Сейчас некоторые государства задумываются о введении «иммунных паспортов» на основании результатов тестов на антитела к коронавирусу — чтобы позволить их обладателям передвигаться свободно.
Эта идея основана на предположении, что тот, у кого есть антитела, уже переболел, не заразит никого другого и сам во второй раз не заболеет.
Усилия иммунной системы действительно направлены на то, чтобы при вторичной встрече с возбудителем заболевания заражения не происходило, но далеко не во всех случаях все идет по плану. Разбираемся, что именно может пойти не так.
Начинай с начала
В конце апреля корейские медики сообщили о 263 пациентах, тесты на присутствие вирусных частиц которых вновь оказались положительными — уже после того как люди переболели коронавирусной инфекцией. Эти люди считались уже выздоровевшими, и предпоследнее тестирование не нашло вирус в их организме. Это не первая подобная новость: аналогичные сообщения уже поступали из Японии и Китая.
Объяснить это можно
- реактивацией вируса,
- повторным заражением,
- ошибкой тестирования.
Начнем с последней — ошибка считается наиболее вероятной причиной произошедшего. Глава комитета корейского Центра по контролю и предотвращению заболеваний (KCDC) О Мионь-дон (Oh Myoung-don) считает, что положительный результат тестов не связан с повторным заболеванием.
Его объяснение — что тест обнаружил не полноценные вирусы, а их фрагменты, застрявшие в эпителии. Тест этой разницы не улавливает: он показывает присутствие вирусной РНК в пробе, но какому вирусу она принадлежит — способному к размножению или просто его «обломкам» — не может.
Есть и другие сбои тестовых систем: например, ложноотрицательные результаты — показывающие отсутствие вирусной РНК там, где она есть, и при большом объеме плохое качество тестов неизбежно станет заметно. На этапе выздоровления вирусных частиц в организме уже мало, и шансы «поймать» их тестом тоже падают.
Судя по накопленным данным, остатки вируса могут сохраняться в теле человека еще долгое время после выздоровления. У некоторых пациентов вирус обнаруживается в мокроте и стуле в течение пары месяцев после появления симптомов.
В случае с корейскими пациентами О Мионь-дон указывает на то, что замена половины эпителия, которым выстланы наши дыхательные пути, происходит в среднем за три месяца, и предполагает, что РНК вируса вполне может попасть в пробу и через месяц после выздоровления.
Вирусные частицы SARS-CoV-2
NIAID / flickr / CC BY 2.0
Против гипотезы реактивации вируса (грубо говоря, восстановления недолеченной болезни) говорит и то, что ни один из корейских пациентов впоследствии не был заразен, хотя у 44% проявились легкие симптомы болезни.
Кроме того, когда корейские исследователи попытались выделить и культивировать вирусные частицы у нескольких таких пациентов, у них ничего не получилось. Это тоже говорит о том, что полноценных вирусных частиц в их организме уже не было.
Так что легкие симптомы могли быть просто следствием того, что иммунитет добивал патогенные бактерии, которые активизировались в организме, истощенном борьбой с коронавирусом — или попросту ипохондрическим эпизодом.
А об однозначно подтвержденных случаях вторичного заражения коронавирусом пока не известно. Кроме того, ученые провели эксперимент, в котором попытались вторично заразить макак тем же SARS-CoV-2 на этапе выздоровления после первичной инфекции. У них ничего не получилось: приобретенный иммунитет сработал.
На этом основании стоит исходить из того, что иммунный ответ в случае с COVID-19 работает как надо: раз человек выздоровел, то в ближайшее время он застрахован от заражения тем же самым вирусом.
Но как долго приобретенный иммунитет к SARS-CoV-2 будет защищать организм, и может ли он не сработать спустя некоторое время, остается пока неизвестным. ВОЗ заняла в этом вопросе крайне аккуратную позицию и утверждает, что переболевшие люди с антителами не застрахованы от повторного заражения.
Как устроен иммунный ответ
Иммунный ответ на SARS-CoV 2 или любую другую инфекцию устроен следующим образом. В течение нескольких часов после инфицирования активируется врожденный иммунитет, который обеспечивает общую защиту. В целом он самостоятельно усмиряет подавляющее большинство инфекций в фоновом режиме, и мы даже не узнаем, что кто-то пытался нас атаковать.
Параллельно организм принимается за разработку специфичного ответа, заточенного под конкретный недуг. Формирование такого приобретенного иммунитета занимает около недели. За это время организм подбирает лимфоциты, которые могут узнавать вирус, оптимизирует их и многократно клонирует.
Способов борьбы у такой армии много. Лимфоциты могут самостоятельно расправляться с зараженными клетками, «науськивать» на вирус другие клетки или вырабатывать антитела, помечающие вирусные частицы для остальной иммунной системы и мешающие вирусу проникать в клетку.
При этом часть лимфоцитов сохраняется про запас: из них формируются долгоживущие клетки иммунной памяти, которые могут оперативно сработать в случае вторичного заражения.
Скорость и сила реакции в этом случае зависит во многом от количества и характеристик этих клеток и в частности от того, насколько хорошо они узнают патогена.
Тест на защиту
Узнать реакцию приобретенного иммунитета можно при помощи другого теста, который проверяет наличие в организме человека антител, производимых B-лимфоцитами. Этот способ широко применяется в случае со многими инфекциями. Именно такие тесты предполагается использовать в программе «иммунных паспортов».
Но строго говоря, положительный результат теста не всегда означает что человек переболел именно COVID-19 и его организм надежно защищен. Причин этому может быть несколько.
Во-первых, возможна ситуация, когда положительный результат теста будет вызван антителами к другим коронавирусам. Помимо SARS-CoV-2, известно еще шесть коронавирусов, способных заражать человека:
- первый SARS-CoV, с которым была связана эпидемия 2002-2003 годов в Азии;
- MERS, возбудитель ближневосточного респираторного синдрома;
- четыре остальных (OC43, HKU1, 229E, NL63) вызывают обычную сезонную простуду.
Если человек уже встречался с ними и выработал к ним антитела, то из-за схожести коронавирусов они могут среагировать и на SARS-CoV-2 и дать положительный результат на тест.
Так, например, антитела в плазме крови некоторых пациентов, переболевших SARS-CoV оказались способны нейтрализовать in vitro и SARS-CoV-2.
Но при этом неясно, насколько хорошо они смогут бороться с новым коронавирусом in vivo.
Обратная ситуация, когда человек переболел COVID-19 и выработал иммунитет, но получил отрицательный результат при тестировании на антитела, тоже возможна. Это связано с недостаточной чувствительностью тестов, над улучшением которой сейчас работают многие разработчики.
Так, вышедший на рынок буквально несколько дней назад тест компании Roche имеет заявленную специфичность 99.8% и чувствительность 100%.
Следует учитывать, что последняя цифра получена для пациентов на 14 день после подтверждения болезни, когда уровень антител высок, а насколько хорошо он «поймает» давнюю инфекцию, пока непонятно.
О чем говорят антитела
Антитела, наличие которых мы проверяем таким тестом — не единственный, и возможно даже не самый главный участник ответа. Приобретенный иммунитет задействует сразу несколько типов «войск», а тест замечает только «снаряды», которыми одна из его частей — В-лимфоциты — бомбардирует противника.
Кроме В-лимфоцитов в иммунном ответе задействованы Т-лимфоциты. Часть из них напрямую прицельно уничтожает зараженные клетки, а другие — Т-хелперы — помогают другим клеткам бороться с патогенами.
При этом для пациента важно соотношение антител, B- и Т-клеток как для текущей борьбы, так и в перспективе.
Постепенно накапливается информация о том, что высокий уровень антител для борьбы с коронавирусной инфекцией может быть и не очень полезен. Так у пациентов с MERS и обезьян, зараженных SARS-CoV тяжелое течение болезни коррелировало с высоким уровнем антител.
В сравнении 175 пациентов, переболевших COVID-19, подтвердился общий тренд, согласно которому антител больше у взрослых и пожилых людей, которые как раз сильно уязвимы перед вирусом. Одновременно с этим примерно у 30% пациентов, среди которых были люди всех возрастов, уровень антител оказался крайне низким.
И это не обязательно значит, что их приобретенный иммунитет среагировал менее эффективно, чем иммунитет других выздоровевших людей.
Вирусная частица MERS
NIAID / flickr / CC BY 2.0
Это не противоречит «целебной» сущности антител: тяжелое протекание COVID-19 как раз часто сопряжено с запоздалым и чрезмерным иммунным ответом, который заодно с вирусом калечит легочную ткань больного.
В то же время Т-лимфоциты зарекомендовали себя с хорошей стороны. Исследование 16 пациентов с COVID-19 показало, что нехватка и истощение Т-лимфоцитов скореллированы с тяжелым ходом болезни.
И это тоже может быть причиной, по которой пожилые люди болеют тяжелее. Производство Т-клеток прекращается в юности, и к старости количество и разнообразие свободных Т-клеток, не занятых под память о других болезнях, падает.
Это значит, что при встрече с неизвестной раньше инфекцией у пожилого организма может просто не найтись подходящих для борьбы Т-клеток, или их окажется недостаточно.
Т-клетки обеспечивают точечное уничтожение патогена и способны правильно «построить» В-клетки и компоненты врожденного иммунитета, которые в их отсутствие теряют согласованность.
Классическая проверка иммунного ответа основана на тестировании антител, но теперь — когда стала очевидна неоднозначность их роли в патогенезе — тестирование Т-клеточного иммунного ответа может стать популярнее.
Надолго ли хватит защиты?
Длительность приобретенного иммунитета к разным инфекциям сильно отличается. Вирус кори организм может запомнить на всю жизнь, тогда как гриппом можно переболеть за один сезон несколько раз — заразившись разными штаммами.
Никаких долгосрочных наблюдений за иммунитетом к коронавирусу еще не проводилось, и нельзя сказать с определенностью, где он находится на этой шкале.
Одна из причин «забывчивости» иммунитета к гриппу кроется в скорости эволюции и разнообразии сезонного гриппа: этот вирус очень изменчив, так что каждый год мы встречаем новые штаммы.
После болезни наш иммунитет продолжает узнавать те детали вируса, которые помогли справиться с ним в первый раз.
Если в распространившемся спустя несколько сезонов штамме эти детали изменятся или просто исчезнут, то приобретенный иммунитет сработает плохо.
Вирусная частица гриппа
Sanofi Pasteur / flickr / CC BY-NC-ND 2.0
SARS-CoV 2 относится к изменчивым РНК-вирусам, но по имеющимся данным, скорость, с которой он мутирует, в десятки раз ниже, чем у сезонного гриппа.
Аналогичные исследования по другим коронавирусам пока не позволяют спрогнозировать поведение SARS-CoV-2. Одна из самых старых работ говорит о том, что иммунитет к вызывающим сезонную простуду легким коронавирусам не держится долго.
Это проверили на 15 добровольцах, которые позволили себя заразить и потом периодически сдавали кровь для проверки уровня антител.
Спустя год их опять заразили тем же самым штаммом, и они снова заразились, хотя и симптомы были гораздо мягче.
В более новых работах по высокопатогенным штаммам коронавирусов приводятся примеры пациентов, у которых антитела и специфичные к инфекции Т-клетки можно было найти спустя несколько лет после заболевания. К сожалению, большинство таких работ также проводилось на маленьких выборках и никаких данных о повторных заражениях там нет.
Имеющиеся данные не позволяют спрогнозировать, насколько хватит коронавирусного иммунитета.
Если иммунитет сохраняется надолго, то согласно результатам моделирования можно надеяться на то, что вирус исчезнет лет через пять.
Если же нет, то COVID-19 станет сезонным заболеванием, аналогичным тем, что вызывают низкопатогенные родственники SARS-CoV-2. Как при этом изменится его патогенность — точно неизвестно.
Вера Мухина
Постинфекционный иммунитет к SARS-CoV-2
По всей видимости, Т-клеточный ответ играет важную роль в контроле инфицирования SARS-CoV-2, однако он остается достаточно плохо изученным. В настоящее время появились сведения о том, что у большинства инфицированных людей развивается стойкий и длительный Т-клеточный иммунитет. Эти данные значимы с точки зрения сохранения долговременного иммунитета и разработки вакцин.
Инфекция SARS-CoV-2 приводит к различным клиническим исходам, начиная от бессимптомного течения и заканчивая развитием тяжелой формы заболевания и смертью.
Учитывая приспособленность этого вируса к человеческому организму на данный момент и его возможную устойчивость к механизмам противовирусной защиты, важно понимать степень выраженности и длительность иммунологической памяти, стимулируемой самой инфекцией.
Хотя в нескольких исследованиях сообщалось, что у людей после перенесенной инфекции развивается устойчивый во времени ответ Т-клеток памяти, специфичных к SARS-CoV-2 [1,2,3,4,5], остается неясной степень корреляции между такой иммунной реакцией и клиническими исходами.
В текущем выпуске Nature Immunology Zuo с соавт. [6] описывают стойкость и разнообразие Т-клеточного ответа, возникающего после бессимптомного течения или легкой формы заболевания COVID-19.
Авторами был изучен Т-клеточный ответ спустя шесть месяцев после перенесенной инфекции у 100 человек (средний возраст которых составил 41 год), среди которых у 56 лиц инфекция протекала в относительно легкой форме, а у 44 — бессимптомно.
Чтобы подсчитать Т-клетки, способные распознавать SARS-CoV-2, их стимулировали пептидами из вирусных белков, взятыми от людей, ранее перенесших коронавирусную инфекцию — это позволяло получить цитокиновый ответ.
Затем осуществляли подсчет Т-клеток, способных реагировать на SARS-CoV-2, основываясь на секреции провоспалительного цитокина интерферона (IFN)-γ, которая оценивалась с помощью анализа ELISpot (от англ. enzyme-linked immune absorbent spot assay). Почти у всех доноров в этом анализе был выявлен Т-клеточный ответ на SARS-CoV-2.
Однако степень выраженности ответа в границах когорты сильно различалась, и коррелятом ответа было наличие симптомов на ранней стадии инфекции.
У людей, перенесших инфекцию SARS-CoV-2 с четко выраженными симптомами, Т-клеточный ответ, определенный по синтезу IFN-γ, спустя шесть месяцев после инфицирования проявлялся в большей степени, чем у тех, кто переболел в бессимптомной форме.
Хотя лица с тяжелой формой заболевания не включались в исследование, в другой недавней статье не было засвидетельствовано каких-либо значительных различий в степени Т-клеточного ответа, специфичного к SARS-CoV-2, между госпитализированными и не госпитализированными пациентами [5]. Важно отметить, что иммунный ответ Т-клеток, продуцирующих IFN-γ, не коррелировал с возрастом субъектов в когорте. Вместе с другой работой, в которой было обнаружено увеличение интенсивности Т-клеточного ответа у пациентов с COVID-19 [7], эти данные свидетельствуют в пользу того, что устойчивый Т-клеточный ответ может быть индуцирован инфекцией SARS-CoV-2 вне зависимости от возраста.
Затем была проведена более детальная оценка Т-клеточного иммунного ответа путем количественного анализа вирус-специфических подгрупп CD4+ и CD8+ Т-клеток и продукции внутриклеточных цитокинов (IFN-γ, интерлейкина (IL)-2, IL-4 и фактора некроза опухоли) этими клетками.
Т-лимфоцитов с фенотипом CD4+, специфичных к SARS-CoV-2, оказалось примерно в два раза больше, чем Т-лимфоцитов с фенотипом CD8+, и продукция цитокинов этими подгруппами клеток отличалась. К примеру, CD4+ Т-клетки вырабатывали больше IL-2, а CD8+ продуцировали больше IFN-γ .
Более сильный Т-клеточный ответ у CD4+ лимфоцитов по сравнению с CD8+ согласуется с данными иного исследования [5], объектами которого были 43 пациента спустя 6–8 месяцев после перенесенной инфекции. Также оказалось, что такой клеточный ответ не зависит от возраста, пола или от того, протекала ли коронавирусная инфекция с симптомами или без.
Интересно, что Т-клетки с фенотипом CD4+ в ответ на стимуляцию как шипиковым (S) белком, так и иными компонентами вируса, вырабатывали преимущественно IL-2 — совместно с IFN-γ или же без него, что было подтверждено посредством анализа ELISpot супернатанта клеточных культур.
Далее Zuo с соавт. исследовали, коррелирует ли интенсивность Т-клеточного ответа (в виде синтеза IFN-γ) спустя шесть месяцев после перенесенной инфекции с выработкой антител с течением времени.
Важным достоинством этого исследования стала ежемесячная оценка содержания антител после постановки диагноза. Это позволило провести кинетический анализ значений IgG к S-белку SARS-CoV-2 и его нуклеопротеину (N). Эти значения оказались крайне неоднородными среди участников исследования.
В среднем антительный ответ в виде выработки IgG начинал ослабевать примерно через два месяца, но при этом оставался значительно выше предела обнаружения [с помощью тестов] у большинства субъектов на пятом месяце.
Интересно, что большая величина Т-клеточного ответа, специфичного к S-белку, спустя шесть месяцев коррелировала с более высокими пиковыми концентрациями антител к S- и N-белкам и устойчивым антительным ответом к N-белку.
Остается определить, связан ли Т-клеточный ответ с другими характеристиками антител (например, с их нейтрализующей способностью и/или другими эффекторными функциями) и/или связаны ли другие особенности Т-клеточного ответа (к примеру, продукция IL-2 CD4+ Т-клетками) с пиковым ответом антител.
Хотя в этом исследовании оценка Т-клеточного ответа проводилась спустя шесть месяцев после болезни, остается неясным, был ли кто-то из участников исследования за это время повторно инфицирован.
Это маловероятно, если брать во внимание то, что в течение ближайших шести месяцев после перенесенной первичной инфекции SARS-CoV-2 частота реинфекций крайне мала, но, тем не менее, влияние ее на измерения у некоторых участников исключать нельзя [8].
Кроме того, хотя авторы оценивали Т-клеточный ответ по отношению к более раннему антительному ответу, в будущем необходимо оценить, предвосхищает ли Т-клеточный ответ CD4+ лимфоцитов выраженный и/или устойчивый антительный ответ по прошествии времени.
К примеру, считается, что фолликулярные Т-хелперы (TFH) играют решающую роль, оказывая помощь В-клеткам в формировании гуморальной иммунной памяти. Также была выявлена корреляция между популяциями циркулирующих клеток памяти и выработкой нейтрализующих противовирусных антител [9].
В недавней работе показано, что концентрация циркулирующих TFН-клеток с фенотипом CD40L+OX40+, специфичных для SARS-CoV-2, оставалась стабильной в течение нескольких месяцев [5]. Кроме того, необходимо выяснить, можно ли на основе содержания или степени сродства антиген-специфических циркулирующих TFH-клеток или других типов клеток на ранних стадиях болезни предсказать последующие параметры антител — такие как устойчивость во времени и/или степень сродства с антигеном.
То, что большинство Т-клеток с фенотипами CD4+ и CD8+ активировалось эпитопами вируса, отличными от S-белка, имеет значение для вакцинации популяций, ранее перенесших инфекцию SARS-CoV-2.
Чтобы задействовать такие Т-клетки, которые образовались во время болезни, в вакцины можно включать другие белки помимо шипикового; это могло бы усилить нейтрализующие и иные реакции антител, вызывая более устойчивый CD4+ Т-клеточный ответ и задействуя более усиленный CD8+ Т-клеточный ответ, который был запущен во время предшествующей инфекции. Выявление более устойчивых антител и CD8+ Т-клеточного ответа против эпитопов, отличных от S-белка, может оказаться важным для вакцинации по следующей причине. Вероятно, для иммунитета существуют иные мишени помимо S-белка, что способствует благоприятному разрешению инфекции и может опосредовать широкий спектр иммунных реакций против различных вариантов SARS-CoV-2.
Один из главных вопросов, связанных с иммунитетом против SARS-CoV-2, заключается в том, обеспечивает ли инфекция создание резервуара клеток памяти против данного патогена, способных противостоять последующему заражению.
Данное исследование внушает надежду, так как у большинства людей, заразившихся шестью месяцами ранее, даже если у них инфекция протекала в бессимптомной или в легкой форме, были выявлены признаки наличия клеточного иммунитета против коронавируса.
Однако наблюдалась выраженная гетерогенность Т-клеточного ответа, и поэтому целью будущих исследований станет определение того, свидетельствует ли ранний Т-клеточный ответ о высоком сродстве антител к вирусу, и какие факторы (вируса или организма хозяина), помимо исходной тяжести заболевания, свидетельствуют о выраженности и/или длительности иммунитета к SARS-CoV-2. Это может лечь в основу понимания иммунных коррелятов защиты от долгосрочных клинических последствий, таких как постковидный синдром и/или повторное заражение, в том числе иными вариантами SARS-CoV-2 (см. рис. 1).
Рисунок 1 | Корреляция между Т-клеточным ответом, специфичным к SARS-CoV-2, тяжестью заболевания и максимальным антительным ответом Zuo с соавт. определили специфический Т-клеточный ответ к SARS-CoV-2 у 100 человек спустя шесть месяцев после перенесенной инфекции. Специфический Т-клеточный ответ к вирусу SARS-CoV-2 был определен с помощью ИФА ELISpot IFN-γ и внутриклеточного окрашивания цитокинов. Он коррелировал как с симптомами инфекции, так и с пиковым антительным ответом.
Профилактика Медиа — о доказательной медицине и онкологии
По данным на 4 декабря в мире зарегистрировано более 65 миллионов случаев заражения COVID-19. По мере распространения вируса ученые узнают все больше о том, как наша иммунная система реагирует на него. Запоминает ли она вирус? Как быстро возникает такая память и как долго хранится? Можно ли заразиться повторно и к чему это приведет? Собрали информацию, известную на данный момент.
Как появляется иммунитет к вирусам?
Спойлер: Долговременную защиту создают потомки В- и Т-клеток, сумевших справиться с вирусом. Первые вырабатывают антитела, а вторые уничтожают клетки, в которые проник вирус.
За специфический иммунитет к вирусам отвечают защитные клетки крови – Т- и В-лимфоциты. Распознав вирус, они активируются и начинают с ним бороться. Т-лимфоциты убивают уже зараженные клетки, подавляя распространение вируса.
В-лимфоциты производят антитела, которые нейтрализуют «свободно плавающие» в крови вирусы, не давая им прикрепиться к клеткам. После уничтожения вируса часть знакомых с ним лимфоцитов сохраняется, становясь клетками памяти. Если им снова встретится тот же вирус, иммунный ответ запустится быстрее.
В результате инфекция пройдет легче или даже не вызовет симптомов.
Так возникает иммунитет к вирусам, хорошо известным человеку. Но SARS-CoV-2 с нами меньше года и пока неясно, у всех ли появляется иммунитет к вирусу. Также неизвестно, защитит ли иммунитет от повторного заражения, а если нет – будет ли болезнь протекать легче.
Спасут ли нас антитела к COVID-19?
Спойлер: У большинства переболевших людей вырабатываются антитела к вирусу. Но нет уверенности, что они защитят от повторного заражения.
Какую информацию дают тесты на антитела?
Они выявляют уже столкнувшихся с вирусом людей. Тесты оценивают наличие антител класса IgM, возникающих на ранних этапах инфекции, и IgG, появляющихся на более поздних этапах и после выздоровления.
По соотношению титров этих антител можно понять, на какой стадии заболевания находится человек. При этом судить об устойчивости к повторному заражению по результатам «обычных» лабораторных тестов нельзя – они не показывают долю нейтрализующих антител, которые могут убить вирус.
Кроме того, антитела могут не защитить от новых вариантов вируса, возникших в результате мутаций.
Всегда ли появляются антитела к COVID-19?
У большинства пациентов с COVID-19 независимо от наличия симптомов вырабатываются антитела, среди которых преобладают именно нейтрализующие. При этом у некоторых пациентов с легким течением инфекции таких антител может быть мало или совсем не быть.
Как правило, выявить IgM в сыворотке можно, начиная с 5–7 дня после возникновения симптомов, а через 28 дней их уровень начинает падать. Обнаружить антитела IgG можно на 7–10 день, их количество начинает уменьшаться примерно через 49 дней. Падение уровня антител часто вызывает опасения, что защита ослабнет и иммунитет пропадет.
Но после острой фазы инфекции антител всегда становится меньше, поскольку производящие их В-клетки живут недолго.
Как долго сохраняются нейтрализующие антитела?
Недавно ученые проанализировали данные 30 082 пациентов, переболевших COVID-19 в легкой и среднетяжелой форме. У большинства из них нейтрализующие антитела сохранялись в течение пяти месяцев. Но для получения более точной картины за пациентами нужно наблюдать и дальше – хотя бы в течение года.
Судя по единичным случаям повторного заражения, антитела не гарантируют пожизненного иммунитета к SARS-CoV-2. И это нормально для респираторных инфекций.
Иммунитет к коронавирусам, вызывающим MERS и SARS, длится как минимум пару лет, а к коронавирусам, вызывающим простуду – не больше года.
Однако наличие антител с большой вероятностью должно смягчить симптомы в случае реинфекции (повторного заражения).
А если антител мало?
Для защиты от SARS-CoV-2 важно не только количество, но и качество антител. Например, у многих выздоравливающих пациентов мало антител, зато они очень хорошо нейтрализуют вирус. Но определять качество антител сложнее и дольше, чем измерять их уровень, поэтому такой подход встречается редко.
Даже отсутствие антител еще не означает отсутствия иммунитета к вирусу. Защищать могут и выжившие В-клетки памяти. Уже на ранних этапах повторной инфекции они быстро размножаются, что приводит к росту уровня специфичных антител.
Главный вопрос – какой уровень антител необходим для защиты. Зная это, мы сможем проводить вакцинацию более эффективно.
Можно ли надеяться на Т-клетки?
Спойлер: Т-лимфоциты могут защитить от SARS-CoV-2, даже если в организме мало специфичных антител или они еще не появились. Именно Т-клетки, а не антитела, могут быть наиболее важными для возникновения стойкого иммунитета к вирусу.
Как меняется уровень Т-клеток при COVID-19?
Уровень Т-клеток повышается как у переболевших COVID-19, так и у получивших одну из экспериментальных вакцин. Специфичные Т-лимфоциты появляются уже в первую неделю после заражения, а Т-клетки памяти – через 2 недели и остаются в организме более 100 дней с начала наблюдения.
Если человек перенес COVID-19 бессимптомно и не выработал антитела, единственный способ подтверждения болезни – определение уровня специфичных Т-лимфоцитов. Но оценивать их количество дольше и сложнее, чем измерять уровень антител, поэтому такой метод практически не используют.
Может ли Т-клеточный иммунитет к SARS-CoV-2 быть у тех, кто не болел?
Способные распознать SARS-CoV-2 Т-клетки есть у множества людей, никогда не встречавшихся с ним (судя по оценкам, у 20–50% популяции). Скорее всего, эти клетки возникают при заражении родственными коронавирусами – виновниками простуды.
Структуры этих вирусов схожи, и Т-клетка, знакомая с одним из них, может распознать и другой – так возникает «перекрестная реактивность». При этом неизвестно, могут ли такие Т-клетки защитить от заражения SARS-CoV-2, повлиять на ход инфекции и ответ на вакцину.
Нужно долго наблюдать за множеством добровольцев с предсуществующим иммунитетом, чтобы увидеть, кто из них заболеет и насколько серьезно.
Можно ли повторно заразиться COVID-19?
Спойлер: Подтвержденные случаи есть, но их мало, и они не позволяют прогнозировать течение заболевания. Скорее всего, случаев повторного заражения будет все больше.
Многие ли заболевают повторно?
Большинство людей до сих пор не заразилось COVID-19 в первый раз, не говоря о втором. Однако уже сейчас есть ограниченные, но убедительные данные о повторном заражении SARS-CoV-2 после выздоровления.
Сообщения о таких случаях появлялись неоднократно с начала пандемии, но большая часть из них не была подтверждена.
Важно различать настоящую реинфекцию и следы старого вируса, что не всегда просто из-за особенностей диагностики COVID-19.
Как подтвердить повторное заражение?
Стандартные тесты ищут в мазках и образцах слюны генетический материал SARS-CoV-2 – молекулу РНК. В отличие от самого вируса она может долго – до нескольких недель – сохраняться в организме и стать причиной ложноположительного результата теста.
Может показаться, что человек снова заразился, и болезнь протекает бессимптомно, но на самом деле это не так.
А бывает и ложноотрицательный результат, когда недостаточно чувствительные тесты не находят вирусную РНК, несмотря на присутствие вируса в организме.
Единственный надежный способ подтвердить реинфекцию – расшифровать вирусный геном. SARS-CoV-2 постепенно мутирует, в результате чего возникают его разновидности с небольшими отличиями в РНК – штаммы.
Крайне маловероятно, что человек может снова заразиться тем же штаммом вируса.
«Прочитав» РНК вируса из старых и новых образцов, а также оценив иммунный ответ в ходе инфекции, можно подтвердить повторное заражение.
Чего ждать при реинфекции COVID-19?
Повторное заболевание может быть как бессимптомным, так и протекать тяжелее, чем в первый раз. Легкое течение инфекции может быть обусловлено защитой Т-клеток, а осложненное – более агрессивным штаммом вируса, чувствительность которого к антителам уменьшилась из-за мутаций.
Когда у нас будет коллективный иммунитет?
Спойлер: Нескоро. Переболело слишком мало людей, и вакцины пока не появились в широком доступе.
Что такое коллективный иммунитет?
Согласно концепции коллективного иммунитета, распространение заболевания в популяции прекращается, когда большая ее часть приобретает устойчивость к возбудителю. У каждого заболевания свой порог защиты – доля людей, у которых должен выработаться иммунитет. Он может возникать естественным способом – после болезни, или искусственным – в результате вакцинации.
Правда ли, что всем нужно переболеть COVID-19?
Полагаться на возникновение группового иммунитета после свободного распространения SARS-CoV-2 – неэтичная и, возможно, неэффективная стратегия. По мнению ВОЗ, в большинстве стран вирусом инфицировано менее 10% населения – значит, до всеобщей устойчивости еще далеко.
При летальности инфекции примерно 0,3–1,3%, цена достижения коллективного иммунитета естественным путем может быть слишком высока. Нельзя не учитывать и риск осложнений у пациентов с COVID-19, а также чрезмерную нагрузку на систему здравоохранения, возникающую при таком подходе.
Кроме того, мы мало знаем о надежности естественной защиты: возможно, для возникновения стойкого иммунитета нужно будет переболеть несколько раз.
Последний факт может стать проблемой и для вакцинации – более безопасного способа добиться коллективного иммунитета. Если защитный эффект антител будет недолгим, а SARS-CoV-2 продолжит изменяться, нам придется постоянно модифицировать вакцины и прививаться с определенной периодичностью – как в случае с вирусом гриппа.
Что будет дальше?
Пока никто не знает, как долго сохраняется иммунитет к SARS-CoV-2 и какой уровень антител и Т-клеток необходим для защиты. Но информация о новом коронавирусе постоянно обновляется, и со временем ученые найдут ответ на эти вопросы.
Предварительные выводы делают на основе данных о родственных коронавирусах, а также исследований на животных и клинических испытаний вакцин, которые идут прямо сейчас. Кажется, что перенесенная инфекция в целом защищает от повторного заражения, подтвержденные случаи которого пока довольно редки.
Но ситуация в любой момент может измениться – и к этому нужно быть готовым.
Благодарим врача-инфекциониста Оксану Станевич за помощь в подготовке текста
Иммунитет к коронавирусу держится год за счет «микрозаражений»: киевский эксперимент — МК
С начала пандемии прошло уже больше года, однако до сих пор на вопрос, сколько длится иммунитет после перенесенного коронавируса, нет.
Нет ясности, какой уровень антител считается защитным; ученые до конца не определились, прививаться ли переболевшим. Однако обнадеживающие данные появляются.
Так, группа ученых из Киева опубликовала данные исследования, свидетельствующие о том, что иммунитет после болезни у переболевших сохраняется больше года.
Киевские исследователи Е. И. Дубровский и Б. В. Донской опубликовали предварительные результаты исследования «Динамика уровня специфического иммуноглобулина класса G к COVID-19 после выздоровления» в журнале «Врачебное дело».
Целью работы было понять, как долго сохраняется иммунитет у перенесших новую инфекцию. Защищает ли нас иммунная система от повторных заражений? На днях завершился уже четвертый этап исследования, которое длится год.
Его данные еще не опубликованы официально, но ученые поделились ими в соцсетях.
После COVID-19 вырабатывается гуморальный (те самые антитела, которыми сегодня все меряются) и клеточный (анализы на него сдать можно, но далеко не везде и очень дорого) иммунитет.
Клеточный считается более важным, поскольку именно Т-клетки дают организму команду вырабатывать защитные антитела после новой встречи с вирусом. Если есть антитела, значит, есть и клеточный иммунитет. Если антител нет — клеточный иммунитет все равно может быть.
Вот почему многие переболевшие люди, у которых уже даже не выявляют антитела, при контакте с заболевшими практически не заболевают.
Изначально в группу киевских ученых попали 67 пациентов разных возрастов, болеющих COVID-19 в разной степени тяжести: тяжелые, реанимационные, средние, легкие, бессимптомные. Антитела класса G после заболевания появились у 82% участников исследования. Их титр нарастал примерно к сороковому дню, а потом на протяжении 150 дней практически не менялся.
К четвертому этапу в группе остались 42 пациента: в течение года они сдавали кровь на антитела. «В течение 8 месяцев у 80% пациентов антитела не исчезали. У некоторых плавно снижались, у половины держались на высоком стабильном уровне.
Но у 20% упали ниже порогового. Это снижение наблюдалось в периоде между 150 и 240 днями после болезни, — рассказывает один из авторов исследования, врач-инфекционист Евгений Дубровский.
— Но, когда мы получили результаты на 360 день, данные оказались очень удивительными.
У 80% пациентов антитела никуда не делись. И более того, даже у тех, у кого они упали до порогового уровня, антитела снова поднялись! Таким образом, на 360 день имеем такие данные: из 42 человек 92,8 % (39) имеют антитела, 7,2% – нет. Только вдуматься – 92,8 %, и уже прошел целый год!»
Результаты работы исследователи показали иммунологам и инфекционистам. «Тот факт, что антитела снова выросли, никого не удивил. Это нормальная естественная реакция иммунной системы при повторных контактах с больными людьми.
Одним словом, если встретился снова COVID-19 на слизистых – иммунная система быстро среагировала, увеличивая количество антител (и, естественно, Т-клеток) для защиты от повторных заражений.
Значит, они контактировали с больными — и иммунитет активизировался для защиты», — продолжает доктор.
Исследуемые также сдавали кровь на так называемые нейтрализующие антитела к S-белку (именно они считаются защищающими от нового заражения). Титры антител к S-белку тоже оказался очень высоким, и их уровень находился в прямой зависимости от стандартных антител. Любопытно, что тяжесть заболевания и возраст пациентов на уровень антител не влияли.
Украинские ученые пришли к важным выводам: после заболевания человек получает длительную, полноценную и качественную защиту от повторных заражений. На данный момент можно утверждать, что иммунитет длится не менее 1 года. Исследование решено продлить (на пятом этапе ученые проверят, сохранятся ли антитела через 450, а на шестом — через 540 дней после заболевания).
«Наша иммунная система прекрасно справляется с COVID-19. Ни циркуляция новых штаммов, ни контакт с больными не смогли пробить иммунную защиту.
Повторные случаи единичны, являются исключением из правил и связаны с особенностями иммунитета конкретных людей. Коллективный иммунитет хорошо формируется.
Если количество иммунизированных достигнет 70-80%, риск заразиться для еще не болевших будет ничтожно малым», — считает доктор Дубровский.
Переболевшие врачи московских стационаров, которые сдают кровь на антитела каждые две недели, также рассказывают, что даже через год после болезни у них есть антитела — они то падают, то снова растут.
«У меня год назад после болезни уровень антител G был 155, сейчас — 129.
Моя жена работает отнюдь не в красной зоне, она психиатр и ведет ежедневный прием — и у нее тоже больше года держатся антитела», — рассказывает врач врач из Москвы Олег Волков.
Пациенты в группах переболевших в соцсетях тоже нередко делятся такими историями. «6 месяцев с момента заражения. Антитела G только растут. Были 270, стали 520», — удивляется Анастасия.
«Такая же история: были 240, стали 820», — подтверждает Илья. «Это нормальная реакция иммунной системы при повторных контактах с больными людьми, — подтверждает иммунолог Николай Охлопков.
— То есть, вы контактировали с больными и ваш иммунитет активизировался для защиты».
Тем не менее, среди молекулярных биологов сформировалось устойчивое мнение, что и переболевшие должны вакцинироваться. В многочисленных группах вакцинированных в соцсетях уже есть немало людей, которые сделали себе вакцины по 3 и 4 раза, в стремлении нарастить антитела до потолка. Хотя пока никто в мире не смог доказать, какой уровень антител является защитным.
Как считает ученый-блогер Дмитрий Прусс, иммунитет намного длительнее начального высокого уровня антител. После некоторых ОРВИ клетки памяти обнаруживаются и через десять лет.
Однако если клетки памяти не обнаруживаются в крови, это не значит, что их нет: например, их нашли в лимфоузлах волонтеров, согласившихся на болезненную биопсию лимфоузлов.
Исследование у волонтёров костного мозга, на днях опубликованное в журнале Nature, показало, что около 1 из 1000 клеток иммунной памяти в костном мозге привязаны к SARS-CoV-2 и медленно вырабатывают антитела к COVID-19, даже когда они «спят» в ожидании новой атаки, до 11 месяцев после первоначальной встречи с вирусом.
Авторы публикации в течение 11 месяцев наблюдали за 77 пациентами, перенесшими COVID-19 в легкой форме: примерно через четыре месяца антитела у них снизились, а потом выросли опять, и к двенадцатому месяцу после болезни обнаруживались.
19 из наблюдаемых согласились сдать образцы через 7-8 месяцев, а потом и через 11 месяцев после заболевания. Эти образцы сравнили с образцами костного мозга 11 не болевших COVID-19 людей.
Ни у одного из не болевших специфических защитных клеток не оказалось, в отличие от 15 из 19 переболевших.
Выздоровевшие люди имеют значительно более низкий риск реинфекции, делают вывод авторы работы в Nature: «В целом мы показали, что даже легкая инфекция SARS-CoV-2 вызывает надежный антиген-специфический, долгоживущий гуморальный иммунный ответ у людей». «Это значит, что у иммунитета есть длительная «рука». Но не значит, что все мы отлично защищены, или что выжившие защищены от всех штаммов, или что защита будет длиться вечно. Иммунный ответ у всех разный», — считает Прусс.
Загрузка...
