Сейчас некоторые государства задумываются о введении «иммунных паспортов» по результатам тестов на антитела к коронавирусу — чтобы их обладатели могли свободно передвигаться. Эта идея основана на предположении, что тот, у кого есть антитела, уже переболел, не заразит никого другого и не заболеет во второй раз. Усилия иммунной системы действительно направлены на то, чтобы заражение не произошло при повторной встрече с возбудителем болезни, но не во всех случаях все идет по плану. Разберемся, что именно может пойти не так.
Начать сначала
В конце апреля корейские медики сообщили о 263 пациентах, у которых анализы на наличие вирусных частиц вновь оказались положительными — уже после того, как люди переболели коронавирусной инфекцией. Эти люди считались уже выздоровевшими, и предпоследний тест не обнаружил вирус в их организме. Это не первая подобная новость: подобные сообщения уже поступали из Японии и Китая.
Это можно объяснить:
- реактивация вируса,
- повторное заражение,
- ошибка тестирования.
Начнем с последнего — ошибка считается наиболее вероятной причиной случившегося. Глава комитета Корейского центра по контролю и профилактике заболеваний (KCDC) О Мён Дон (Oh Myoung-dong) считает, что положительный результат теста не связан с рецидивом заболевания. Его объяснение состоит в том, что тест выявил не полноценные вирусы, а их фрагменты, застрявшие в эпителии. Тест эту разницу не улавливает: он показывает наличие в образце вирусной РНК, но к какому вирусу он принадлежит - способному к воспроизведению или только к его "фрагментам" - не может.
Бывают и другие сбои тест-систем: например, ложноотрицательные результаты — показывающие отсутствие вирусной РНК там, где она есть, а при большом объеме неизбежно станут заметны некачественные тесты. На стадии выздоровления вирусных частиц в организме уже немного, и шансы «подловить» их тестом тоже падают.
Судя по накопленным данным, остатки вируса могут сохраняться в организме человека длительное время после выздоровления. У некоторых больных вирус обнаруживается в мокроте и кале в течение пары месяцев после появления симптомов. В случае с корейскими пациентами О Мён-дон отмечает, что замена половины эпителия, выстилающего наши дыхательные пути, занимает в среднем три месяца, и предполагает, что вирусная РНК вполне может быть в образце через месяц после выздоровления.
Против гипотезы реактивации вируса (грубо говоря, выздоровления от невылеченного заболевания) выступает и тот факт, что ни один из корейских больных впоследствии не стал заразным, хотя у 44% проявились легкие симптомы болезни. Кроме того, когда корейские исследователи попытались выделить и культивировать вирусные частицы у нескольких из этих пациентов, им это не удалось. Это также говорит о том, что в их организме не было полноценных вирусных частиц. Так что легкие симптомы могли быть просто из-за того, что иммунная система добивала активизировавшихся в организме болезнетворных бактерий, истощенных борьбой с коронавирусом, — или просто ипохондрический эпизод.
И однозначно подтвержденных случаев вторичного заражения коронавирусом пока нет. Кроме того, ученые провели эксперимент, в ходе которого попытались повторно заразить макак тем же SARS-CoV-2 на стадии выздоровления после первичного заражения. У них ничего не вышло: сработал приобретенный иммунитет.
Исходя из этого, следует предположить, что иммунный ответ в случае COVID-19 работает как надо: раз человек выздоровел, то в ближайшем будущем он невосприимчив к заражению тем же вирусом.
Но как долго приобретенный иммунитет к SARS-CoV-2 будет защищать организм, и может ли он не сработать через некоторое время, остается неизвестным. ВОЗ заняла крайне осторожную позицию в этом вопросе и утверждает, что переболевшие люди с антителами не застрахованы от повторного заражения.
Как работает иммунный ответ
Иммунный ответ на SARS-CoV 2 или любую другую инфекцию устроен следующим образом. В течение нескольких часов после заражения активируется врожденный иммунитет, обеспечивающий общую защиту. В общем, подавляющее большинство заражений он усмиряет в фоновом режиме самостоятельно, и мы даже не узнаем, что нас кто-то пытался атаковать.
Параллельно организм принимается вырабатывать специфическую реакцию, адаптированную к конкретному недугу. Для развития этого приобретенного иммунитета требуется около недели. За это время организм отбирает лимфоциты, способные распознавать вирус, оптимизирует их и много раз клонирует.
У такой армии есть много способов сражаться. Лимфоциты могут самостоятельно справляться с инфицированными клетками, «обманывать» другие клетки вирусом или вырабатывать антитела, которые маркируют вирусные частицы для остальной части иммунной системы и предотвращают распространение вируса. вход в клетку. При этом часть лимфоцитов откладывается про запас: они формируют долгоживущие клетки иммунной памяти, способные быстро сработать в случае вторичной инфекции. Скорость и сила реакции при этом во многом зависят от количества и особенностей этих клеток, и в особенности от того, насколько хорошо они распознают возбудителя.
Тест защиты
Узнать реакцию приобретенного иммунитета можно с помощью другого теста, который проверяет наличие антител, вырабатываемых В-лимфоцитами в организме человека. Этот метод широко используется в случае многих инфекций. Именно эти тесты предполагается использовать в программе «иммунных паспортов».
Но, строго говоря, положительный результат теста не всегда означает, что человек переболел COVID-19 и его организм надежно защищен. Для этого может быть несколько причин.
Во-первых, не исключено, что положительный результат теста будет вызван наличием антител к другим коронавирусам. Помимо SARS-CoV-2 известно еще шесть коронавирусов, способных заразить человека:
- первый SARS-CoV, связанный с эпидемией 2002-2003 гг. в Азии;
- MERS, возбудитель ближневосточного респираторного синдрома;
- четыре других ( 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 тоже могут реагировать на SARS-CoV-2 и давать положительный результат теста. Например, антитела в плазме крови некоторых пациентов, переболевших SARS-CoV, были способны нейтрализовать SARS-CoV-2 in vitro. Но при этом неясно, насколько хорошо они смогут бороться с новым коронавирусом в естественных условиях.
Возможна и обратная ситуация, когда человек переболел COVID-19 и выработал иммунитет, но получил отрицательный результат при тестировании на антитела. Это связано с недостаточной чувствительностью тестов, над улучшением которой сейчас работают многие разработчики. Так, тест Roche, вышедший на рынок всего несколько дней назад, имеет заявленную специфичность 99,8% и чувствительность 100%. Следует иметь в виду, что последняя цифра получена для пациентов на 14-й день после подтверждения заболевания, когда уровень антител высокий, и насколько хорошо он будет «ловить» застарелую инфекцию, пока не ясно. .
О чем говорят антитела
Антитела, наличие которых мы проверяем таким тестом, не единственный и, может быть, даже не самый главный участник ответа. Приобретенный иммунитет задействует сразу несколько видов «войск», а тест замечает только «оболочки», которыми одна из его частей — В-лимфоциты — бомбардирует врага. Помимо В-лимфоцитов, в иммунном ответе участвуют Т-лимфоциты. Одни из них нацелены непосредственно на инфицированные иммунные клетки, другие — Т-хелперы — помогают другим клеткам бороться с патогенами. При этом соотношение антител, В- и Т-клеток важно для больного как для текущей борьбы, так и в будущем.
Постепенно накапливается информация о том, что высокие уровни антител для борьбы с коронавирусной инфекцией могут оказаться не очень полезными. Так у больных MERS и обезьян, зараженных SARS-CoV, тяжелое течение заболевания коррелировало с высоким уровнем антител. При сравнении 175 пациентов, выздоровевших от COVID-19, подтвердилась общая тенденция, согласно которой антител больше у взрослых и пожилых людей, просто очень уязвимых к вирус. При этом примерно у 30% больных, среди которых были люди всех возрастов, был крайне низкий уровень антител. И это не обязательно означает, что их приобретенный иммунитет среагировал менее эффективно, чем иммунитет других выздоровевших людей.
Это не противоречит «лечебной» сути антител: тяжелое течение COVID-19 часто связано с запоздалым и избыточным иммунным ответом, который вместе 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 недостаток и истощение Т-лимфоцитов коррелирует с тяжелым течением заболевания.
И это тоже может быть причиной того, что пожилые люди болеют тяжелее. Продукция Т-клеток прекращается в подростковом возрасте, а к старости количество и разнообразие свободных Т-клеток, не занятых памятью о других заболеваниях, уменьшается. Это означает, что при столкновении с неизвестной ранее инфекцией в пожилом организме может просто не хватить Т-клеток, пригодных для борьбы, или их будет не хватать. Т-клетки обеспечивают целенаправленное уничтожение возбудителя и способны правильно «строить» В-клетки и компоненты врожденного иммунитета, которые при их отсутствии теряют координацию.
Классический тест иммунного ответа основан на тестировании антител, но теперь, когда стала очевидной неоднозначность их роли в патогенезе, может стать более популярным тестирование Т-клеточного иммунного ответа.
Как долго будет действовать защита?
Длительность приобретенного иммунитета к разным инфекциям сильно различается. Вирус кори организм может запомнить на всю жизнь, тогда как гриппом можно переболеть несколько раз за один сезон – заразившись разными штаммами.
Долговременных наблюдений иммунитета к коронавирусу пока не проводилось, и нельзя с уверенностью сказать, где он находится в этой шкале.
Одна из причин «забывчивости» гриппозного иммунитета кроется в скорости эволюции и разнообразии сезонного гриппа: этот вирус очень изменчив, так что каждый год мы встречаем новый штамм. После болезни наш иммунитет продолжает распознавать те детали вируса, которые помогли справиться с ним в первый раз. Если эти детали изменятся или просто исчезнут в штамме, распространяющемся через несколько сезонов, то приобретенный иммунитет не сработает.
SARS-CoV 2 является вариабельным РНК-вирусом, но, по имеющимся данным, скорость его мутации в десять раз ниже, чем у сезонного гриппа.
Аналогичные исследования других коронавирусов еще не предсказывают поведение SARS-CoV-2. Одна из самых старых работ предполагает, что иммунитет к легким коронавирусам, вызывающим сезонные простуды, сохраняется недолго. Это было протестировано на 15 добровольцах, которые позволили себе заразиться, а затем периодически сдавали кровь для проверки уровня антител. Через год их повторно заразили тем же штаммом и заразили повторно, хотя симптомы были намного мягче.
В более поздних работах по высокопатогенным штаммам коронавирусов приведены примеры пациентов, у которых через несколько лет после заболевания можно было обнаружить антитела и инфекционно-специфические Т-клетки. К сожалению, большинство этих исследований также проводилось на малых выборках и данных о повторных заражениях там нет.
Имеющиеся данные не позволяют прогнозировать, как долго продержится иммунитет к коронавирусу. Если иммунитет сохраняется длительное время, то по результатам моделирования можно надеяться, что через пять лет вирус исчезнет. Если нет, то COVID-19 станет сезонным заболеванием, подобным тем, которые вызывают малопатогенные родственники SARS-CoV-2. Как это изменит его патогенность, точно неизвестно.