кросс иммунитет что это
«Иммунитет к COVID-19 выработался шесть лет назад от других «простуд»
Такое предположение сделали американские ученые после исследования образцов крови 2015-2018 годов
Американские исследователи из Института иммунологии в Ла-Хойе опубликовали сенсационные данные. Исследование образцов донорской крови, забор которой проводился в 2015-2018 годах, выявило признаки специфического клеточного иммунитета, аналогичные тем, что появляются при новом коронавирусе. Из этого можно сделать осторожный вывод о том, что организм тех, кто когда-то болел другими разновидностями коронавируса, может оказаться устойчивыми к COVID-19.
Новое исследование американцев (пока это препринт) поставило целью выявить специфические антигены коронавируса, вызывающие наиболее сильный клеточный иммунный ответ — эта информация очень важна для создания будущей вакцины.
Однако параллельно случилось другое важное открытие. В каждом втором образце донорской крови людей, взятой в 2015-2018 годах, были найдены именно специфические СD4+ Т-лимфоцитов, которые сегодня обнаруживают у абсолютно всех переболевших новой коронавирусной инфекцией. То есть можно предположить, что 50% населения, которые еще не встретились с новой инфекцией, уже может иметь к ней иммунитет. Кроме того, сегодня в крови у 70% переболевших COVID-19 обнаруживаются еще и специфические CD8+ Т-лимфоциты. Их нашли в 20% образцов донорской крови.
Результаты исследования дают основания предполагать, что значительная часть населения может обладать перекрестным иммунитетом к вирусу SARS-CoV-2 благодаря ранее перенесенным «сезонным простудам», т.е. «обычным» коронавирусам. Те, кто когда-то болел другими «коронами», могли получить антитела, способные справиться с новым вирусом. Возможно, именно поэтому большинство переносят заболевание в легкой форме или вообще без клинической картины заболевания.
«Доноры, чьи образцы крови были подвергнуты анализу, определенно не могли болеть COVID-19 в 2015-2018 годах. Тем не менее, примерно в половине случаев у них обнаружилась специфическая реакция Т-клеток на антигены вируса.
Иногда этот иммунитет патогенный (люди умирают от цитокинового шторма или от избыточного иммунного ответа), иногда протективный (что важно для создания вакцин).
В основе противовирусного иммунитета лежит не только и не столько антительный ответ, сколько Т-клеточный иммунитет, реакция Т-клеток: СД-4-хелперов и CD-8 киллеров, а также клеток памяти. Эти клетки вовлекаются в защиту организма в ответ на вирусную инфекцию, в т.ч. и SARS-CoV-2, и, благодаря им, при острой инфекции происходит элиминация вируса, то есть «очистка» от вируса и формирование иммунитета к последующему заражению. И в этом смысле все идет по классике.
Но вопрос еще и в том, от чего зависит тяжесть течения инфекции? Мы видим, что элиминации вируса не возникает у некоторых пожилых или у людей с тяжелыми заболеваниями типа сахарного диабета или онкологии. У них связь между врожденным и адаптивным иммунитетом нарушена; адаптивного у них недостаточно.
Сегодня основная гипотеза ответа на вопрос, почему одни болеют легко, а другие тяжело, заключается в том, что болеющие легко, по всей видимости, имеют перекрестный иммунитет к другим коронавирусам. Перекрестная реактивность встречается при некоторых инфекциях, например, при гриппе.
Установлен факт, что гриппом H1N1 легче болели те, у кого был перекрестный иммунитет к другим штаммам гриппа, то есть, у них есть Т-клетки-киллеры, активно работающие против вируса, что позволяет выздороветь быстрее. Конечно, работа американцев предварительная, нужно провести дополнительные исследования среди тяжелых пациентов в стационарах. И все же эти данные доказывают, что существование перекрестного иммунитета у здоровых людей в ответ на SARS-CoV-2 возможно. И это нужно учитывать при создании вакцин.
— Получается, что обладатели Т-лимфоцитов к старым коронавирусам при встрече с новым, скорее всего, переболеют легче?
— Да, за счет той самой кросс-реактивности между циркулирующими коронавирусами, которые вызывают обычную простуду. Это примерно 40-60% здоровых лиц, не имеющих контактов с COVID, которым Т-клетки памяти потенциально дадут иммунный ответ, то есть запустят активный и достаточный Т-клеточный цитотоксический (киллерный) ответ, помимо антительного ответа. Но этих киллеров очень сложно определять диагностически, нужно специальные исследования в лаборатории.
Тем временем, в журнале Nature опубликовано еще одно исследование биологов из Вашингтонского университета. У пациента, который перенес тяжелый острый респираторный синдром (ТОРС, вызываемый SARS-CoV) в 2003 году, обнаружили антитела, способные блокировать работу и SARS-CoV-2.
Возбудитель атипичной пневмонии SARS-CoV наиболее близок по своему строению и свойствам к новому SARS-CoV-2. Ученым удалось получить восемь разных антител, используя B-клетки памяти того пациента, которые в разной степени блокировали вирус. И одно из них продемонстрировало способность связываться с S-белком нового коронавируса SARS-CoV-2, который отвечает за проникновение вируса внутрь клетки человека, а значит является протективным, то есть защитным.
Коллективный иммунитет: есть ли у человечества шанс победить COVID-19
Что такое коллективный иммунитет, и можно ли его выработать к COVID-19, выяснял iReactor.
Високосный 2020 год принес много неприятных сюрпризов, успев заработать дурную славу еще в первые пару месяцев после Нового года – массовые пожары, теракты, митинги и беспорядки. Однако на сцене хаоса главная роль безоговорочно отведена пандемии COVID-19. За сравнительно короткое время мир познал прелести совершенно новой реальности, в которую людей погрузил коронавирус.
Период карантина и самоизоляции ввели практически все страны в состояние кризиса – бизнес и экономика до сих пор с трудом оправляются от финансовых потерь. Как оказалось, радость от снятия ограничений была преждевременной. Мир так и не вернулся к прежнему ритму жизни. Более того, осенью существенно возросло количество заболевших и погибших от чумы 21 века. В связи с этим в информационном пространстве распространяется противоречивые мнения врачей и экспертов по поводу дальнейшего развития событий.
Исследования говорят «нет»
Камнем преткновения обозначился вопрос вырабатывания коллективного иммунитета к COVID-19. Для начала, стоит разобраться в предмете проблемы. Если отталкивать от научного определения, то коллективный иммунитет – это эффект сопротивления распространению инфекции в популяции, часть членов которой имеют к ней личный иммунитет. Если говорить более простыми словами, то распространение инфекции замедлиться или вовсе остановится, когда переболеет большая часть населения. Вакцинация в таком случае тоже сможет помочь, стимулировав организм человека к более продуктивному сопротивлению инфекции.
С помощью вакцины удалось победить эпидемию кори – достаточно двухэтапного введения препарата в организм, чтобы у человека пожизненно выработалась сопротивляемость заболеванию. Охват вакцинированных должен превышать 90% населения. Если количество вакцинированных или переболевших будет около 95%, то оставшиеся 5% могут быть спокойны: риск заболеть у них будет минимальным.
Это касается только инфекций, иммунитет к которым долгосрочный. Корь, ветрянка, краснуха – редко, кто болеет ими больше одного раза в жизни. Совсем другое дело с COVID-19. Несколько внушающих доверие исследований, проведенные специалистами из разных стран в разное время, показали приблизительно один результат.
Например, еще в июле были обнародованы данные исследований из Берлина, Лондона и Сеула. В Британии установили, что переболевшие вырабатывают антитела к заболеванию, но спустя небольшое количество времени показатели подают, и человек вновь подвергается риску заболеть. В Германии разделили точку зрения, добавив, что иммунитет у человека к заболеванию, так или иначе, выработается, но он будет неполным. То есть, опасность заражения остается, причем второй раз течение заболевания может протекать в осложненной форме.
К выводам присоединились в Южной Корее, где также проводились разнообразные исследования на более чем трех тысячах человек. Специалисты фиксировали неоднократные случаи повторного заражения, в связи с чем были сделаны выводы о том, что рассчитывать на появление коллективного иммунитета бессмысленно. Во всяком случае до тех пор, пока не появится действительно эффективная вакцина.
Российские ученые тоже не отстают, проводя свои эксперименты. Ведущий научный сотрудник Института клинической и экспериментальной медицины Александр Чепурнов решил рискнуть своим здоровьем, чтобы выявить особенности «поведения» коронавируса. Первый раз он заболел в конце февраля во время поездки в Европу. Специалист подозревает, что заразился еще в аэропорту или самолете.
Спустя пару дней после предполагаемого контакта поднялась температура, появились боли в груди, пропали вкус и обоняние. На французской стороне тогда не делали анализы на COVID-19, и ученый из-за болезни вернулся раньше в Новосибирск, где местные врачи поставили диагноз «двусторонняя пневмония». На антитела тест получилось сдать только через месяц, тогда и было зафиксировано, что заболевание перенесено. Это стало началом исследований. Специалисты наблюдали за поведением антител, и вскоре было установлено, что их количество неуклонно снижается.
Параллельно с этим Чепурнов проверял стойкость иммунитета, общаясь с «ковидными» пациентами без маски. Анализы сдавал каждые две недели, чтобы отследить реакцию организма. Ждать пришлось полгода – ровно через шесть месяцев ученый заболел повторно. Анализы подтвердили COVID-19. На этот раз заболевание протекало сложнее, чем при первом инциденте. Дело дошло до госпитализации из-за показателей сатурации (насыщение крови кислородом) ниже 93. На данный момент показатель антител снова находится на очень высоком уровне.
Ученый говорит, что его случай нельзя считать показательным, так как у всех разные особенности организма. Тем не менее, можно сделать однозначный вывод, что иммунитет к коронавирусу не появляется на всю жизнь, соответственно, вопрос о выработке коллективного иммунитета отпадает сам собой.
«Шведская модель» появления иммунитета
Тем не менее, есть те, кто считает, что появление коллективного иммунитета возможно. Заведующий кафедрой Сеченовского университета Андрей Герасимов «ставит» на вакцину. По его мнению, доля привитого населения должна составить 52%-64%. Тогда можно заводить речь о существенном снижении уровня заболевания. Прежде всего, стоит «обслужить» медицинских работников, преподавателей и других представителей профессий, где предполагается наибольшее количество социальных контактов.
Врач-иммунолог Владислав Жемчугов также сторонник теории возможности появления коллективно иммунитета. Причем, по его мнению, одной из первых стран, кто достигнет в этом начинании успехов будет Швеция – та из немногих стран, где не вводились ограничительные меры. Все время с начала распространения по планете там работали детские сады, школы, рестораны и прочие увеселительные заведения. Именно поэтому, считает врач, там быстрее всех выработается у населения устойчивость к вирусу. Но, подчеркивает специалист, подобное возможно только в том случае, когда в стране медицина развита на высшем уровне и есть все ресурсы для оказания помощи тяжелым больным.
Единственное, о чем забыл Жемчугов – это показатель смертности от коронавируса. В июне данные о летальности относительно число инфицированных были равны 11,2% и это был своеобразный антирекорд. Для сравнения, в соседних «самоизолированных» Норвегии и Дании процент смертельного исхода составлял 2% и 5% соответственно, а в Штатах с двумя миллионами пораженных COVID-19 смертность составляла немногим больше 5%. Ценой потенциального вырабатывания коллективного иммунитета стал высокий показатель летальных исходов среди пожилых людей.
Телевизионных дел мастера
Ясности в данной ситуации не добавляет телевизионный формат донесения информации до населения. Теледоктор Александр Мясников, вещающий на канале Россия 1, придерживается теории исследователей, выступающих с опровержением идеи возможности появления коллективного иммунитета. Специалист считает, что COVID-19 не исчезнет из нашей жизни, но «трансформируется» в ОРЗ.
Напомню, что четыре давно циркулирующие разновидности человеческого коронавируса, являются причиной 30% всех ОРЗ, которыми мы все болеем по несколько раз в году, — пояснил Мясников.
Он также уточнил, что от вышеупомянутого заболевания смертность достаточно низкая, однако расслабляться все равно не стоит. Со временем распространение затормозиться, но полностью не уйдет. В группе повышенного риска останутся люди старше 65 лет.
Несколько другой версии придерживается ведущий программы «Малахов+» Геннадий Малахов, с которым побеседовал iReactor. Звезда телевизионных экранов доступно объяснил, почему у специалистов столько противоречивых мнений. По его словам, сказывается недостаток изученности микромира, который очень изменчив. К тому же имеет место быть фактор индивидуальной восприимчивости организмом вируса.
Эксперт добавил, что пока рано делать преждевременные выводы о распространении заболевания и действенности вакцины.
Сейчас начнется вся эта волна с прививками, и надо посмотреть, если все это дело работает, конечно, можно привиться и так далее. Народ сейчас смотрит, что там делать, что там как-то этим. Мало практики, теория есть, а вот как это на практике пойдет, вот этого пока еще нет. Поэтому все это пока внедряется, – поделился экспертным мнением Малахов.
Спикер уверен, что с пандемией ситуация «образуется», и человечество приспособится к вирусу, победив его. Коллективный иммунитет будет также выработан.
Потихоньку-полегоньку, все это там у нас так и сяк, и человечество как-то все это дело победит и приспособится. Поэтому мы с вами вначале и хотим, чтоб мы все это знали, чтоб мы были уверены, и ехали опять на море, ехали туда-сюда, но вот такая вот ситуация создалась. Так что я думаю, что будет коллективный иммунитет и другие вещи. Коронавирус будет с нами, но мы как на грипп на него обращать внимание не будем, – подытожил практик народной медицины.
Для того, чтобы прояснить вопрос, издание iReactor побеседовало с врачом аллергологом и иммунологом Владимиром Болибоком, который согласился разъяснить некоторые моменты, связанные с возможностью появления коллективного иммунитета у населения. Эксперт начал с того, что на данный момент, если посмотреть на статистику, то можно увидеть, что количество заболевших за последнее время остается на одном уровне.
Если в конце сентября мы видели, что количество заболевших прибавилось. Но сейчас мы находимся в стадии линейного роста, можно сказать, что даже замедляемся, – уточнил врач.
На данный момент можно сказать, что Россия практически вышла на плато. Болибок утверждает, что дальнейшее распространение заболевания будет сильно зависеть от погодных условий. Он напомнил, что сейчас сезон гриппа и ОРВИ, поэтому риск заболеть (даже не коронавирусной инфекцией) достаточно высок.
Эпидемия доходит до определенного пика по отдельным регионам. У нас очень большая страна – нам нельзя все в одну кучу. Я думаю, что в ближайшие пару недель выйдем на какое-то плато. Это будет очень сильно зависеть от погоды, потому что осень, зима и ранняя весна – это традиционное время ОРВИ. Опять же, погода в разных регионах разная, то есть ударят в Сибири морозы, у них эпидемия, может, на спад пойдет. А в Санкт-Петербурге (со слякотной погодой) колебания могут продолжиться, – пояснил спикер.
Врач уточнил, что иммунитет развивается после перенесенного заболевания, но все индивидуально. Причем, если заболевание было перенесено в тяжелой форме, то сопротивляемость организма в будущем будет лучше.
Иммунитет после перенесенного заболевания развивается, но он у всех разный. Форма выраженной ОРВИ с температурой, потеря обоняния, выраженная форма пневмонии – они дают достаточно высокий иммунитет в дальнейшем. Соответственно, падение уровня антител будет зависит от того, до какой горки они (титры – прим. ред.) у каждого отдельного человека добрались, – в беседе рассказал иммунолог.
Болибок описал, как работает иммунитет после перенесенного заболевания. По его словам, титры (антитела) сначала падают, но потом при контакте с инфекцией снова возрастают. При этом может и не быть симптомов заболевания.
Иммунитет работает от контакта с инфекциями. Сейчас люди поконтактировали, перенесли инфекцию, у них выработался иммунитет. Потом в дальнейшем они снова будут сталкиваться с инфекцией, но уже не будут болеть, но иммунная система будет чувствовать, что вирус попал, и снова нужно поддерживать высокий уровень титр, — пояснил врач.
Иммунолог отметил, что прошло мало времени с начала пандемии и сейчас не хватает данных, чтобы сделать определенные выводы. Все версии ученых, по его словам, пока гипотезы.
Все высказывания ученых – это рабочие гипотезы. Может быть так, а может и нет. И для того, чтобы говорить о более-менее осмысленном понимании иммунитета у человека с коронавирусной инфекцией, нужны более длительные наблюдения. Хотя бы на протяжении нескольких лет,– подчеркнул спикер.
По мнению Болибока, эпидемия вряд ли будет вялотекущей. Можно ожидать еще несколько сезонных всплесков, но потом иммунитет выработается. Не стоит также забывать о вакцинации, которая благоприятно скажется на сокращении роста числа заболевших. Эксперт еще раз подчеркнул, что иммунитет будет поддерживаться за счет контактов с инфекцией. Я не стал бы утверждать, что иммунитет будет нестойкий и будет хроническая вялотекущая эпидемия. Маловероятно. Будет еще несколько сезонных всплесков коронавируса (весной-осенью), в итоге население выработает титры либо за счет контактов, либо за счет вакцинации. Все расценивают как: заболел – вот иммунитет, или привился – вот иммунитет. Как бы одноразовое воздействие, но самом деле инфекционный иммунитет хитрый и поддерживается за счет контактов, – подвел итог врач.
Ученые оценили эффективность другого способа защиты человека от COVID-19
Отрицательный анализ на антитела к вирусу SARS-CoV-2 не означает, что человек не болел коронавирусной инфекцией, у таких людей отпор вирусу могли дать Т-лимфоциты, рассказал РБК заведующий лабораторией трансплантационной иммунологии Национального медицинского исследовательского центра (НМИЦ) гематологии Минздрава Григорий Ефимов.
По его словам, чем легче перенес коронавирус человек, тем выше вероятность того, что у него не будут выявлены антитела. Об этом уже свидетельствуют данные нескольких научных работ, в том числе исследование, организованное на базе НМИЦ гематологии совместно с учеными из других российских университетов, говорит Ефимов.
В исследовании, результаты которого уже были опубликованы в авторитетном американском журнале Immunity, принимали участие сотрудники и студенты МГУ и НМИЦ гематологии. Всего, по словам Ефимова, это 34 переболевших добровольца и две группы здоровых доноров по 14 и десять человек.
«Мы изучали, как у них устроен антительный и Т-клеточный [иммунный] ответ. У подавляющей части переболевших, у которых нет антител, есть Т-клеточный ответ. В другом исследовании мы набирали специально людей без антител, которые были в тесном контакте с больными, они не заболели сами и антител не выработали, и выяснили: у большего процента среди них есть Т-лимфоциты», — рассказал Ефимов РБК, пояснив, что последняя категория, вероятнее всего, перенесла COVID-19 без симптомов.
Immunity — это ежемесячный журнал, в котором публикуются статьи и обзоры научных работ по иммунологии. Согласно данным рейтинга SCImago Journal & Country Rank, созданного на основании базы научных работ Scopus, журнал выходит в категорию Q1, которая присваивается лучшим научным журналам по всем ученым дисциплинам. Индекс Хирша для издания равен 377.
Т-лимфоциты (Т-клетки) — белые тельца в крови человека, которые способствуют выработке антител и уничтожают вирусные клетки. Этот механизм лежит в основе иммунной защиты организма и первым включается в борьбу с враждебными инфекционными агентами.
Однако, как пояснил Ефимов, в механизме работы антител и Т-лимфоцитов есть существенные отличия. Так, например, со временем антитела исчезают из организма человека, а вместе с этим исчезает и их защитная функция. В отличие от неживых молекул антител, Т-лимфоциты — живые, они способны делиться. «Из них значительная часть также погибнет, но какая-то часть останется в виде клеток памяти. Эти клетки, судя по другим инфекциям, существуют десятилетиями. Как в случае с вирусом, который стал причиной атипичной пневмонии в 2003 году, у людей до 2020 года сохраняются T-лимфоциты, которые распознают этот вирус», — пояснил Ефимов.
Важный вопрос, ответ на который сейчас ищут иммунологи всего мира, насколько приобретенные таким образом Т-лимфоциты способны защищать человека от COVID-19. По его словам, такое исследование сейчас ведет НМИЦ гематологии Минздрава при поддержке Российского научного фонда.
В целом, по словам Ефимова, выявить Т-клеточный иммунитет сложнее, чем антитела. «Нужны живые клетки, с ними нужно бережно обращаться, нужно специальное лабораторное оборудование, по времени занимает дольше, и это гораздо дороже стоит», — рассказал ученый.
Говорить о том, у какого числа испытуемых появился Т-клеточный ответ, пока преждевременно, считает Ефимов, так как пока российское исследование проводилось на небольшой выборке. «У нас была другая задача: мы смотрели глубже, какие фрагменты вируса распознаются. Задача была не статистическая, для этого нужен другой инструмент», — пояснил заведующий лабораторией трансплантационной иммунологии НМИЦ гематологии.
Также, по его словам, числа испытуемых недостаточно, чтобы делать выводы о том, у какого числа людей Т-лимфоцитный ответ был успешным и позволил побороть коронавирусную инфекцию. «Если мы не видим Т-лимфоцитов, это не значит, что их нет. Мы смотрим на набор из трех структурных белков, которые входят в состав вирусных частиц, но их существует больше», — пояснил Ефимов.
Усилить Т-лимфоцитную защиту можно с помощью вакцинации, считает Ефимов. По его словам, исследования вакцин от коронавирусной инфекции, которые сейчас идут, демонстрируют, что они стимулируют и Т-клеточный ответ. А вот «разогнать» Т-лимфоциты с помощью лекарств вряд ли возможно, отмечает эксперт.
Зарубежные исследования о Т-клеточном иммунитете
Исследованием клеточного ответа на SARS-CoV-2 занимаются не только в России. Одна из последних научных работ на эту тему вышла в Великобритании, это исследование Бирмингемского университета, Службы общественного здравоохранения Англии (подразделение британского Минздрава, Public Health England) и Манчестерского клинического исследовательского центра NIHR. Ученые собрали образцы сыворотки и крови у когорты более чем из 2 тыс. медицинских работников, в том числе у 100 человек с положительными тестами на COVID-19.
У всех 100 человек наблюдались легкие или умеренные симптомы или бессимптомное течение болезни. Образцы сыворотки собирали ежемесячно для измерения уровней антител, а образцы крови брали через шесть месяцев для оценки Т-клеточного ответа. Проведение этих клеточных анализов намного сложнее и дороже, чем исследования антител, и сейчас это исследование с участием 100 человек является одним из крупнейших в этой области, писал Bloomberg.
Работа британских ученых показала, что у всех 100 испытуемых выработался специфический ответ на ряд белков коронавируса SARS-CoV-2, который сохранялся и спустя полгода. У тех, у кого были симптомы, уровень иммунного ответа был как минимум на 50% выше, чем у тех, кто перенес заболевание беcсимтомно. Работа пока не была опубликована в научных журналах и не подвергалась рецензированию.
Еще одно исследование, подтверждающее теорию о том, что высокий уровень T-лимфоцитов в крови может обеспечить достаточную защиту от коронавирусной инфекции, было также проведено Агентством по общественному здравоохранению Англии совместно с компанией Oxford Immunotec. Эта компания специализируется на разработке и производстве тест-систем для выявления заболеваний иммунной системы и инфекционных заболеваний. Самый известный продукт компании — тест-системы для диагностики туберкулеза T-SPOT, которые выявляют реакцию Т-клеток на возбудителя болезни. Эти системы одобрены для использования в 50 странах мира, в том числе в США, Европе, Японии и России.
Исследование, которое проводили на выборке почти 3 тыс. человек, пока также существует в стадии препринта, то есть не было опубликовано в научных журналах и не подвергалось рецензированию, сообщал Reuters. Однако согласно выводам авторов этой работы, у людей с высоким Т-клеточным иммунным ответом симптомы инфицирования SARS-CoV-2 не развивались. В то же время инфекция подтвердилась у 20 участников тестов с низким ответом T-лимфоцитов. Уровень Т-лимфоцитов, способных противостоять новому коронавирусу, снижается с возрастом. Это может объяснить, почему пожилые люди больше подвержены риску заражения COVID-19, считают авторы исследования.