banner banner banner banner

Иммунитет к коронавирусу: Поможет ли людям вакцина?

Иммунитет к коронавирусу: Поможет ли людям вакцина?
pixabay.com

Science

Американский научный журнал

Оригинал на сайте Science

Один из важнейших вопросов в ходе эпидемии коронавируса, на который пока нет ответа, состоит в том, какого рода иммунитет получают люди после болезни. Это важно, чтобы понять, возможно ли повторное заражение, и конечно, чрезвычайно важно для разработки вакцины.

Мы получаем все больше информации в этой области, и хорошим примером стало новое исследование команды ученых из Института иммунологии в Сан-Диего, Университета Северной Каролины, Калифорнийского университета в Сан-Диего и больницы "Гора Синай" (Нью-Йорк). В отчете по результатам работы детально рассказано о Т-клетках людей, переболевших коронавирусной инфекцией.

Здесь требуется небольшое пояснение, чтобы лучше понять результаты проведенной работы, и поэтому ниже я вкратце расскажу о Т-клетках и о приобретенном иммунитете.

Новости по теме

Конечно, все слышали о белых кровяных тельцах - лейкоцитах. Одну группу таких телец называют лимфоцитами (буквально "клетки лимфы", где их легко можно найти), которые делятся на B-клетки, T-клетки, NK-клетки. Здесь мы видим три крупные ветви иммунной системы. NK-клетка (NK — natural killer, естественный киллер) — это часть естественного, врожденного иммунитета неспецифического свойства, и она относится к клеточно-опосредованным цитотоксическим лимфоцитам. Другая сторона иммунной системы — это приобретенный иммунитет.

Я писал о В-клетках в своих постах об антителах, так как, будучи частью адаптивной системы, они производят специфические антитела при контакте с антигеном. Т-клетки тоже относятся к приобретенному иммунитету, но они относятся к клеточно-опосредованной части этой огромной армии.

Т-клетки — от латинского thymus ("тимус", вилочковая железа), как называют орган лимфопоэза человека. Вы наверняка зададите вопрос, а что это за орган и что он для нас делает. Это хороший вопрос. У всех этих клеток есть особый поверхностный белок - Т-клеточный рецептор.

Подобно тому, как иммунная система вырабатывает огромное количество антител, перетасовывая и смешивая экспрессию белков, есть колоссальное количество Т-клеточных рецепторов, ждущих того, чтобы распознать встречающиеся антигены.

Предшественники Т-клеток появляются из костного мозга и мигрируют в тимус, где начинают ветвиться. Разрастание продолжается даже тогда, когда они покидают тимус и начинают циркулировать в лимфе и крови.

Самыми прямыми наследниками являются Т-супрессоры, или клетки CD8+ T, имеющие и некоторые другие названия. CD8 — это еще один особый белок с поверхности клетки, который различает этот тип. Данные клетки не ищут вирусные частицы; они ищут инфицированные вирусом клетки организма и убивают их, пока те не раскрылись и не распространили дополнительные вирусные частицы.

Точно так же они уничтожают бактериальные клетки. Иммунотерапия с использованием Т-клеток с химерными антигенными рецепторами пытается мобилизовать такие клетки, чтобы они распознали раковые клетки и тоже их уничтожили. Как они это делают? Они работают очень тщательно, включая несколько смертоносных механизмов.

Самый общий механизм — это выделение цитокинов, особенно ФНО-альфа и интерферон-гамма, которые оповещают другие клеточные системы, что они обнаружили цели для нападения. (Лекарственное средство на основе моноклональных антител против артрита на самом деле закрывает пути для фактора некроза опухоли-альфа (ФНО-альфа), потому что при ревматоидном артрите Т-клетки самым неподходящим образом атакуют ткани суставов.)

Вторая функция CD8+ — это выделение протеазосодержащих вакуолей. Это разрушительная боевая нагрузка, нацеливающаяся на клетку-мишень, когда Т-клетка прочно к ней прикрепляется (иммунный синапс). Такая близость необходима, потому что протеазосодержащие вакуоли несут плохие новости. Они содержат протеины, которые открывают поры в клетке-мишени, и через них внутрь проникают энзимы сериновой протеазы, которые начинают активно уничтожать внутриклеточные белки, вызывая общий хаос (а со временем и гибель клетки).

И третий метод убийства — через другой поверхностный белок, имеющийся в клетках CD8+. Он называется Fas-лиганд и является трансмембранным белком. Он связывается с обычным белком Fas на клетке-мишени, что вызывает каскад сигналов внутри этой клетки и тоже приводит к ее гибели. (Что интересно, клетки CD8+ используют эту систему после ослабления инфекции, чтобы убить друг друга и вернуть свой уровень в нормальное состояние.)

Есть и другая группа Т-клеток — CD4+, или Т-хелперы. Они работают с другим классом иммунных клеток, которые представляют антигены. Когда CD4+ встречает одну из таких клеток, она включает двухступенчатый процесс активации (вторая ступень — это нечто вроде проверки, дабы убедиться, что это действительно чужеродный антиген, а не что-то такое, что уже присутствует в организме).

Если процесс проходит успешно, начинается распространение таких клеток. Вы возненавидите меня за такие слова, но я вынужден сказать, что пока все было просто, но после этого ситуация усложняется. Но это иммунология. У Т-хелперов имеется длинный список иммунных функций, и они взаимодействуют со многими другими типами клеток.

Среди прочего они помогают начать только что описанный процесс распространения клеток CD8+, они активируют В-клетки для выработки определенных антител, и они участвуют в выделении дополнительных молекул цитокиновых сигналов, которые я могу перечислить, хотя не стоит. Это те клетки, по которым наносит удар ВИЧ, и именно потеря столь важных игроков в иммунной реакции делает эту болезнь столь губительной.

Вот вкратце необходимое пояснение, чтобы понять суть новой работы. Ее авторы подробно рассмотрели вирусоспецифические клетки CD8+ и CD4+, которые возникают в ответ на инфекцию у выздоравливающих пациентов. Как вы уже знаете, оба эти подтипа адаптивные; они распознают конкретные антигены и реагируют на них. Так насколько же сильна эта реакция и какие коронавирусные антигены дают толчок? Вы понимаете, насколько важны эти детали?

В зависимости от того, что происходит, можно получить инфекцию, которая не вызовет достаточно сильную реакцию, чтобы оставить после себя В-клетки и Т-клетки, запоминающие происходящее и делающие людей уязвимыми для повторного заражения. Либо же реакция будет слишком сильной (все мы слышали о "цитокиновом шторме"). Клетки CD4+ как раз и находятся в центре всего этого. Далее, я уже упоминал проблемы ФНО-альфа, которые являются признаком рассогласованной реакции CD8+.

Новый коронавирус, к сожалению, хорошо уклоняется от врожденной иммунной системы, и поэтому должен активнее действовать приобретенный иммунитет. Одна из причин (среди многих) более тяжелого протекания болезни у пожилых пациентов состоит в том, что количество клеток, представляющих антиген, с возрастом уменьшается, и первые шаги иммунного ответа, являющиеся ключевыми, оказываются слабыми и приглушенными.

И когда инфекция начинает действовать всерьез, это может привести к запоздалой и слишком бурной реакции Т-клеток, то есть к цитокиновому шторму. Где-то посередине находится то, что нам нужно: активная и сильная реакция, которая убивает вирус, запоминает произошедшее на будущее и в процессе не атакует ткани тела пациента.

Сравнивая инфицированных пациентов с теми, кто не заразился коронавирусом, этот исследовательский коллектив прошел по списку из 25 производимых коронавирусом вирусных белков. В клетках CD4+ выделялись шиповидный белок, М-белок и N-белок: у 100% инфицированных пациентов имелись клетки CD4+, реагировавшие на все три белка. CD4+ также активно реагировали на другие вирусные белки: nsp3, nsp4, ORF3s, ORF7a, nsp12 и ORF8.

Вывод заключается в том, что вакцины, в которой используются эпитопы шиповидного белка, должно быть достаточно для хорошей иммунной реакции. Но есть и другие возможности. Скажем, если добавить эпитопы М-белка и N-белка, вакцина будет еще больше походить на реальную коронавирусную инфекцию, и можно будет лучше подготовить иммунную систему.

Что касается клеток CD8+, то здесь ситуация немного иная. М-белок и шиповидный белок оказались достаточно сильными, а N-белок и два других белка (nsp6 и ORF3a) от них отстали. Но последние три белка дали около 50% иммунной реакции, действуя вместе, и поэтому выделить какой-то один доминирующий белок в иммунном ответе невозможно.

Поэтому для обеспечения хорошей реакции CD8+ имеет смысл добавить эпитопы от одного или двух этих белков к эпитопам шиповидного белка, а иначе реакция может оказаться несколько ограниченной.

Здесь есть о чем подумать. У 40-60% неинфицированных пациентов были клетки CD4+, которые уже реагировали на новый коронавирус. Это не значит, что они подвергались воздействию коронавируса как такового: здесь идет речь об иммунной перекрестной реактивности. Похоже, что у многих людей уже появился иммунный ответ на другие антигены, который частично защищает и от нового вируса.

Есть важные вопросы, для поиска ответов на которые придется приложить немало усилий. Что это за антигены, насколько хорошо защищает иммунная реакция, помогает ли она снизить тяжесть заболевания у различных пациентов (и групп людей)? Как отмечается в исследовании, такая перекрестная реактивность, видимо, стала важным фактором, который помог сделать эпидемию свиного гриппа H1N1 менее тяжелой, чем опасались специалисты, ведь у населения уже был иммунный задел, оказавшийся более прочным, чем предполагалось.

Новости по теме

Таким образом, перспективы у вакцины очень даже неплохие, если судить по выводам проведенного исследования. Приобретенный иммунитет действительно весьма результативно реагирует на некоторые белки коронавируса.

А разработчикам вакцины придется подумать о добавлении некоторых других антигенов, упомянутых в этой работе, в дополнение к антигенам шиповидного белка, которые до настоящего времени находились в центре внимания. Но следует отметить, что первая серия вакцин будет прежде всего нацелена на шиповидный белок, а другие антигены будут включены в их состав уже позднее. Но похоже, что и нацеленные на шиповидный белок вакцины будут весьма эффективными, и это хорошо.

Другая хорошая новость заключается в том, что исследователи искали признаки реакции зависимого от антитела усиления и не нашли их у выздоравливающих пациентов (я в эти детали не вдавался, но решил упомянуть этот вывод, который дает большую надежду). Кроме того, после инфекции (или после вакцинации) наверняка будет возникать длительный иммунитет, что тоже хорошо.

Насколько я понимаю, именно такая иммунная реакция в данном случае и нужна. Все будут решать клинические данные, однако есть основания полагать, что у человека появится такой иммунитет, если все требования будут соблюдены.

Так что будем ждать новых исследований на эту и другие темы Но проведенная работа является хорошим и солидным взглядом на иммунологию этой вспышки. Что ж, пока все неплохо.

Дерек Лоуи

Перевод ИноСМИ

Редакция может не соглашаться с мнением автора. Если вы хотите написать в рубрику "Мнение", ознакомьтесь с правилами публикаций и пишите на blog@112.ua.

Источник: 112.ua

видео по теме

Новости партнеров

Loading...

Виджет партнеров

d="M296.296,512H200.36V256h-64v-88.225l64-0.029l-0.104-51.976C200.256,43.794,219.773,0,304.556,0h70.588v88.242h-44.115 c-33.016,0-34.604,12.328-34.604,35.342l-0.131,44.162h79.346l-9.354,88.225L296.36,256L296.296,512z"/>