Назад
Вакцины могут индуцировать сильный и стойкий иммунитет к COVID-19.
В первых двух вакцинах COVID-19, разрешенных к экстренному применению Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA), использовалась технология, которая никогда ранее не применялась для вакцин, одобренных FDA. Обе вакцины хорошо показали себя в клинических испытаниях, и обе получили широкую известность благодаря снижению заболеваемости, однако остаются опасения по поводу того, как долго продлится иммунитет, вызванный новой технологией производства вакцин.
В исследовании ученых из Медицинской школы Вашингтонского университета, опубликованном в журнале Nature, найдены доказательства того, что иммунный ответ на такие вакцины является сильным и потенциально длительным. Спустя почти четыре месяца после введения первой дозы у людей, получивших вакцину Pfizer, в лимфатических узлах сохранялись так называемые герминальные центры, вырабатывающие иммунные клетки, направленные против SARS-CoV-2. Герминальные центры, которые образуются в результате естественной инфекции или вакцинации, представляют собой тренировочные лагеря для иммунных клеток, где неопытные клетки обучаются лучше распознавать врага, а оружие оттачивается. Лучшая реакция герминальных центров может соответствовать лучшей вакцине.
Более того, вакцинация привела к высокому уровню нейтрализующих антител, эффективных против трех вариантов вируса, включая вариант Бета из Южной Африки, который продемонстрировал определенную устойчивость к вакцинам. Вакцинация вызвала более сильный ответ антител у людей, выздоровевших от инфекции SARS-CoV-2, по сравнению с теми, кто никогда не был инфицирован.
В апреле компании Pfizer и Moderna сообщили, что их вакцины обеспечивают защиту не менее шести месяцев. Их отчеты были основаны на отслеживании того, заболели ли вакцинированные люди COVID-19. Другие группы отслеживали уровень антител в крови и пришли к выводу, что вакцина обеспечивает защиту как минимум на несколько месяцев. Но никто не изучал, как развивается иммунный ответ в организме, что может дать важные сведения о силе и стойкости иммунного ответа, не требуя многолетнего наблюдения.
"Герминальные центры - это ключи к стойкому, защитному иммунному ответу", - говорит старший автор исследования Али Эллебеди. " Герминальные центры - это место, где формируется наша иммунная память. И чем дольше у нас есть герминальный центр, тем сильнее и выносливее будет наш иммунитет, потому что там происходит жесткий отбор, и выживают только лучшие иммунные клетки. Мы обнаружили, что герминальные центры продолжают действовать и через 15 недель после введения первой дозы вакцины. Мы продолжаем наблюдать за ними, и они не уменьшаются; у некоторых людей они продолжают существовать. Это действительно замечательно".
Ученые не до конца понимают, почему одни вакцины, например, вакцина против оспы, вызывают надежную защиту, которая сохраняется на всю жизнь, а другие, например, вакцина против коклюша, требуют регулярной ревакцинации. Но многие подозревают, что разница заключается в качестве герминальных центров, индуцируемых различными вакцинами.
Вакцины Pfizer и Moderna были созданы с использованием технологии мРНК. В отличие от большинства вакцин, которые предоставляют кусочки вирусных или бактериальных белков для запуска иммунного ответа, вакцины на основе мРНК предоставляют инструкции для организма по созданию и высвобождению чужеродных белков, таких как белок шипа в случае вируса SARS-CoV-2. Чтобы оценить, вызывает ли этот новый вид вакцины хороший ответ герминального центра, Эллебеди и коллеги начали исследование, как только первая вакцина COVID-19 стала доступна в середине декабря 2020 года.
Группа взяла образцы из герминальных центров в лимфатических узлах в подмышечной впадине. Образцы были получены через три недели после первой дозы (непосредственно перед введением второй дозы), а также на четвертой, пятой и седьмой неделях. Десять участников сдали дополнительные образцы через 15 недель после введения первой дозы. Никто из участников ранее не был инфицирован вирусом, вызывающим COVID-19. Через три недели после первой дозы у всех 14 участников сформировались герминальные центры с В-клетками, вырабатывающими антитела, нацеленные на ключевой белок SARS-CoV-2. После повторной прививки реакция значительно усилилась, а затем оставалась на высоком уровне. Даже через 15 недель после первой дозы у восьми из 10 человек все еще были обнаружены герминальные центры, содержащие В-клетки, нацеленные на вирус.
"Это свидетельство действительно сильного иммунного ответа", - говорит Эллебеди. Ваша иммунная система использует герминальные центры для совершенствования антител, чтобы они хорошо связывались и действовали как можно дольше. Антитела в крови - это конечный результат процесса, но герминальный центр - это место, где все это происходит".
Исследователи также взяли образцы крови у 41 человека, получившего вакцину Pfizer, включая восемь человек, которые ранее были инфицированы вирусом, вызывающим COVID-19. Образцы были получены до введения каждой дозы вакцины, а также через четыре, пять, семь и 15 недель после введения первой дозы. У людей, не имевших ранее контакта с вирусом, уровень антител медленно повышался после введения первой дозы и достигал максимума через неделю после введения второй. У людей, которые ранее были инфицированы, антитела уже были в крови до первой дозы. Их уровень быстро вырос после первой дозы и достиг пика, превысив уровень неинфицированных участников.
"Мы не ставили перед собой задачу сравнить эффективность вакцинации у людей с историей инфекции и без нее, но когда мы изучили данные, то увидели эффект", - говорит Эллебеди. "Если вы уже были инфицированы, а затем прошли вакцинацию, то это повышает уровень антител. Вакцина, безусловно, приносит пользу, даже в контексте предшествующей инфекции, поэтому мы рекомендуем людям, перенесшим COVID-19, сделать прививку".
Jackson S. Turner et al. Вакцины с мРНК SARS-CoV-2 вызывают стойкий ответ герминального центра человека (аннотация).
Вакцины на основе мРНК SARS-CoV-2 примерно на 95% эффективны в профилактике COVID-19. Динамика антителосекретирующих плазмобластов и В-клеток герминального центра, индуцированных этими вакцинами у людей, остается неясной. В данном исследовании мы изучили антиген-специфические В-клеточные реакции в периферической крови (n = 41) и дренирующих лимфатических узлах у 14 человек, получивших 2 дозы BNT162b2, вакцины на основе мРНК, кодирующей полноразмерный ген SARS-CoV-2 спайка (S). Уровень циркулирующих IgG- и IgA-секретирующих плазмобластов, нацеленных на белок S, достиг пика через неделю после второй иммунизации, а затем снизился, став необнаруживаемым через три недели.
Эти плазмобластные реакции предшествовали максимальным уровням сывороточных анти-S связывающих и нейтрализующих антител к раннему циркулирующему штамму SARS-CoV-2, а также к новым вариантам, особенно у лиц, ранее инфицированных SARS-CoV-2 (у которых наблюдались наиболее сильные серологические реакции). Исследуя аспираты дренирующих подмышечных лимфатических узлов, мы выявили В-клетки герминального центра, связывающие белок S, у всех участников, которые были взяты после первичной иммунизации. Высокая частота S-связывающих В-клеток герминального центра и плазмобластов сохранялась в этих дренирующих лимфатических узлах в течение как минимум 12 недель после бустерной иммунизации.
S-связывающие моноклональные антитела, полученные из В-клеток герминального центра, преимущественно нацелены на рецептор-связывающий домен S белка, и меньшее количество клонов связывается с N-концевым доменом или с эпитопами, общими с S белками бетакоронавирусов человека OC43 и HKU1. Эти последние кросс-реактивные клоны В-клеток имели более высокий уровень соматической гипермутации по сравнению с теми, которые распознавали только S-белок SARS-CoV-2, что свидетельствует о происхождении В-клеток памяти.
Наши исследования показывают, что вакцинация людей на основе мРНК SARS-CoV-2 вызывает стойкий ответ В-клеток герминального центра, что позволяет сформировать надежный гуморальный иммунитет.
