Почему кто-то легко переносит COVID и спасет ли универсальная вакцина от будущих пандемий?

Авторский блог профессора медицины Алмаза Шармана

С наступлением весны и потеплением в странах северного полушария уровень заболеваемости COVID-19 начал снижаться. Этот тренд, скорее всего, продолжится благодаря тому, что в мире начали прививать высокоэффективными вакцинами против коронавируса американского, китайского, российского производства. Однако серьезное беспокойство вызывает то, смогут ли вакцины защитить нас от мутированных штаммов коронавируса, а также от других опасных его разновидностей, которые потенциально могут вызвать новую пандемию. Поэтому на повестке дня в мировом масштабе сегодня встал вопрос о создании универсальной вакцины.  

Это именно то, о чем я говорил почти год назад, когда обсуждался вопрос разработки казахстанской вакцины против COVID-19. Тогда я предлагал, что в Казахстане было бы лучше поставить амбициозную задачу создания универсальной вакцины против всех будущих коронавирусных инфекций.

А то, что они будут вызывать новые опасные эпидемические вспышки, теперь не вызывает сомнений. Сотни разновидностей коронавирусов изобилуют в организмах летучих мышей и других животных, ареалы которых безрассудно завоевываются человеком.  Некоторые из диких видов коронавирусов способны перейти на человеческую популяцию и вызвать новую пандемию. Ученые считают, что это лишь вопрос времени.

Коронавирусы были впервые обнаружены в 1965 году, то есть полвека назад. Оказалось, что это семейство, состоящее из сотен разновидностей, из которых пока лишь семь могут оказаться болезнетворными для человека. Вызывая лишь легкую простуду, в основном у детей, они длительное время не привлекали серьезного внимания. Однако все изменилось в 2002 году, когда страны Юго-Восточной Азии поразила вспышка смертоносной инфекции, вызванной коронавирусом SARS. 

Та вспышка привлекла серьезное внимание ученых, которые стали детально изучать биологию этого коронавируса. Теперь все знают, что он выглядит в виде микроскопической сферы с многочисленными шипами в виде короны. Из-за них коронавирус и получил свое пресловутое название. С помощью этих шипов, а точнее шиповидных белков, он вторгается в организм человека, вызывая болезнь. Если против этого шиповидного белка наша иммунная система будет вырабатывать антитела, то можно предотвратить инфекцию и остановить ее развитие.

На этом основан принцип вакцинации. Однако 20 лет назад во время эпидемии SARS ученые не успели создать коронавирусную вакцину. Страны Юго-Восточной Азии отделались карантином и лишь восемьюстами смертельными случаями.

Фото:elements.envato.com

Десять лет спустя, в 2012 году, коронавирусы проявили себя еще одной смертоносной вспышкой, названной тогда ближневосточным респираторным синдромом - MERS. Его источником оказались верблюды с Аравийского полуострова, и вспышка произошла в основном в Саудовской Аравии и Южной Корее. Тогда вновь отделались жестким карантином и относительно небольшим числом смертельных случаев.

Лишь через восемь лет после этого мир захлестнула нынешняя пандемия COVID-19, вызванная новой разновидностью коронавируса под названием SARS-CoV-2. Хотя он сопряжен с гораздо меньшей смертностью, чем его родственники SARS и MERS, нынешний коронавирус оказался чрезвычайно коварным, обладая способностью гораздо быстрее распространяться среди людей. В результате этого на сегодня в мире COVID-19 заразилось более 110 миллионов людей, из которых более 2,5 миллиона расстались с жизнью.

Раз такое периодически повторяется, закономерно встал вопрос о необходимости создания такой вакцины, которая была бы эффективной против SARS, MERS, COVID-19, а также других разновидностей и будущих мутантов, потенциально опасных для человека. То есть речь идет о так называемой панкоронавирусной вакцине.

Полгода назад ученые компании VBI при Кембриджском университете создали вирусоподобную структуру, на которую насадили шиповидные белки от коронавирусов SARS, MERS и COVID-19. К их удивлению, после введения такого гибрида экспериментальным животным они стали производить антитела не только против указанных коронавирусов, но и против четвертой разновидности, вызывающей обычную простуду.

Другую технологию панкоронавирусной вакцины недавно изобрели ученые из Калифорнийского технологического института (Caltech).  Они насадили фрагменты шиповидных белков от восьми различных коронавирусов на один молекулярный стержень, называемый наночастицей. После введения такой вакцины экспериментальным животным антитела начали вырабатываться против всех восьми коронавирусов плюс еще к четырем, которые не присутствовали в данном гибриде. Эти результаты они опубликовали в престижном научном журнале Science.

Ученые объясняют этот феномен тем, что во время иммунного ответа на вирусную инфекцию организм вырабатывает миллиарды антител, некоторые из которых обладают перекрестной активностью против различных коронавирусов. Именно это свойство они и пытаются раскрутить, с тем чтобы создать универсальную вакцину.

Как оказалось, за этим свойством иммунной защиты лежит глубокий смысл, объясняющий то, почему некоторые люди не болеют COVID, а другие тяжело его переносят. Дело в том, что в ответ на вторжение  коронавируса наша иммунная система мобилизует так называемые В-клетки, которые вырабатывают нейтрализующие антитела, а также Т-клетки, которые занимаются поиском и распознаванием вируса.

После того как человек переболевает инфекцией, иммунные клетки запоминают вирус и как бы сидят в засаде, поджидая очередного вторжения. Поэтому их и называют клетками памяти. Причем уровень антител может угасать, но клетки памяти остаются наготове. В этом смысл иммунной защиты: она может формироваться за счет перенесенной инфекции или в результате вакцинации.  

Тем, кто переболел коронавирусной инфекцией с выраженными симптомами, может и не потребоваться вакцинация, поскольку у них уже сформировались иммунные клетки памяти. Тем же, кто переболел в легкой форме, лучше все же провакцинироваться, поскольку иммунитет у них,  скорее всего, выработался в недостаточной степени, а вакцинация может в сотни раз усилить иммунную защиту.

Фото:elements.envato.com

Ученые из Калифорнийского института иммунологии в La Jolla показали, что иммунные клетки могут распознавать даже те вирусы, с которыми они никогда ранее не сталкивались. Особенно это касается таких "родственников", как семейство различных коронавирусов.

Как оказалось, иммунные клетки распознают не отдельные фрагменты вирусного белка, а в целом его изображение. Это наподобие распознавания лиц: важно видеть форму носа, глаз и ушей, а также уголки губ и другие характеристики, которые часто схожи у родственников. Так и в данной ситуации: иммунные клетки распознают общие характеристики различных коронавирусов, а необязательно фрагменты отдельных его белков. Из этого следует несколько практических выводов.

Во-первых, те, кто ранее переболел простудой, вызванной безобидными видами коронавирусов, скорее всего, легче перенесут COVID-19. То есть у них уже имеется перекрестная иммунная защита против нынешнего коронавируса SARS-CoV2. Это в особенности касается детей, которые чаще болеют простудами, вызванными коронавирусами, и поэтому, вероятнее всего, лучше защищены от COVID-19.

Во-вторых, при разработке универсальных вакцин важно учитывать и максимально использовать потенциал данного фактора перекрестной иммунной защиты. Для этого имеет смысл заняться инвентаризацией всех существующих в природе разновидностей коронавирусов. Это позволило бы лучше понять их характеристики и вероятность перекрестной иммунной защиты к тем разновидностям, которые потенциально могут вызвать будущие пандемии.

В-третьих, теряет смысл разработка вакцин, основанных на фрагментах шиповидных белков коронавируса. Иммунный ответ на них ограничен лишь одной разновидностью коронавируса, исключая возможности перекрестной иммунной защиты. Это касается рекомбинантной вакцины NovaVax, которая недостаточно хорошо себя проявила в Южной Африке, где широко циркулирует новый, мутированный штамм коронавируса.

Между тем интересный подход реализуют ученые, которые заняты созданием вакцины, вызывающей выработку клетками человека вирусного белка, универсального для всех коронавирусов. Обученная таким путем иммунная система приобретает способность быстро распознавать и уничтожать любые коронавирусы, которые попытаются вторгнуться в наш организм. В данное время проводятся клинические испытания такой вакцины нового поколения.

Тем временем южноафриканский, бразильский и, возможно, другие потенциально опасные мутанты коронавируса продолжают распространяться на нескольких континентах. Создание универсальной панкоронавирусной вакцины против них может занять несколько лет. Это амбициозная, но исключительно важная задача, которая призвана обеспечить готовность в случае новых пандемических угроз. Никому не хочется испытывать то, через что мы проходим во время нынешней пандемии. Нельзя допустить, чтобы такое испытали на себе наши дети и будущие поколения 100 лет спустя.

Алмаз Шарман, профессор медицины.

Другие полезные статьи о здоровье и предупреждении болезней читайте на сайте www.zdrav.kz.

Также посетите youtube-канал "АЛМАЗные советы", чтобы посмотреть многочисленные видеоматериалы о здоровье.