Skip to main content

LUP Student Papers

LUND UNIVERSITY LIBRARIES

Spike-specific adaptive immunity in elderly individuals vaccinated against SARS-CoV-2

Andersson, Samuel (2023) MOBN03 20222
Degree Projects in Molecular Biology
Abstract
Adaptive immunity has been implicated in cardiovascular diseases, but the relationship between immune capacity or immune function in these diseases has yet to be established. I optimized a method to screen for immune capacity using immune responsiveness against the SARS-CoV-2 spike protein as a proxy. This method screens for markers upregulated during activation on lymphocytes using fluorescent antibodies to measure activation. Optimization of the method involved titrating antibodies and testing whether the addition of costimulatory antibodies (anti-CD28/49d) sometimes used with the method would be relevant. Most antibodies could be utilized at half the suggested volume or less. Pairing the spike peptide stimulation with stimulatory... (More)
Adaptive immunity has been implicated in cardiovascular diseases, but the relationship between immune capacity or immune function in these diseases has yet to be established. I optimized a method to screen for immune capacity using immune responsiveness against the SARS-CoV-2 spike protein as a proxy. This method screens for markers upregulated during activation on lymphocytes using fluorescent antibodies to measure activation. Optimization of the method involved titrating antibodies and testing whether the addition of costimulatory antibodies (anti-CD28/49d) sometimes used with the method would be relevant. Most antibodies could be utilized at half the suggested volume or less. Pairing the spike peptide stimulation with stimulatory anti-CD28/49d antibodies, we found much more robust induction of activation markers, while the spike peptide alone induced almost the same levels of activation as no treatment, with cell density being a likely candidate as to why. After optimization, I analyzed peripheral blood mononuclear cells from the Functional IMmunity and CardiOvascular Study (FIMCOD) cohort of vaccinated elderly individuals (N=136), examining their anti-SARS-CoV-2 spike protein responsiveness. I observed levels of spike-specific T helper and cytotoxic T cell levels are correlated, and levels of total central memory correlates with higher levels of spike-specific helper T cells. Additionally, memory phenotype composition was found to be changed in helper T cells in spike-specific memory vs total memory cells, shifting towards a central and effector memory composition, as would be expected. Barely any change was found in spike specific cytotoxic memory T cell composition, though this could be masked due to large differences in total memory composition between individuals. However, as the entire cohort of 675 individuals could not be analyzed in time, this data and these conclusions are preliminary and could be subject to change. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Våra celler kommer ihåg SARS-CoV-2

Hjärt- och kärlsjukdomar är en av de ledande dödsorsakerna i världen. Ateroskleros, ett tillstånd där fett ansamlas i kärlen, har visats orsaka hjärt- och kärlsjukdomar. Flera delar av vårt immunförsvar har även visats ha ett samband med ateroskleros.

En av dessa delar är det adaptiva immunförsvaret, där så kallade B- och T-celler finns. B- och T-celler ingår i vårt försvar mot till exempel virus och bakterier, och de fungerar olika bra hos olika individer – de har olika ”kapacitet”. Genom att bestämma hur många celler som svarar på ett vaccin och på vilka sätt de svarar kan B- och T-cellers kapacitet mätas. Vi vill undersöka om skillnader i kapaciteten mellan individer skulle kunna ha betydelse för... (More)
Våra celler kommer ihåg SARS-CoV-2

Hjärt- och kärlsjukdomar är en av de ledande dödsorsakerna i världen. Ateroskleros, ett tillstånd där fett ansamlas i kärlen, har visats orsaka hjärt- och kärlsjukdomar. Flera delar av vårt immunförsvar har även visats ha ett samband med ateroskleros.

En av dessa delar är det adaptiva immunförsvaret, där så kallade B- och T-celler finns. B- och T-celler ingår i vårt försvar mot till exempel virus och bakterier, och de fungerar olika bra hos olika individer – de har olika ”kapacitet”. Genom att bestämma hur många celler som svarar på ett vaccin och på vilka sätt de svarar kan B- och T-cellers kapacitet mätas. Vi vill undersöka om skillnader i kapaciteten mellan individer skulle kunna ha betydelse för risken att drabbas av ateroskleros.

När naiva T-celler, celler som aldrig stött på virus eller bakterier innan, stöter på ett virus som SARS-CoV-2 så bildas både minnes-celler och effektor-celler som i bilden nedan. Av dessa så är det olika typer av minnes-celler som ansvarar för att vårt immunförsvar ska känna igen samma virus om vi skulle träffa på det igen och ge snabbare respons genom att bland annat bilda nya effektor-celler snabbare än vad naiva celler kan göra.

Jag har i detta projekt utvecklat en metod för att analysera celler som svarar på SARS-CoV-2 hos personer som vaccinerats mot just SARS-CoV-2. Denna utveckling innebar främst att experimentellt bestämma exakt vilka ”ingredienser” som skulle användas i metoden då tidigare studier med samma metod inte alltid gjort på samma sätt. Exempelvis så använder tidigare studier SARS-CoV-2 för att aktivera celler men ibland använde de även tillägg för att ge bättre svar, ungefär som att ha salt i kakor för att förstärka sötman från sockret. Jag fann att användningen av detta ”salt” var bäst använt när man hade ett mindre antal celler att jobba med, och då detta råkar vara fallet för de flesta av mina prover så bestämdes det att detta även skulle användas i min metod.

Denna metod lät oss inte bara analysera antalet celler som reagerar, utan också vilken typ av T-cell dessa celler tillhör. Inom en grupp av 136 äldre individer såg jag att totala nivåer av en typ av minnesceller s.k. centrala minnesceller korrelerar med bättre svar mot SARS-CoV-2. Dessutom såg jag att nivåer av två olika typer av T-celler, ofta kända som hjälpar och cytotoxiska T-celler, var korrelerade med varandra, vilket indikerar att hjälpar-cellerna hjälper de cytotoxiska cellerna att ge bättre svar, något som varit känt sedan tidigare för andra sjukdomar.

Denna metod kommer tillämpas på 539 individer till. Den data som hittas kommer, tillsammans med data om olika livsstilsfaktorer och förekomst av hjärt- och kärlsjukdomar från dessa individer, användas för att undersöka vår ursprungliga fråga om ateroskleros påverkas av immunologisk kapacitet.

Masterexamensprojekt i Molekylärbiologi 60 hp 2023
Biologiska institutionen, Lunds universitet

Handledare: Daniel Engelbertsen, Cardiovascular Research – Immune regulation, Dept. of Clinical Sciences, Malmö Lund University (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Andersson, Samuel
supervisor
organization
course
MOBN03 20222
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
language
English
id
9136032
date added to LUP
2023-09-01 15:44:42
date last changed
2023-09-01 15:44:42
@misc{9136032,
  abstract     = {{Adaptive immunity has been implicated in cardiovascular diseases, but the relationship between immune capacity or immune function in these diseases has yet to be established. I optimized a method to screen for immune capacity using immune responsiveness against the SARS-CoV-2 spike protein as a proxy. This method screens for markers upregulated during activation on lymphocytes using fluorescent antibodies to measure activation. Optimization of the method involved titrating antibodies and testing whether the addition of costimulatory antibodies (anti-CD28/49d) sometimes used with the method would be relevant. Most antibodies could be utilized at half the suggested volume or less. Pairing the spike peptide stimulation with stimulatory anti-CD28/49d antibodies, we found much more robust induction of activation markers, while the spike peptide alone induced almost the same levels of activation as no treatment, with cell density being a likely candidate as to why. After optimization, I analyzed peripheral blood mononuclear cells from the Functional IMmunity and CardiOvascular Study (FIMCOD) cohort of vaccinated elderly individuals (N=136), examining their anti-SARS-CoV-2 spike protein responsiveness. I observed levels of spike-specific T helper and cytotoxic T cell levels are correlated, and levels of total central memory correlates with higher levels of spike-specific helper T cells. Additionally, memory phenotype composition was found to be changed in helper T cells in spike-specific memory vs total memory cells, shifting towards a central and effector memory composition, as would be expected. Barely any change was found in spike specific cytotoxic memory T cell composition, though this could be masked due to large differences in total memory composition between individuals. However, as the entire cohort of 675 individuals could not be analyzed in time, this data and these conclusions are preliminary and could be subject to change.}},
  author       = {{Andersson, Samuel}},
  language     = {{eng}},
  note         = {{Student Paper}},
  title        = {{Spike-specific adaptive immunity in elderly individuals vaccinated against SARS-CoV-2}},
  year         = {{2023}},
}