Effetto della vaccinazione anti-SARS-CoV-2 sulle risposte delle cellule natural killer nella sclerosi multipla

Abstract

La sclerosi multipla è la più comune malattia infiammatoria del sistema nervoso centrale. È risaputo che i trattamenti per la SM con anticorpi monoclonali che hanno come target l’antigene CD20 influenzano la risposta anticorpale della vaccinazione anti-SARS-CoV-2, con pazienti SM in terapia che producono livelli vicino allo zero in risposta alla vaccinazione; tuttavia, le risposte mediate da cellule T sono mantenute o addirittura aumentate. Non si sa se la vaccinazione anti-SARS-CoV-2 influenzi anche le risposte immunitarie innate mediate dalle cellule natural killer (NK). Studi recenti suggeriscono che altre vaccinazioni possono suscitare risposte delle cellule NK specifiche per l'antigene. In accordo con questo, i due obiettivi della mia tesi sono: - Investigare l’effetto della vaccinazione mRNA anti-SARS-CoV-2 sul fenotipo delle cellule NK in soggetti sani e pazienti SM trattati con ocrelizumab. - Valutare come i peptidi della proteina Spike influenzi le risposte delle cellule NK prima e dopo la vaccinazione anti-SARS-CoV-2. Abbiamo osservato diverse proporzioni delle sottopopolazioni delle cellule NK nei pazienti SM prima del vaccino, in particolare un maggiore livello di cellule NK CD56dim che non esprimevano il marcatore CD16, rispetto ai sani. Prima del vaccino, abbiamo osservato che nei sani, le cellule NK degranulavano in risposta a stimoli attivatori, aumentavano l’attivazione del marcatore CD69 e producevano più IFN-γ, mentre le cellule NK dei pazienti SM non si attivavano dopo lo stimolo. Dopo la vaccinazione, abbiamo osservato un aumento delle cellule NK CD56dim e una diminuzione delle cellule NK CD16-neg nei pazienti SM. Inoltre, la vaccinazione ha portato ad un’aumentata attivazione delle cellule NK nei pazienti SM e un’aumentata produzione dell’IFN-γ nei sani. Infine, abbiamo osservato che prima della vaccinazione, ma non dopo, la messa in coltura con i peptidi Spike del SARS-CoV-2 ma non con i peptidi CMV, abbassa la produzione di IFN-γ nei sani.

Multiple sclerosis is the most common inflammatory disease of the central nervous system. It is known that treatment of MS with monoclonal antibodies targeting the CD20 antigen impacts antibody response to the anti-SARS-CoV-2 vaccine, with MS patients on therapy producing near-zero levels in response to vaccination; however, T cell responses are maintained and even enhanced. It is not known whether the anti-SARS-CoV-2 vaccination affect the innate immune responses mediated by natural killer (NK) cells. Recent studies suggest that other vaccinations may elicit antigen-specific NK cell responses. Accordingly, the two aims of my thesis are: • To investigate the effect of anti-SARS-CoV-2 vaccination mRNA on the phenotype of NK cells in healthy subjects (HC) and in MS patients treated with the anti-CD20 drug ocrelizumab (ocre-MS). • To evaluate how peptides from the SARS-CoV-2 Spike protein affect NK cell responses before and after anti-SARS-CoV-2 vaccination. We observed different proportion of NK cell subsets in ocre-MS before the vaccine, in particular there was a higher level of CD56dim NK cells not expressing the CD16 marker than in HC. Before vaccination, we observed that in HC, NK cells degranulated in response to activating stimuli, upregulated the activation marker CD69 and produced IFN-γ, whereas NK cells from ocre-MS NK cells did not activate upon stimulus. After vaccination, we observed an increase in CD56dim NK cells and a decrease of CD16-neg NK cells in ocre-MS. Moreover, vaccination led to increased activation of NK cells in ocre-MS and an increased production of IFN-γ in HC. Finally, we observed that before vaccination, but not after it, culture with SARS-CoV-2 Spike peptides but not CMV peptides, downregulates the production of IFN-γ from NK cells of HC.