Как инфекция COVID-19 стимулирует выработку антител против обычной простудыКак инфекция COVID-19 стимулирует выработку антител против обычной простуды
Заболевание простудой не делает вас невосприимчивым к COVID-19, но инфекция COVID-19 может, по крайней мере временно, увеличить количество антител против коронавирусов, вызывающих простуду, а также вирусов SARS-CoV-1 и MERS-CoV, которые тесно связаны между собой.
Ученые из Scripps Research охарактеризовали антитела к коронавирусам, выделенные у 11 человек, чтобы выяснить, как COVID-19 влияет на способность иммунной системы распознавать другие коронавирусы.
"Более глубокое понимание того, как иммунитет против этого широкого семейства коронавирусов изменяется при инфицировании COVID-19, является важным шагом к разработке лучших коронавирусных вакцин, как для COVID-19, так и для будущих родственных патогенов", - говорит Эндрю Уорд, профессор интегративной структурной и вычислительной биологии в Scripps Research и старший автор новой работы, опубликованной на этой неделе в журнале Science Advances.
SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19, является лишь одним из большого и разнообразного семейства коронавирусов. Некоторые из его родственников одинаково заразны и вирулентны - они вызывали ближневосточный респираторный синдром (MERS) и вспышку атипичной пневмонии в 2002-2004 годах, - в то время как другие, считающиеся обычными вирусами простуды, вызывают гораздо более легкие симптомы. В целом, многие из этих коронавирусов имеют от четверти до половины генетического материала, общего с SARS-CoV-2, но отдельные участки структуры вирусов - в первую очередь, белок шипа, который выходит из каждого коронавируса - считаются относительно похожими между членами этого семейства.
С самого начала пандемии COVID-19 ученые задавались вопросом, влияет ли предыдущий контакт людей с этими распространенными вирусами простуды на их иммунитет к SARS-CoV-2 и, аналогично, может ли инфекция COVID-19 изменить то, как иммунная система распознает более обыденные коронавирусы. Антитела иммунной системы против одного белка шипа коронавируса потенциально могут также распознавать другие подобные белки как вызывающие заболевание.
В новом исследовании группа Уорда изучила образцы сыворотки крови одиннадцати человек. Восемь образцов были получены до пандемии COVID-19, чтобы убедиться, что доноры никогда не подвергались воздействию вируса SARS-CoV-2, а три образца были получены от доноров, недавно переболевших COVID-19. В каждом случае исследователи измеряли, насколько сильно образцы реагировали на изолированные белки шипов различных коронавирусов - OC43 и HKU1, которые ассоциируются с обычной простудой, а также SARS-CoV-1, MERS-CoV и SARS-CoV-2. Неудивительно, что только сыворотка от выздоровевших пациентов COVID-19 реагировала на белки шипа SARS-CoV-2. Однако эти образцы пациентов с COVID-19 также реагировали сильнее, чем образцы, полученные до пандемии, на другие белки шипов. "У большинства людей есть базовый иммунитет к обычным коронавирусам, а воздействие SARS-CoV-2 повышает уровень этих антител", - отмечает Уорд.
Уорд и коллеги провели структурные исследования высокого разрешения антител в сыворотке крови трех здоровых доноров и двух пациентов с COVID-19, чтобы определить, к какому участку белка шипа прикрепляется каждое антитело. Они обнаружили, что большинство антител к коронавирусам до пандемии распознавали участок белков шипа OC43 и HKU1, известный как субъединица S1, которая, как правило, сильно различается у разных коронавирусов. Однако в образцах пациентов COVID-19 исследователи выявили более широкий спектр антител, включая те, которые распознавали субъединицу S2, которая меньше варьирует между различными коронавирусами. Действительно, некоторые антитела пациентов с COVID-19 связывались не только с коронавирусами обычной простуды, но и с белками шипов SARS-CoV и MERS-CoV.
"Конечной целью этого исследования будет рациональная разработка вакцин, способных распознавать множество различных коронавирусов", - говорит Уорд. "Наши результаты показывают наличие определенных консервативных участков на субъединице S2, на которые нацелены антитела, естественно индуцируемые во время инфекции, и на которых мы хотим сосредоточиться".
Поскольку эти исследования проводились непосредственно на антителах в сыворотке крови, исследователи не знают, достаточно ли присутствия этих антител в любом из случаев для обеспечения полного иммунитета к коронавирусам в более сложных условиях иммунной системы человека. Повышенная способность сывороток выздоравливающих реагировать на распространенные коронавирусы, по-видимому, является результатом как повышенной выработки новых антител, способных распознавать несколько коронавирусов, так и повышения уровня ранее существовавших антител, специфичных для каждого вируса. Однако неясно, какой вклад вносит каждое из этих явлений в общее увеличение и как они повлияют на естественное течение COVID. В будущем они хотели бы сравнить антитела, полученные от одних и тех же людей до и после инфицирования COVID-19.
"Наша работа дает базовую характеристику реакции антител людей на эндемический коронавирус до заражения SARS-CoV-2, но остается много открытых вопросов", - говорит Уорд. "Мы надеемся, что это приведет к большим исследованиям".
