Что говорит иммунная реакция на коронавирус о перспективах вакциныЧто говорит иммунная реакция на коронавирус о перспективах вакцины
В конце 1980-х годов 15 здоровых людей переехали в новые квартиры в Солсбери, Великобритания. На третий день каждого из них попросили вдыхать раствор, содержащий коронавирус - один из нескольких вирусов, вызывающих обычную простуду. Затем волонтеры провели три недели на карантине.
Примерно через год 14 добровольцев вернулись, чтобы сделать это еще раз и на этот раз исследователям было интересно узнать, появился ли у участников эксперимента иммунитет. Ответ был: вроде того. Хотя симптомов у них не было, анализ показал, что почти все они инфицировались до того, как их иммунная система смогла начать эффективную защиту.
Это был ранний намек на вопрос, который теперь не дает покоя ни исследователям, ни врачам, ни политикам: сможет ли иммунная система человека обеспечить надежную защиту от SARS-CoV-2? Ответ имеет решающее значение для понимания того, обеспечит ли вакцина адекватную защиту, смогут ли те, кто выздоровел от КОВИД-19, вернуться к поведению, предшествующему пандемии, и с какой легкостью мир может ослабить угрозу, создаваемую этой болезнью.
Исследователи разбираются в результатах этого раннего исследования и других подобных исследований, одновременно пытаясь изучить иммунный ответ человека на SARS-CoV-2 с использованием животных и клеточных культур, а также новейших молекулярных методик. Они каталогизировали антитела и иммуно-клеточные реакции с необычайной скоростью, определили, какие из них, вероятно, являются наиболее эффективными, и разработали вакцины и терапии, которые, в исследованиях на животных и небольших исследованиях на людях, вызывают, по крайней мере, краткосрочные иммунные реакции. Но не существует быстрых и простых экспериментов, которые могли бы четко определить, будет ли иммунитет эффективным или продолжительным. Еще слишком рано об этом говорить.
Спорадические свидетельства о реинфекции разжигают опасения, что иммунитет может быть недолговечным. 24 августа появились новости о человеке в Гонконге, который был инфицирован дважды, с генетически различными вариантами SARS-CoV-2, хотя во второй раз симптомов у него не было. На сегодняшний день это лучший документированный случай реинфекции.
Средства массовой информации зациклились на таких сообщениях и предложили мрачные прогнозы о перспективах вакцины. Но ученые более осмотрительны. "Теперь мы знаем, что реинфекция возможна", - говорит Джон Верри, иммунолог из Университета Пенсильвании в Филадельфии. "Остается неясным, как часто происходит реинфекция или какие особенности иммунного ответа связаны с реинфекцией".
Для иммунологов, которые глубоко разбираются в SARS-CoV-2, эти данные пока не вызывают удивления - и это говорит о многом.
"Мы видим отличные иммунные реакции и фантастически выглядящие антитела. Мы просто еще не знаем долговечности этого ответа",
- говорит Мехул Сутар, вирусный иммунолог из Университета Эмори в Атланте, штат Джорджия.
У иммунной системы есть бесчисленное множество способов отбиться от вирусных захватчиков и не дать им вернуться. Она отрывает магазин долговечных клеток памяти B, которые производят антитела и которые вступают в действие, если вирус возвращается. Другая защита привлекает Т-клетки, которые патрулируют организм, ищут и уничтожают зараженные клетки, чтобы нарушить способность вируса к репликации. Эти иммунные клетки также могут существовать годами.
Долгосрочный иммунитет может варьировать в зависимости от типа и степени реакции. Разработчики вакцины часто надеются вызвать так называемый стерилизационный иммунитет, который может быстро предотвратить распространение возвращающегося вируса в организме. Но не все вакцины или инфекции вырабатывают нейтрализующие антитела, необходимые для этого вида иммунитета. Например, ВИЧ редко вызывает нейтрализующие антитела , что затрудняет разработку вакцин против него.
Пока что исследования SARS-CoV-2 обнадеживают. Несколько групп исследователей быстро изолировали нейтрализующие антитела от людей, инфицированных вирусом; большинство из них смогли показать хороший ответ антител в течение нескольких дней после положительного результата тестирования. А несколько кандидатов на вакцину против SARS-CoV-2 продуцируют сильный ответ антител, что является положительным признаком того, что вакцины могут генерировать иммунитет.
Но некоторые ученые сомневаются в предварительных данных. Реакция на антитела, как правило, была самой сильной у людей с наиболее тяжелой инфекцией. Люди с легкой инфекцией - то есть большинство людей с КОВИД-19, - иногда вырабатывали небольшие количества нейтрализующих антител. Такая закономерность часто наблюдается у вирусов: чем дольше и сильнее инфекция, тем больше вероятность получения сильных, устойчивых ответов.
Возникает также вопрос, как долго сохраняются антитела. Когда исследователи отслеживали пациентов с КОВИД-19 они обнаружили, что количество антител достигает пика в течение нескольких дней после появления симптомов, а затем начинает снижаться. У некоторых участников исследования антитела практически не обнаруживались в течение примерно трех месяцев. Несколько крупных средств массовой информации сообщили об этом как о потере иммунитета, заявив, что это осложнит усилия по вакцинации.
Однако многие иммунологи сочли это заявление несколько преждевременным. Данные показали совершенно нормальную реакцию на вирусную инфекцию, говорит Луис Баррейро из Университета Чикаго в Иллинойсе, который изучает эволюцию иммунных реакций на патогенные организмы. Когда вирус атакует, он стимулирует пролиферацию В-клеток, которые вырабатывают антитела, способные распознавать вирус. Но как только инфекция исчезает, уровень антител обычно снижается.
Чтобы определить, насколько существенным может быть затухание иммунитета, исследователям все же необходимо знать, сколько антител требуется для успешного отражения SARS-CoV-2. "Даже небольшое количество антител может быть потенциально защитным", - говорит Мала Майни, вирусный иммунолог из Университетского колледжа Лондона.
Необходимо дольше отслеживать уровень антител, чтобы выяснить, сохраняется ли концентрация на постоянном уровне - как это часто бывает при вирусных инфекциях, - или же она продолжает быстро снижаться".
Даже если уровень антител опускается до исчезающе низкого уровня, иммунная система часто имеет запасной план. Клетки памяти B остаются в костном мозге до тех пор, пока вирус не вернется, когда они примут новую обязанность в качестве клеток плазмы, вырабатывающих антитела. Данные о роли клеток памяти B в отражении КОВИД-19 неполные - клетки сложнее обнаружить и подсчитать, чем антитела, - но пока данные свидетельствуют о том, что они пролиферируются. Одно из недавних исследований, которое еще не было опубликовано, показало, что клетки памяти B способны вырабатывать нейтрализующие антитела, распознающие SARS-CoV-2 у людей, восстановившихся после легкого КОВИД-19.
Кроме того, иммунитет не полагается полностью на антитела. Т-клетки могут распознать зараженные вирусом клетки и уничтожить их, ограничивая распространение вируса в организме. Как и клетки памяти B, Т-клетки сложнее поддаются обнаружению, чем антитела, но проведенные исследования позволяют предположить, что они приводятся в действие при заражении SARS-CoV-2. В одном из недавних исследований были изучены иммунные реакции 36 человек, восстанавливающихся после КОВИД-19, и были обнаружены Т-клетки, которые распознают коронавирус у всех них. "Это похоже на вирус, который очень стимулирует Т-клетки", - говорит иммунолог Дэнни Олтманн из Имперского колледжа Лондона. "У большинства людей очень хорошая реакция Т-клеток".
Исследования Т-клеток также сходятся на возможности перекрестной реакции, при которой Т-клетки, распознающие другие "простудные" коронавирусы, также распознают SARS-CoV-2. Несколько исследований выявили Т-клетки, которые реагируют на SARS-CoV-2 в образцах крови людей, не подвергавшихся воздействию вируса. И одна команда недавно сообщила, что некоторые из этих Т-клеток реагируют не только на SARS-CoV-2, но и на некоторые другие распространенные "простудные" коронавирусы. Полученные результаты позволяют предположить, что между этими коронавирусами и SARS-CoV-2 может существовать некоторый длительный перекрестный иммунитет, что может отчасти объяснить резкие различия в степени тяжести симптомов КОВИД-19 между индивидуумами.
Уроки, извлеченные из опыта изучения других вирусов, также дают основания для оптимизма в отношении того, что иммунитет к SARS-CoV-2 будет длительным. Т-клетки против вируса, ответственного за тяжелый острый респираторный синдром (SARS), были обнаружены через 17 лет после инфицирования.
Кроме того, SARS-CoV-2, похоже, мутирует не так быстро, как вирусы гриппа, против которого каждый год требуется свежая вакцинация.
Разностороннее, а иногда и разрушительное воздействие SARS-CoV-2 на организм и легкость его распространения сделали его сильным врагом. Но реакция иммунной системы на вирус до сих пор не преподнесла каких-либо "особых" сюрпризов, Есть еще много вещей, которых мы не знаем, но пока нет ничего действительно уникального. Но "скучный" организм хорошо подходит для долгосрочного иммунитета.
