Humoral and CD4+ T cell response to variants of SARS-CoV-2 induced by natural infection and vaccination in a Colombian population

Cardona Martel, Tania Fabiola; Franco Cortés, Manuela Antonio; Perdomo Celis, Federico; Ariza Ayala, Beatriz

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Date

2023-07-12

Publisher

Pontificia Universidad Javeriana

Faculty

Facultad de Ciencias

Program

Maestría en Ciencias Biológicas

Obtained title

Magíster en Ciencias Biológicas

Type

Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría

COAR

Tesis de maestría

TY - GEN T1 - Humoral and CD4+ T cell response to variants of SARS-CoV-2 induced by natural infection and vaccination in a Colombian population AU - Cardona Martel, Tania Fabiola AU - Franco Cortés, Manuela Antonio AU - Perdomo Celis, Federico AU - Ariza Ayala, Beatriz Y1 - 2023-07-12 UR - http://hdl.handle.net/10554/65414 PB - Pontificia Universidad Javeriana AB - La respuesta de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 y las células T CD4+ inducidas por infección natural y/o la vacunación disminuyen con el tiempo y reconocen otras variantes virales a diferentes niveles. Sin embargo, hay pocos estudios que evalúen los niveles y la durabilidad de la respuesta de anticuerpos y células T CD4+ específicas del SARS-CoV-2 contra las variantes Mu, Gamma y Delta. En este estudio, examinamos, en dos cohortes ambispectivas de individuos naturalmente infectados y/o vacunados, los títulos de anticuerpos anti-RBD y la frecuencia de células T CD4+ específicas del SARS-CoV-2 hasta 6 meses después de la última exposición al antígeno. En individuos naturalmente infectados, la respuesta de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 disminuyó 6 meses después del inicio de los síntomas. Sin embargo, la cinética observada dependió de la gravedad de la enfermedad, ya que los individuos que desarrollaron COVID-19 grave mantuvieron los títulos de anticuerpos de unión. Además, se encontró un reconocimiento cruzado detectable de anticuerpos de unión para las variantes Gamma, Mu y Delta, pero los anticuerpos neutralizaron de manera deficiente a la variante Mu. Las vacunas contra la COVID-19 indujeron un aumento en los títulos de anticuerpos 15-30 días después de recibir la segunda dosis, pero estos niveles disminuyeron a los 6 meses. Sin embargo, como era de esperar, una tercera dosis de la vacuna provocó un aumento en los títulos de anticuerpos. La dinámica de la respuesta de anticuerpos después de la vacunación dependió de la exposición previa al SARS-CoV-2. Niveles más bajos de anticuerpos inducidos por la vacuna se asociaron con el desarrollo de breakthrough infections (BTIs). La vacunación resultó en respuestas de células T CD4+ de memoria central específicas de la proteína Spike (S) que reconocieron péptidos de las variantes Gamma y Mu, y su duración también dependió de la exposición previa al SARS-CoV-2. Además, encontramos respuestas de células T CD4+ de reconocimiento cruzado en individuos no expuestos y no vacunados. Estos resultados tienen implicaciones importantes para el diseño de vacunas contra las nuevas variantes de interés y preocupación del SARS-CoV-2. ER - @misc{10554_65414, author = {}, title = {Humoral and CD4+ T cell response to variants of SARS-CoV-2 induced by natural infection and vaccination in a Colombian population}, year = {2023-07-12}, abstract = {La respuesta de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 y las células T CD4+ inducidas por infección natural y/o la vacunación disminuyen con el tiempo y reconocen otras variantes virales a diferentes niveles. Sin embargo, hay pocos estudios que evalúen los niveles y la durabilidad de la respuesta de anticuerpos y células T CD4+ específicas del SARS-CoV-2 contra las variantes Mu, Gamma y Delta. En este estudio, examinamos, en dos cohortes ambispectivas de individuos naturalmente infectados y/o vacunados, los títulos de anticuerpos anti-RBD y la frecuencia de células T CD4+ específicas del SARS-CoV-2 hasta 6 meses después de la última exposición al antígeno. 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En este estudio, examinamos, en dos cohortes ambispectivas de individuos naturalmente infectados y/o vacunados, los títulos de anticuerpos anti-RBD y la frecuencia de células T CD4+ específicas del SARS-CoV-2 hasta 6 meses después de la última exposición al antígeno. En individuos naturalmente infectados, la respuesta de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 disminuyó 6 meses después del inicio de los síntomas. Sin embargo, la cinética observada dependió de la gravedad de la enfermedad, ya que los individuos que desarrollaron COVID-19 grave mantuvieron los títulos de anticuerpos de unión. Además, se encontró un reconocimiento cruzado detectable de anticuerpos de unión para las variantes Gamma, Mu y Delta, pero los anticuerpos neutralizaron de manera deficiente a la variante Mu. Las vacunas contra la COVID-19 indujeron un aumento en los títulos de anticuerpos 15-30 días después de recibir la segunda dosis, pero estos niveles disminuyeron a los 6 meses. Sin embargo, como era de esperar, una tercera dosis de la vacuna provocó un aumento en los títulos de anticuerpos. La dinámica de la respuesta de anticuerpos después de la vacunación dependió de la exposición previa al SARS-CoV-2. Niveles más bajos de anticuerpos inducidos por la vacuna se asociaron con el desarrollo de breakthrough infections (BTIs). La vacunación resultó en respuestas de células T CD4+ de memoria central específicas de la proteína Spike (S) que reconocieron péptidos de las variantes Gamma y Mu, y su duración también dependió de la exposición previa al SARS-CoV-2. Además, encontramos respuestas de células T CD4+ de reconocimiento cruzado en individuos no expuestos y no vacunados. Estos resultados tienen implicaciones importantes para el diseño de vacunas contra las nuevas variantes de interés y preocupación del SARS-CoV-2. ER -

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Humoral and CD4+ T cell response to variants of SARS-CoV-2 induced by natural infection and vaccination in a Colombian population

Resumen

La respuesta de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 y las células T CD4+ inducidas por infección natural y/o la vacunación disminuyen con el tiempo y reconocen otras variantes virales a diferentes niveles. Sin embargo, hay pocos estudios que evalúen los niveles y la durabilidad de la respuesta de anticuerpos y células T CD4+ específicas del SARS-CoV-2 contra las variantes Mu, Gamma y Delta. En este estudio, examinamos, en dos cohortes ambispectivas de individuos naturalmente infectados y/o vacunados, los títulos de anticuerpos anti-RBD y la frecuencia de células T CD4+ específicas del SARS-CoV-2 hasta 6 meses después de la última exposición al antígeno. En individuos naturalmente infectados, la respuesta de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 disminuyó 6 meses después del inicio de los síntomas. Sin embargo, la cinética observada dependió de la gravedad de la enfermedad, ya que los individuos que desarrollaron COVID-19 grave mantuvieron los títulos de anticuerpos de unión. Además, se encontró un reconocimiento cruzado detectable de anticuerpos de unión para las variantes Gamma, Mu y Delta, pero los anticuerpos neutralizaron de manera deficiente a la variante Mu. Las vacunas contra la COVID-19 indujeron un aumento en los títulos de anticuerpos 15-30 días después de recibir la segunda dosis, pero estos niveles disminuyeron a los 6 meses. Sin embargo, como era de esperar, una tercera dosis de la vacuna provocó un aumento en los títulos de anticuerpos. La dinámica de la respuesta de anticuerpos después de la vacunación dependió de la exposición previa al SARS-CoV-2. Niveles más bajos de anticuerpos inducidos por la vacuna se asociaron con el desarrollo de breakthrough infections (BTIs). La vacunación resultó en respuestas de células T CD4+ de memoria central específicas de la proteína Spike (S) que reconocieron péptidos de las variantes Gamma y Mu, y su duración también dependió de la exposición previa al SARS-CoV-2. Además, encontramos respuestas de células T CD4+ de reconocimiento cruzado en individuos no expuestos y no vacunados. Estos resultados tienen implicaciones importantes para el diseño de vacunas contra las nuevas variantes de interés y preocupación del SARS-CoV-2.

Abstract

The SARS CoV-2 antibody and CD4+ T cell responses induced by natural infection and/or vaccination decline over time and cross-recognize other viral variants at different levels. However, there are few studies evaluating the levels and durability of the SARS CoV-2-specific antibody and CD4+ T cell response against the Mu, Gamma, and Delta variants. Here, we examined, in two ambispective cohorts of naturally-infected and/or vaccinated individuals, the titers of anti-RBD antibodies and the frequency of SARS-CoV-2-specific CD4+ T cells up to 6 months after the last antigen exposure. In naturally-infected individuals, the SARS-CoV-2 antibody response declined 6 months post-symptoms onset. However, the kinetic observed depended on the severity of the disease, since individuals who developed severe COVID-19 maintained the binding antibody titers. Also, there was detectable binding antibody cross-recognition for the Gamma, Mu, and Delta variants, but antibodies poorly neutralized Mu. COVID-19 vaccines induced an increase in antibody titers 15-30 days after receiving the second dose, but these levels decreased at 6 months. However, as expected, a third dose of the vaccine caused a rise in antibody titers. The dynamics of the antibody response upon vaccination depended on the previous SARS-CoV-2 exposure. Lower levels of vaccine-induced antibodies were associated with the development of breakthrough infections. Vaccination resulted in central memory spike-specific CD4+ T cell responses that cross-recognized peptides from the Gamma and Mu variants, and their duration also depended on previous SARS-CoV-2 exposure. In addition, we found cross-reactive CD4+ T cell responses in unexposed and unvaccinated individuals. These results have important implications for vaccine design for new SARS-CoV-2 variants of interest and concern.