Привет, я молекулярный биолог и волонтер чатов по вакцинации V1V2. Сегодня я начну писать об иммунитете и вакцинации. Эпидемия covid-2019 не закончится пока не будет сформирован коллективный иммунитет. Большинство из нас иммунитет приобретет. У нас есть выбор между иммунитетом после вакцины и иммунитетом после болезни с летальностью 1.5 — 3% и непредсказуемыми осложнениями. К сожалению, информации не хватает. Важно, чтобы об исследованиях вакцин узнало как можно больше людей.
Начнем серию статей с разбора гуморального иммунитета, который защищает нас с помощью антител.
После вакцинации, как и после болезни covid-2019, сначала образуются ранние антитела IgM и IgA (сывороточные) (с 7-14 суток), которые держатся несколько недель, а затем – IgG (с 14-30 суток), которые держатся несколько месяцев. На 30-60 сутки после вакцинации наблюдаются максимальные значения IgG.
Динамика образования антител после болезни, аденовирусных и мРНК вакцин описана в научных статьях.
https://www.nature.com/articles/s41564-020-00813-8
https://immunology.sciencemag.org/content/5/52/eabe0367
https://www.thelancet.com/journals/eclinm/article/PIIS2589-5370(21)00014-6/fulltext
https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2770758
Антитела распознают эпитопы – уникальные участки чужеродных белков (антигенов). Часть антитела, распознающая эпитоп, называется паратопом. К некоторым эпитопам антитела образуются чаще, чем к другим. Антитела синтезируются В-лимфоцитами. «Наивные» В-лимфоциты (в лимфоузлах и селезенке) при первой встрече с антигеном активируются, начинают делиться, проходят селекцию на прочное связывание антигена и «превращаться» в плазматические клетки, которые секретируют антитела. Часть клонов В-лимфоцитов становятся В-клетками памяти – долгоживущими В-лимфоцитами, которые обеспечат быструю выработку большого количества IgG антител (минуя IgM) при повторной встрече организма с антигеном. Большинство плазматических клеток погибает после исчезновения антигена в организме, но около 10-20% плазматических клеток живет дольше и также вносит вклад в долговременный иммунитет.
https://www.nature.com/articles/d41586-021-01557-z
Не все антитела одинаково полезны. Есть особенно ценные антитела, которые связывают вирус в ключевых участках, блокируя его способность взаимодействовать с клеткой и нейтрализуя вирус. Такие антитела называются нейтрализующими. Большинство нейтрализующих антител образуется к RBD домену спайк-белка (S белка) коронавируса, которым он «прикрепляется» к рецептору АСЕ2 на поверхности клеток. Вирус, связанный IgG к RBD, не может проникнуть в клетку и ее заразить. Эффективность вакцин напрямую зависит от способности антител нейтрализовать вирус. По уровню нейтрализации вакцины можно разместить в убывающем порядке: 1 — мРНК (Pfizer, Moderna), 2 — аденовирусные (Спутник, AstraZeneca, Johnsson and Johnsson, CanSino), 3 – инактивированные.
https://www.nature.com/articles/s41392-021-00523-5
https://www.hindawi.com/journals/jir/2021/6680337/
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666379120300525
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2571-7
https://journals.asm.org/doi/full/10.1128/JCM.02107-20
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7302218/
Есть антитела, которые просто связывают вирусные белки на поверхности, но это не приводит к инактивации вируса. Также есть антитела и к внутренним белкам вируса (например, N нуклеокапсидному белку), эти антитела не видят «спрятанные» внутри вириона белки, не смогут связаться с вирионом и его нейтрализовать. Однако, ненейтрализующие антитела тоже могут быть полезны, если соответствующие им белки экспонируются на мембране (не все белки могут экспонироваться). Такие антитела «помечают» уже зараженную клетку, которая презентует на поверхности антигены вируса, привлекая другие иммунные клетки и белки, которые убивают ее:
- натуральные киллеры (антителозависимая цитотоксичность),
- фагоциты (антителозависимый фагоцитоз),
- белок С1q системы комплемента и мембраноатакующий комплекс (комплемент-зависимая цитотоксичность).
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03681-2
Все существующие мРНК и аденовирусные вакцины стимулируют выработку антител только к спайк-белку, среди этих антител — большой процент нейтрализующих. Инактивированные цельновирионные вакцины стимулируют выработку антител ко всем белкам вируса. При инактивации вируса возможно повреждение спайк-белка и снижение количества/качества нейтрализующих антител, однако антитела к другим белкам могут быть полезны для борьбы с новыми штаммами за счет антителозависимой цитотоксичности. Роль антителозависимой цитотоксичности в защите от SARS-CoV-2 не изучена. С другой стороны, ненейтрализующие антитела в инактивированных вакцинах могут потенциально играть роль в развитии антитело-зависимого усиления инфекции (АЗУИ), хотя данный механизм для SARS-CoV-2, к счастью, не описан.