В организме среднестатистического человека насчитывается около 1,8 триллиона иммунных клеток. Эти клетки контролируют организм на наличие бактерий, вирусов, раковых заболеваний и других угроз.
Вакцины усиливают эту систему защиты, обучая наши иммунные клетки бороться с определенными патогенами. По данным Всемирной организации здравоохранения, иммунитет, обусловленный вакцинацией, спасает около шести жизней каждую минуту. Но как долго сохраняется эта защитная иммунная "память"? По словам Шейна Кротти, главного научного сотрудника Института иммунологии Ла-Хойи (США), нам еще многое предстоит узнать об иммунной памяти. "На самом деле, существует не так много исследований иммунной памяти человека, обусловленной вакцинами", - говорит Кротти. "Ученые традиционно не отслеживают иммунную память в течение одного года после вакцинации или даже шести месяцев после вакцинации, и это является проблемой". В новом обзоре, опубликованном в журнале Immunity, Кротти делится последними достижениями в захватывающей области иммунной памяти. В его статье освещаются ключевые шаги, которые мы могли бы предпринять для создания еще более эффективного и долговременного иммунитета против смертельных заболеваний.
Пандемия COVID-19 подчеркнула необходимость проведения дополнительных исследований в области фундаментальной науки об иммунной памяти. Как объясняет Кротти, ученые всего мира обнаружили, что вакцины против COVID могут научить иммунные клетки запоминать вирус SARS-CoV-2 и защищать от тяжелой инфекции в течение многих лет после этого. "Эти вакцины так же хороши, если не лучше, чем обычные вакцины для формирования иммунной памяти", - говорит Кротти. Однако ученые сталкиваются с проблемой. Вирус SARS-CoV-2 продолжает мутировать и люди продолжают болеть. Люди также заболевают год за годом, когда среди населения распространяются новые штаммы гриппа или респираторно-синцитиального вируса.
Продолжающееся распространение болезней заставило ученых сегодня внимательнее присмотреться к тому, как иммунная система со временем накапливает иммунную память. В-клетки в организме сохраняются надолго. Эти клетки вырабатываются в костном мозге, затем перемещаются по кровотоку к "зародышевым центрам", которые представляют собой микроскопические структуры в тканях, таких как лимфатические узлы. Так начинается "обучение" В-клеток, когда они учатся воздействовать на конкретные патогены. Зрелые В-клетки готовы к атаке и когда они встречают своего патогенного врага, они производят антитела, нейтрализующие патоген до того, как инфекция сможет распространиться по организму. Как только инфекция проходит, специальные В-клетки памяти продолжают патрулировать организм в течение многих лет — даже десятилетий.
Вакцины содержат молекулы, которые помогают в процессе активации В-клеток. В-клетки реагируют на вакцины и генерируют иммунную память, как если бы они столкнулись с настоящими патогенами. Собственная работа Кротти показала, что у людей, которым в детстве сделали прививку от оспы, более 60 лет спустя в крови все еще были В-клетки памяти. Оказывается, вакцины против COVID также вызывают длительный В-клеточный ответ. "Существует недоразумение, когда люди думают, что вакцина не создает иммунную память надолго", - говорит Кротти. "На самом деле иммунная память сохраняется в течение многих лет после вакцинации против COVID; проблема в том, что вирус меняется", - поясняет он. Каждый новый вариант SARS-CoV-2 имеет свой набор мутаций. Сначала был дельта-вариант, затем гамма-вариант, омикрон, пикола и несколько других вариантов, которые распространились по всему миру. "Это действительно ситуация, когда во всем виноват вирус", - говорит Кротти.
Кротти считает, что важно исследовать, как реагируют наши собственные В-клетки в течение длительного периода времени, а не только в течение шести месяцев или года после вакцинации. Со временем ученые могли бы проверить, готовы ли В-клетки памяти нейтрализовать новые варианты вируса. "Тогда мы сможем более рационально оценить, насколько целесообразно проводить усиленную терапию", - говорит Кротти.
Ученые обычно используют образцы крови для изучения иммунной памяти. Как отмечает Кротти, анализ крови позволяет нам наблюдать только циркулирующие иммунные клетки. В наших тканях скрывается целый мир клеток памяти. Лаборатория Кротти недавно разработала методику взятия мазков из носа, которая позволяет ученым брать образцы клеток памяти, расположенных глубоко в носовых проходах. Эти ткани оказываются в эпицентре атаки респираторных вирусов и оказывается, что они изобилуют В-клетками памяти и Т-клетками, борющимися с инфекцией.
В исследовании, проведенном в 2024 году под руководством Кротти, исследователи показали, что мазки из носа являются эффективным способом мониторинга популяций В-клеток памяти и Т-клеток памяти с течением времени. Этот метод может быть использован для выявления изменений в клетках памяти, находящихся в тканях, после вакцинации против COVID или инфицирования. С помощью этого метода у ученых теперь есть способ отслеживать иммунную память в верхних дыхательных путях. Это означает, что они могли бы протестировать больше вакцин, таких как интраназальные вакцины, которые специально разработаны для стимуляции иммунных реакций в дыхательных путях. Циркулирующие иммунные клетки - хорошие бойцы, но находящиеся в тканях иммунные клетки могут лучше реагировать при проникновении инфекции. "Подавляющее большинство вакцин создают иммунную память только в крови", - говорит Кротти. "Было бы настоящим новшеством, если бы вакцины действовали в месте заражения".
Разнообразие и долговечность иммунной памяти человека ставит перед учеными сложные задачи, особенно в связи с редкостью некоторых клеток, локализацией многих клеток в тканях и потенциальной опасностью воздействия недокументированных антигенов. Новые технологии вакцинации и иммунологические экспериментальные подходы открывают широкие возможности для дальнейшего совершенствования вакцин, как при заболеваниях, против которых не существует вакцин, так и при значительных улучшениях по сравнению с имеющимися в настоящее время вакцинами. Создание более прочной памяти, вероятно, значительно повысит защитный эффект вакцин. Некоторые вакцинные платформы также могут быть более способны индуцировать Т-клетки долговременной памяти. Понимание местных иммунных реакций тканей в верхних дыхательных путях и других местах, не связанных с парентеральным введением, также представляет собой ключевую возможность для улучшения разработки вакцин в будущем путем непосредственной оценки индукции иммунной памяти вакцинами-кандидатами в соответствующих тканях. Учитывая, что вакцины являются одним из основных лекарственных средств человечества, продолжение совершенствования вакцин путем укрепления иммунной памяти является важнейшей целью.
