”Tartunnan saaneiden ja immuuniksi tulleiden ihmisten tunnistamisella voisi olla valtavia hyötyjä, jotta yhteiskunta voisi turvallisesti palata normaaliin elämään. Lukuisia vasta-ainetestejä on olemassa, mutta niiden luotettavuudesta ja vasta-aineiden pysyvyydestä infektion jälkeen on edelleen epäilyjä”, sanoo tohtori Maria Oliver, vanhempi tutkija brittiläisessä Indoor Biotechnologies -yrityksessä, joka on yksi useista kliinisiä T-solutestien kehittäjäyrityksistä.
T-solujen perusteet
T-solut polveutuvat luuytimen kantasoluista. Kehityksen aikana ne siirtyvät kateenkorvan rauhaseen (siksi ”T”), jossa ne näyttävät antigeenejä, jotka karsitaan itsensä tunnistaviksi. Antigeenit erottavat toisistaan alatyypit: CD4 T-solut (”auttajat”) tunnistavat makrofageissa olevat vieraat antigeenit, stimuloivat B-soluja tuottamaan vasta-aineita, erittävät sytokiinejä ja aktivoivat CD8 T-solut (”sytotoksiset”). CD8-T-solut puhkaisevat virustartunnan saaneet solut.
T-solureseptorit (TCR) ovat hämmästyttävän monimuotoisia. Tutkijat ovat arvioineet TCR:n monimuotoisuutta käyttämällä sitoutumista makrofagien näyttämien MHC-peptidien vaihteleviin kvartetteihin (”tetrameereihin”). ImmuneCODE, Adaptive Biotechnologiesin ja Microsoftin avoin tietokanta, lähestyy kahta miljardia sekvensoitua TCR:ää, mikä edellyttää koneoppimista niiden erottamiseksi toisistaan.
Hyvä uutinen on se, että COVID-19:ssä T-solut ilmaantuvat pari päivää oireiden alkamisen jälkeen, sitovat virusta useissa paikoissa ja pysyvät sitkeästi – toistaiseksi.
Saksalaisen Freiburgin yliopiston tutkijat seurasivat CD8-T-soluja 26 toipuvalla potilaalla 100 päivän ajan ja raportoivat tuloksistaan Nature Medicine -lehdessä.
”Koska emme havainneet merkittävää vähenemistä seurannan aikana, oletamme, että muistin CD8-T-soluvaste säilyy pidempään, yli vuoden ajan. Mutta vain pitkittäistutkimukset pitkän ajan kuluessa todistavat tämän oletuksen oikeaksi tai vääräksi”, sanoi vastaava kirjoittaja, lääketieteen tohtori Christoph Neumann-Haefelin.
Monet tutkijat toivovat, että T-soluvaste peilaa SARSin ja MERS:n vastetta: 2-10 vuotta.
Lyhyt historia T-soluista COVID-19:ssä
T-solut ovat ilmestyneet hitaasti COVID-testausmaisemaan, sillä niiden kanssa työskentelyä varten ne ovat haastavia; protokollat vaihtelevat toisistaan, ja niiden standardisointi on vaikeaa. Kirjallisuuslabyrintti T-soluista COVIDissa laajeni kesän puolivälissä, kun joukko preprintejä kehittyi julkaistuiksi artikkeleiksi:
- Alba Grifoni, PhD, ja kollegat huomauttivat Cell-lehdessä 25. kesäkuuta, että T-soluvasteiden tunnistaminen voi antaa tietoa immuniteetin patogeneesistä ja noususta, antaa tietoa rokotekehityksestä ja tarkentaa kansanterveydellisiä toimenpiteitä.
- Daniel Altmann, PhD, ja Rosemary Boyton, MD, kirjoittivat Science Immunology -lehdessä 17. heinäkuuta SARS-CoV-2-spesifisten T-solujen toiminnasta, kestävyydestä ja suojasta.
- Tohtori Julian Braun ja työtoverit tunnistivat CD4 T-soluja, jotka ovat spesifisiä viruksen piikkiproteiinin molemmille päille COVID-potilailla, ja soluja, jotka ovat spesifisiä piikin toiselle puolelle seronegatiivisilla terveillä luovuttajilla, joilla on saattanut säilyä jonkin verran immuniteettia aiemmasta altistumisesta aikaisemmille koronaviruksille. Heidän artikkelinsa ilmestyi Nature-lehdessä 29. heinäkuuta.
- UPennin COVID-prosessointiyksikkö kuvasi Science-lehdessä 4. syyskuuta kolme ”immunotyyppiä, joilla on terapeuttisia vaikutuksia”. Ryhmä kehittää määritystä, joka voidaan ”sertifioida kliiniseen käyttöön sekä testata, reagoivatko immunotyypit eri tavoin tiettyihin hoitomuotoihin”, selitti toinen kirjoittaja Nuala Meyer, MD.
Keskeisesti tämä kirjallisuus viittaa siihen, että luontaisesti syntyvä T-soluvaste alkaa infektion alkuvaiheessa ja antaa immuniteettia vähintään 6 kuukauden ajan.
Tämä voi tarkoittaa, että T-solutestit eivät ainoastaan tunnista vankkaa immuunivastetta tartunnan saaneilla henkilöillä, vaan niistä voi olla apua myös rokotteen pitkäaikaisen vasteen seurannassa.
Ensimmäinen kliininen T-solutesti COVID:lle
Adaptive Biotechnologies kehittää T-Detect COVID:ia, ja se suunnittelee EU:n myyntilupahakemuksen jättämistä vielä ennen vuoden loppua. Testin inspiraationa oli 2 900 ihmistä Vossa, Padovan lähellä Italiassa, koskeva tutkimus, joka julkaistiin 20. kesäkuuta Nature-lehdessä. Siellä ensimmäinen italialainen kuoli COVID-19-tautiin 21. helmikuuta. Siitä seurasi kahden viikon lukitus.
Kansalaisille tehtiin PCR-testi lukituksen alussa ja lopussa. Kuusikymmentä päivää myöhemmin tehtiin vasta-aineserologiset ja T-solutestit 70:lle niistä 81 potilaasta, joiden testit olivat positiivisia.
T-solutestit tunnistivat 68 tartuntaa 70:stä (97 %); vasta-aineserologisilla testeillä löydettiin 54 (77 %) tartuntaa. Näistä 70 henkilöstä 24:llä ei ollut oireita. Lisäksi T-solutesti tunnisti 45 kansalaista 2220:sta, joilla PCR-testi oli ollut negatiivinen, ja noin puolet heistä oli ilmoittanut oireista tai kosketuksesta jonkun positiivisen testin tehneen henkilön kanssa.
Uutta testiä käytetään aluksi havaitsemaan aiempia infektioita, kertoi Adaptiven ylilääkäri, lääketieteen tohtori Lance Baldo, mutta se voi olla myös ennustetekijä, koska T-soluvasteen aste korreloi oireiden ja niiden vaikeusasteen kanssa, mutta vasta-ainevasteiden vaste ei.
Koneoppiminen vertasi sairauden astetta – oireeton, oireinen, sairaalahoito – T-solureseptorien monimuotoisuuteen ja lukumäärään, mitä Baldo kutsui leveydeksi ja syvyydeksi. ”Siitä saadaan pisteet. Mitä korkeampi pistemäärä, sitä todennäköisemmin olet ollut hyvin sairas. T-solupistemäärän avulla voidaan siis ehkä ennustaa, onko lopputulos hyvä vai huono.” Nämä havainnot julkaistiin medRxiv-julkaisussa viime viikolla.
COVID-19:tä koskevien tutkimustulosten ennennäkemätön tulva on rakentamassa diagnostisten testien, hoitojen ja rokotteiden aseistusta. ”Jokaisella näistä testeistä – vasta-aineiden serologialla, T-solutesteillä – on oma roolinsa”, Baldo sanoi, ”ja sen selvittäminen, miten niitä käytetään, on tärkeää harjoittavalle kliinikolle.”