banner banner banner banner

Імунітет до коронавірусу: Чи допоможе людям вакцина?

Імунітет до коронавірусу: Чи допоможе людям вакцина?
pixabay.com

Science

Американський науковий журнал

Оригінал на сайті Science

Одне з найважливіших питань під час епідемії коронавірусу, на яке поки що немає відповіді, полягає в тому, який імунітет набудуть люди після хвороби. Це важливо, щоб зрозуміти, чи можна повторно заразитися, і звичайно, дуже важливо для розроблення вакцини.

Ми отримуємо дедалі більше інформації в цій сфері, і гарним прикладом стало нове дослідження команди вчених з Інституту імунології в Сан-Дієго, Університету Північної Кароліни, Каліфорнійського університету в Сан-Дієго і лікарні "Гора Синай" (Нью-Йорк). У звіті за результатами роботи детально розказано про Т-клітини людей, котрі перехворіли коронавірусною інфекцією.

Тут потрібно пояснити, щоб краще зрозуміти результати проведеної роботи, і тому нижче я коротко розповім про Т-клітини і про набутий імунітет.

Новини за темою

Звичайно, усі чули про білі кров'яні тільця - лейкоцити. Одну групу таких тілець називають лімфоцитами (буквально "клітини лімфи", де їх легко можна знайти), які діляться на B-клітини, T-клітини, NK-клітини. Тут ми бачимо три великі гілки імунної системи. NK-клітина (NK - natural killer, природний кілер) — це частина природного, природженого імунітету неспецифічного характеру, і вона належить до клітинно-опосередкованих цитотоксичних лімфоцитів. Інша сторона імунної системи — це набутий імунітет.

Я писав про В-клітини у своїх постах про антитіла, позаяк, будучи частиною адаптивної системи, вони виробляють специфічні антитіла при контакті з антигеном. Т-клітини теж належать до набутого імунітету, але їх зараховують до клітинно-опосередкованої частини цієї величезної армії.

Т-клітини — від латинського thymus ("тимус", вилочкова залоза), як називають орган лімфопоезу людини. Ви напевно запитаєте, а що це за орган і що він для нас робить. Це хороше запитання. У всіх цих клітин є особливий поверхневий білок — Т-клітинний рецептор.

Подібно до того, як імунна система виробляє величезну кількість антитіл, перетасовуючи і змішуючи експресію білків, є величезна кількість Т-клітинних рецепторів, що чекають на те, щоб розпізнати антигени, які зустрічаються.

Попередники Т-клітин виникають з кісткового мозку і мігрують у тимус, де починають гілкуватися. Розростання триває навіть тоді, коли вони залишають тимус і починають циркулювати в лімфі та крові.

Найбільш прямими спадкоємцями є Т-супресори, або клітини CD8+ T, які мають і деякі інші назви. CD8 — це ще один особливий білок з поверхні клітини, який розрізняє цей тип. Ці клітини не шукають вірусних частинок; вони шукають інфіковані вірусом клітини організму і вбивають їх, поки ті не розкрилися і не поширили додаткові вірусні частинки.

Так само вони знищують бактеріальні клітини. Імунотерапія з використанням Т-клітин з химерними антигенними рецепторами намагається мобілізувати такі клітини, щоб вони розпізнали ракові клітини і теж знищили. Як вони це роблять? Вони працюють дуже ретельно, включаючи кілька смертоносних механізмів.

Найбільш загальний механізм — це виділення цитокінів, особливо ФНП-альфа та інтерферон-гамма, які сповіщають інші клітинні системи, що вони виявили мішені для нападу. (Лікарський засіб на основі моноклональних антитіл проти артриту насправді закриває шляхи для фактору некрозу пухлини-альфа (ФНП-альфа), тому що при ревматоїдному артриті Т-клітини найбільш невідповідним чином атакують тканини суглобів.)

Друга функція CD8+ — це виділення протеазомістних вакуолей. Це руйнівне навантаження, спрямоване на клітину-мішень, коли Т-клітина міцно до неї прикріплюється (імунний синапс). Така близькість є необхідною, тому що протеазомістні вакуолі несуть погані новини. Вони містять протеїни, які відкривають пори в клітині-мішені, і через них усередину проникають ензими серинової протеази, які починають активно знищувати внутрішньоклітинні білки, призводячи до загального хаосу (а з часом і до загибелі клітини).

І третій метод убивства — через інший поверхневий білок, який є в клітинах CD8+. Він називається Fas-ліганд і є трансмембранним білком. Він зв'язується зі звичайним білком Fas на клітині-мішені, що викликає каскад сигналів усередині клітини і теж призводить до її загибелі. (Що цікаво, клітини CD8+ використовують цю систему після ослаблення інфекції, щоб убити один одного і повернути свій рівень у нормальне становище.)

Є й інша група Т-клітин — CD4+, або Т-хелпери. Вони працюють з іншим класом імунних клітин, які представляють антигени. Коли CD4+ зустрічає одну з таких клітин, вона вмикає двоступінчастий процес активації (другий щабель — це щось на зразок перевірки, щоб переконатися, що це дійсно чужорідний антиген, а не щось таке, що вже є в організмі).

Якщо процес є успішним, починається поширення таких клітин. Ви зненавидите мене за такі слова, але я змушений сказати, що поки все було просто, але після цього ситуація ускладнюється. Втім, це імунологія. У Т-хелперів є довгий список імунних функцій, і вони взаємодіють з багатьма іншими типами клітин.

Серед іншого вони допомагають почати щойно описаний процес поширення клітин CD8+, вони активують В-клітини для вироблення певних антитіл, і вони беруть участь у виділенні додаткових молекул цитокінових сигналів, які я можу перерахувати, хоча не варто. Це ті клітини, яким завдає удару ВІЛ, і саме втрата таких важливих гравців в імунній реакції робить цю хворобу такою згубною.

Ось, якщо коротко, необхідне пояснення, щоб зрозуміти суть нової роботи. Її автори докладно розглянули вірусоспецифічні клітини CD8+ і CD4+, які виникають у відповідь на інфекцію у пацієнтів, котрі видужують. Як ви вже знаєте, обидва ці підтипи є адаптивними; вони розпізнають конкретні антигени і реагують на них. Тож якою сильною є ця реакція та які коронавірусні антигени дають поштовх? Ви розумієте важливість цих деталей?

Залежно від того, що відбувається, можна отримати інфекцію, яка не зумовить доволі сильної реакції, щоб залишити після себе В-клітини і Т-клітини, які запам'ятовують те, що трапляється, і роблять людей уразливими для повторного зараження. Або ж реакція буде дуже сильною (ми всі чули про "цитокіновий шторм"). Клітини CD4+ якраз і перебувають у центрі всього цього. Далі, я вже згадував проблеми ФНП-альфа, які є ознакою неузгодженої реакції CD8+.

Новий коронавірус, на жаль, добре ухиляється від вродженої імунної системи, і тому повинен активніше діяти набутий імунітет. Одна з причин (серед багатьох) більш важкого перебігу хвороби в літніх пацієнтів полягає в тому, що кількість клітин, що представляють антиген, з віком зменшується, і перші кроки імунної відповіді, що є ключовими, виявляються слабкими і приглушеними.

І коли інфекція починає діяти серйозно, це може призвести до запізнілої та занадто бурхливої реакції Т-клітин, тобто до цитокінового шторму. Десь посередині є те, що нам потрібно: активна і сильна реакція, яка вбиває вірус, запам'ятовує події на майбутнє і в процесі не атакує тканин тіла пацієнта.

Порівнюючи інфікованих пацієнтів з тими, хто не заразився коронавірусом, цей дослідницький колектив пішов за списком з 25 вироблених коронавірусом вірусних білків. У клітинах CD4+ виділялися шипоподібний білок, М-білок і N-білок: у 100% інфікованих пацієнтів були клітини CD4+, які реагували на всі три білки. CD4+ також активно реагували на інші вірусні білки: nsp3, nsp4, ORF3s, ORF7a, nsp12 і ORF8.

Висновок полягає в тому, що вакцини, в якій використовуються епітопи шипоподібного білка, має бути достатньо для хорошої імунної реакції. Але є й інші можливості. Скажімо, якщо додати епітопи М-білка і N-білка, вакцина буде ще більш схожою на реальну коронавірусну інфекцію, і можна буде краще підготувати імунну систему.

Щодо клітин CD8+, то тут ситуація є трохи іншою. М-білок і шипоподібний білок виявилися доволі сильними, а N-білок і два інших білки (nsp6 і ORF3a) від них відстали. Але останні три білки дали близько 50% імунної реакції, діючи разом, і тому виділити якийсь один білок-домінант в імунній відповіді неможливо.

Тому для забезпечення хорошої реакції CD8+ має сенс додати епітопи від одного або двох цих білків до епітопів шипоподібного білка, а інакше реакція може виявитися дещо обмеженою.

Тут є про що подумати. У 40-60% неінфікованих пацієнтів були клітини CD4+, які вже реагували на новий коронавірус. Це не означає, що вони зазнавали впливу коронавірусу як такого: тут йдеться про імунну перехресну реактивність. Схоже, що в багатьох людей вже з'явилася імунна відповідь на інші антигени, яка частково захищає і від нового вірусу.

Є важливі запитання, для пошуку відповідей на які доведеться докласти чимало зусиль. Що це за антигени, як добре захищає імунна реакція, чи допомагає вона знизити тяжкість захворювання в різних пацієнтів (і груп людей)? Як наголошується в дослідженні, така перехресна реактивність, мабуть, стала важливим фактором, який допоміг зробити епідемію свинячого грипу H1N1 менш тяжкою, ніж побоювалися фахівці, адже в населення вже був імунний заділ, який виявився міцнішим, ніж передбачалося.

Новини за темою

Таким чином, перспективи вакцина має навіть дуже непогані, якщо враховувати висновки проведеного дослідження. Набутий імунітет дійсно доволі результативно реагує на деякі білки коронавірусу.

А розробникам вакцини доведеться подумати про додавання деяких інших антигенів, згаданих у цій роботі, в доповнення до антигенів шипоподібного білка, які до цього часу перебували в центрі уваги. Однак слід зазначити, що перша серія вакцин буде насамперед орієнтована на шипоподібний білок, а інші антигени буде зараховано до їхнього складу вже пізніше. Але схоже, що й орієнтовані на шипоподібний білок вакцини будуть достатньо ефективними, і це добре.

Інша хороша новина полягає в тому, що дослідники шукали ознаки реакції залежного від антитіла посилення і не знайшли їх у пацієнтів, які видужують (я в ці деталі не вдавався, але вирішив згадати такий висновок, який дає велику надію). Крім того, після інфекції (або після вакцинації) напевно буде виникати тривалий імунітет, що теж добре.

Як я розумію, саме така імунна реакція в цьому випадку і потрібна. Усе вирішуватимуть клінічні дані, однак є підстави вважати, що в людини з'явиться такий імунітет, якщо буде дотримано всіх вимог.

Тож чекатимемо на нові дослідження на цю та інші теми. Але проведена робота є гарним та солідним поглядом на імунологію спалаху. Що ж, поки все непогано.

Дерек Лові

Переклад ІноЗМІ

Редакція може не погоджуватися з думкою автора. Якщо ви хочете написати в рубрику "Думка", ознайомтеся з правилами публікацій і пишіть на [email protected]

Джерело: 112.ua

відео по темі

Новини за темою

Новини за темою

Новини партнерів

Loading...

Віджет партнерів

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"/>