Czy szczepionki na COVID-19 zapewnią silniejszą odporność niż naturalna infekcja?

Naukowcy szybko dowiadują się, w jaki sposób szczepionki wywołują silną odporność na SARS-CoV-2 i dlaczego osoby, które przeszły COVID-19, powinny nadal otrzymywać szczepionkę?

UWAGA! Pamiętaj, że wciąż trwają badania nad wirusem SARS-CoV-2 i poniższe wnioski są wyciągane przez naukowców na podstawie wczesnych badań nad koronawirusem. Wciąż wiele jest jeszcze do odkrycia. Do każdego z badań podaliśmy odnośniki, aby można było łatwo zweryfikować źródło.

Osiemnaście miesięcy po tym, jak w Wuhan pojawiły się pierwsze oficjalnie zgłoszone przypadki SARS-CoV-2, możemy teraz zacząć zadawać pytania, na które nie można było odpowiedzieć na wczesnym etapie pandemii, np. jaki rodzaj odporności powstaje w wyniku naturalnej infekcji, jak długo może to chronić przed ponownym zakażeniem oraz czy szczepienie generuje lepszą odporność niż naturalna ekspozycja na wirusa? Niedawno przeprowadzone badanie – jeszcze przed finalną recenzją – prowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Oksfordzkiego, oferuje jak dotąd najdokładniejszy opis odpowiedzi immunologicznych u pacjentów, którzy chorowali na COVID-19. Blisko 80 pracowników opieki zdrowotnej było ściśle obserwowanych przez sześć miesięcy po zakażeniu, a naukowcy wykorzystali nowatorskie podejście uczenia maszynowego do analizy biomarkerów immunologicznych.

Odkryliśmy, że poszczególne osoby wykazały bardzo różne reakcje immunologiczne po COVID-19, przy czym niektóre osoby z grup objawowych i bezobjawowych nie wykazują żadnych odpowiedzi na pamięć immunologiczną sześć miesięcy po zakażeniu lub nawet wcześniejwyjaśnia autorka badania Christina Dold.

Ogólnie rzecz biorąc, badania wykazały korelację między nasileniem choroby a trwałą odpowiedzią immunologiczną. Ponad 90 proc. bezobjawowych przypadków nie wykazało mierzalnej odpowiedzi immunologicznej sześć miesięcy później. Jedna czwarta objawowych przypadków nie miała trwałej odporności już 6 miesięcy po zakażeniu.

Nieco bardziej niepokojące było jednak odkrycie, że bardzo niewiele próbek surowicy od zakażonych osobników wytworzyło odpowiedź przeciwciał przeciwko nowszym wariantom wirusa. Dold twierdzi, że wydaje się to sugerować, że osoby zakażone oryginalnym szczepem SARS-CoV-2 w 2020 roku mogą mieć niewielką ochronę przed niektórymi nowszymi wariantami, które zaczynają krążyć.

Naszą obawą jest to, że ci ludzie mogą być zagrożeni zarażeniem COVID-19 po raz drugi, zwłaszcza w przypadku krążących nowych wariantówmówi Dold. Oznacza to, że bardzo ważne jest, abyśmy wszyscy otrzymali szczepionkę przeciwko koronawirusowi.

Ale dlaczego odporność wytworzona przez szczepionkę miałaby się różnić od naturalnej infekcji?

Prawda jest taka, że ​​nie wiemy mówi Sabra Klein, ekspert w dziedzinie immunologii z Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health. Układ odpornościowy osób, które zostały zakażone, został wyszkolony, aby atakować wszystkie te różne części wirusa zwane antygenami. Można by pomyśleć, że to zapewni najsilniejszą odporność, ale tak nie jest.

Naturalna odporność jest nieprzewidywalna

Jednym z największych problemów z naturalną odpornością wywoływaną przez infekcję SARS-CoV-2 jest to, jak zmienna i nieprzewidywalna może ona być. Badanie opublikowane na początku tego roku wykazało oszałamiające spektrum naturalnych odpowiedzi immunologicznych u wyleczonych pacjentów z COVID-19. Chociaż pocieszająco, w artykule zaobserwowano reakcje odpornościowe na naturalną infekcję trwającą co najmniej osiem miesięcy, wskazano również, że niektórzy wyzdrowieńcy wykazywali poziom odporności 100 razy wyższy niż inni pacjenci.

Jeśli podczas meczu w koszykówkę jedna osoba zdobyła jeden punkt, a druga 100 punktów, nie można porównywać tych dwóch występów łącznie wyjaśnia korespondent Shane Crotty dla USA Today. I tak też myślimy o reakcjach immunologicznych. Istnieją, ale nie wszyscy są sobie równi.

Nowsze badanie, które jeszcze nie zostało zrecenzowane i opublikowane, porównywało długoterminowe odpowiedzi przeciwciał między osobami naturalnie zakażonymi a osobami immunizowanymi szczepionką mRNA. Stwierdzono, że po dwóch dawkach szczepionki poziomy przeciwciał były do ​​10 razy wyższe niż w osoczu po naturalnej infekcji.

Wskazówka RBD

W nowym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Science Translational Medicine można znaleźć wskazówkę, dlaczego odporność wywołana szczepionką może być silniejsza niż naturalna infekcja. Te badania, przeprowadzone przez zespół z Fred Hutchinson Cancer Research Center, koncentrowały się na określonej części wirusa SARS-CoV-2 zwanej domeną wiążącą receptor (RBD, z ang. Receptor Binding Domain).

Struktura koronawirusa SARS-CoV-2 (budowa wirusa)
Struktura koronawirusa SARS-CoV-2 (budowa wirusa)

Wszyscy prawdopodobnie słyszeli o niesławnym białku kolczastym SARS-CoV-2. To właśnie to nowe białko umożliwia wirusowi infekowanie ludzi poprzez przyłączanie się do receptora zwanego ACE2, obecnego w niektórych naszych komórkach. Fragmenty RBD działają jako rodzaj interfejsu między wirusowym białkiem kolczastym a receptorami ACE2 w ludzkich komórkach. Są one jak kotwice, pomagając wirusowi łączyć się z receptorami ACE2 i ostatecznie infekować ludzkie komórki.

Nowe badanie przeanalizowało tysiące możliwych wariantów RBD. Celem było porównanie, jak dobrze przeciwciała wywołane szczepionką są skierowane przeciwko RBD w porównaniu z przeciwciałami generowanymi przez naturalną infekcję.

Dokładnie badając wyniki, naukowcy odkryli istotne różnice między nabytą odpornością u osób zaszczepionych a nieszczepionych osób, które były wcześniej zakażone SARS-CoV-2, pisze Francis Collins, dyrektor National Institutes of Health, w oświadczeniu wyjaśniającym, dlaczego szczepienie jest ważne, nawet dla osób wcześniej zakażonych. W szczególności przeciwciała wywołane przez szczepionkę mRNA były bardziej skoncentrowane na RBD w porównaniu z przeciwciałami wywołanymi przez infekcję, która częściej atakowała inne części białka kolca. Co ważne, przeciwciała wywołane szczepionką skierowane były w szerszy zakres miejsc na RBD niż te wywołane przez naturalną infekcję.

To nowe odkrycie, wynikające z badań, daje wgląd w to, w jaki sposób szczepienie może lepiej chronić przed nowszymi wariantami SARS-CoV-2. Ale nadal nie jest jasne, dlaczego szczepienia działają tak konkretnie na RBD w ten sposób.

Klein stawia hipotezę, że przyczyną silnej odporności na szczepionki może być sposób, w jaki szczepionki prezentują układ odpornościowy wyłącznie z dużą ilością białek kolczastych. To ekstremalne skupienie się tylko na jednej części wirusa może zwiększyć naszą zdolność do tworzenia skutecznych przeciwciał.

To jak duży czerwony guzik na powierzchni wirusa. To naprawdę się wyróżnia i to jest to, co nasz układ odpornościowy najłatwiej zauważamówi Klein. Koncentrując się na tym jednym wielkim antygenie, to tak, jakbyś zmuszał nasz układ odpornościowy do zasłaniania oczu, aby był w stanie zobaczyć tylko ten jeden kawałek wirusa.

Inną hipotezą wysuniętą przez zespół badawczy stojący za nowym badaniem nad RBD jest to, że szczepionki, w szczególności szczepionki mRNA, prezentują antygeny układowi odpornościowemu w sposób bardzo odmienny od naturalnej infekcji. Obejmuje to fakt, że szczepionki narażają różne części ciała na działanie antygenów, co nie następuje w wyniku naturalnej infekcji wirusowej.

naturalna infekcja naraża organizm tylko na wirusa w drogach oddechowych (chyba, że ​​choroba jest bardzo ciężka), podczas gdy szczepionka jest dostarczana do mięśni, gdzie układ odpornościowy może mieć jeszcze większą szansę na zobaczenie go i energiczną reakcjęwyjaśnia Collins.

Odporność hybrydowa

Coraz więcej badań wskazuje, że jedna dawka szczepionki u wcześniej zakażonych osób może wywołać silniejszą odpowiedź immunologiczną niż dwie dawki podane osobom niezakażonym. Niedawne badanie prowadzone przez UCLA potwierdziło, że wcześniej zakażeni COVID-19 pacjenci wymagali tylko jednej dawki szczepionki mRNA, aby wywołać silną odpowiedź przeciwciał.

Nasze dane sugerują, że osoba, która wcześniej miała COVID-19, ma ogromną odpowiedź po pierwszym szczepieniu mRNA i ma niewielkie lub żadne korzyści z drugiej dawkimówi Otto Yang, starszy autor badania. Warto rozważyć zmianę polityki zdrowia publicznego, aby wziąć to pod uwagę, zarówno w celu maksymalizacji wykorzystania szczepionek, jak i uniknięcia niepotrzebnych skutków ubocznych.

Crotty, naukowiec zajmujący się szczepionkami z Instytutu Immunologii La Jolla, wyjaśnia, w jaki sposób połączenie odporności naturalnej i odporności wytworzonej przez szczepionkę może w synergii wytworzyć rodzaj „hybrydowej odporności”. Oznacza to, że osoby wcześniej zakażone SARS-CoV-2 będą lepiej chronione przed nowszymi wariantami po szczepieniu w porównaniu z poleganiem na ochronie wywołanej naturalną infekcją.

…przeciwciała neutralizujące przeciwko B.1.351 [wariant beta] po szczepieniu osób wcześniej zakażonych SARS-CoV-2 inną odmianą niż B.1.351 były – 100 razy wyższe niż w przypadku samego zakażenia i 25 razy wyższe niż po samym szczepieniu – chociaż żadne – szczepionka ani infekcja – nie dotyczyły B.1.351 pisze Crotty w niedawnym artykule perspektywicznym.

Wraz z szybkim rozwojem wariantu delta, który wydaje się stać dominującym wariantem SARS-CoV-2, te nowe odkrycia przypominają o znaczeniu szczepień, niezależnie od tego, czy ktoś był wcześniej zakażony.

Stwierdzono, że wszystkie obecne szczepionki zapewniają dobrą ochronę przed nowymi wariantami SARS-CoV-2. I, jak podkreśla Francis Collins, nabyta odporność po szczepionkach daje nam największą nadzieję na opanowanie tej pandemii.

Naszą największą nadzieją na wygranie tej walki z wirusem jest zaszczepienie jak największej liczby osób już teraz, pisze Collins. To uratuje życie i zmniejszy prawdopodobieństwo pojawienia się jeszcze większej liczby wariantów, które mogą okazać się odporne na obecne szczepionki.

źródło: New Atlas