Последние научные исследования показали, что антитела к Covid-19 могут исчезать уже через несколько месяцев . Однако, возможно, иммунитет от этой болезни формируют вовсе не они, а загадочные Т-клетки. Новые выводы ученых обнадеживают.
Ключи к этой загадке возникали понемногу, отмечает издание BBC Future. Сначала исследователи обнаружили пациентов, которые выздоровели от Covid-19, но странным образом не имели к болезни антител. Далее выяснилось, что таких людей может быть много.
Затем стало известно, что у многих антитела сначала появились, но через несколько месяцев исчезли. Иными словами, хотя антитела и помогают отследить распространение пандемии, очевидно, они не играют такой важной роли в иммунитете, как мы считали раньше.
Если нам нужен долгосрочная защита от коронавирусной болезни, ее придется искать в другом месте. Пока весь мир был занят антителами, исследователи начали понимать, что существует другая форма иммунитета, которая годами скрывается в нашем организме.
Речь идет о довольно загадочных Т-лимфоцитах, которые могут сыграть решающую роль в нашей борьбе с Covid-19.
Это иммунные клетки, главная задача которых – выявлять и обезвреживать возбудителей, которые попали в клетки или уничтожать сами инфицированные клетки. Белки на поверхности Т-клеток соединяются с белками на поверхности непрошеных гостей в организме, таким образом разрушая их.
Т-клетки имеют триллионы возможных версий поверхностных белков, каждый из которых распознает различные мишени. Поскольку Т-клетки остаются в крови в течение многих лет после перенесенной инфекции, они также способствуют “долговременной памяти” иммунной системы и позволяют ей быстрее и эффективнее реагировать, когда она снова сталкивается со старым врагом.
Несколько исследований показали, что у людей, которые переболели Covid-19 остаются Т-клетки, способные распознавать вирус, независимо от того, чувствуют они симптомы болезни или нет. Это понятно. Впрочем, недавно ученые обнаружили более загадочный нюанс. Выяснилось, что у некоторых людей тест на антитела к Covid-19 может быть отрицательным, а на Т-клетки, которые способны распознать вирус, – положительным.
Это заставило предположить, что определенный уровень иммунитета против заболевания может быть вдвое более распространенным, чем считалось ранее. Однако самой большой загадкой стало то, что ученые обнаружили специфичные к Covid-19 Т-клетки в образцах крови, взятых за годы до начала пандемии.
Получается, что некоторые люди уже имели определенную степень иммунитета к коронавирусу, еще до того как им заболел первый человек. Как выяснилось, на удивление много людей, 40-60% из тех, кто никогда не контактировал с вирусом, имеют такие Т-клетки. Похоже, что Т-клетки и являеются тайным источником иммунитета к Covid-19.
Это открытие также помогает понять некоторые вещи, которые до сих пор оставались загадочными. Во-первых, стремительный рост риска болезни с возрастом, а во-вторых, непонятная ученым способность вируса разрушать селезенку.
Исследование Т-клеток является не только вопросом научной любознательности. Если ученые будут знать, какие аспекты иммунной системы являются важнейшими, они могут разработать эффективные вакцины и методы лечения болезни.
Как формируется иммунитет
О Т-клетках или Т-лимфоцитах мало кто помнит из уроков биологии. Впрочем, чтобы понять их важность для иммунитета, стоит посмотреть на то, что происходит с организмом на поздней стадии СПИДа. Стойкая лихорадка, язвы, усталость, потеря веса, а иногда и раковые опухоли. Обычно безвредные микробы, например грибок Candida albicans, который живет на коже людей, начинают захватывать организм.
В течение месяцев или лет ВИЧ устраивает своеобразный геноцид Т-клеток, он их подавляет, попадает внутрь них и систематически заставляет их совершать самоубийство. “ВИЧ уничтожает большую их часть”, – объясняет Эдриан Хейди, профессор иммунологии из Королевского колледжа Лондона и руководитель группы в Институте Фрэнсиса Крика. “Это показывает, как важны эти клетки, а также то, что одних антител в борьбе с инфекциями недостаточно”.
Во время нормальной иммунной реакции, например, на вирус гриппа – первой линией защиты возникает врожденная иммунная система, которая включает тревогу с помощью лейкоцитов и других химических сигналов. Это инициирует выработку антител, которая начинается через несколько недель.
“Параллельно с этим, примерно на четвертый-пятый день после заражения, начинают активизироваться Т-лимфоциты, которые распознают клетки, зараженные вирусом”, – говорит Хейди. Т-лимфоциты быстро и жестоко уничтожают зараженные клетки или собственноручно, или с помощью других элементов иммунной системы. Таким образом вирусу не удается превратить здоровые клетки на фабрики по производству своих патогенных копий.
Новость хорошая и плохая
Итак, что нам известно о Т-клетках и Covid-19? “Глядя на пациентов Covid-19, а также тех, кто переболел в легкой форме, можно с уверенностью сказать, что Т-клетки реагируют на коронавирус”, – говорит Хейди. “Это очень хорошая новость для тех, кто занимается разработкой вакцины, потому что мы способны создать Т-клетки, которые распознают вирус. Это – хорошая новость”.
На самом деле, одна из вакцин, которую сейчас разрабатывают исследователи из Оксфордского университета, уже показала, что кроме антител она побуждает организм и к выработке Т-лимфоцитов. Об испытаниях этой вакцины Би-Би-Си недавно писало в материале Как я тестировал вакцину от Covid-19: рассказ корреспондента .
Об эффективности этой вакцины говорить пока еще рано, но один из членов исследовательской группы сказал BBC News, что первые результаты есть “чрезвычайно обнадеживающими”. Впрочем, есть одно “но”. У многих пациентов, госпитализированных с тяжелым течением Covid-19, реакция Т-клеток пошла не совсем по плану.
“То, что происходит со многими Т-клетками в таком случае, немного напоминает свадебную вечеринку или мальчишник, которые вышли из-под контроля. Активность Т-лимфоцитов безумно растет и ширится, но некоторые клетки также просто исчезают из крови”.
Одна из теорий заключается в том, что Т-клетки перенаправляются туда, где они нужны больше всего, например, в легкие. Однако исследователи считают, что, скорее всего, большинство из них погибает. “Вскрытие пациентов Covid-19 показывает некроз тканей, который является по сути гниением”, – объясняет профессор Хейди. Прежде всего это проявляется в районе селезенки и лимфатических желез, где живут Т-клетки.
Плохая новость в том, что некроз селезенки является признаком заболевания Т-клеток, при котором иммунные клетки атакуются самих себя. “Такую же картину мы наблюдаем у умерших от СПИДа”, – говорит исследователь. “Но ВИЧ – это вирус, который непосредственно инфицирует Т-клетки, они его главная мишень”. Однако доказательств того, что коронавирус также способен это делать, пока нет.
“Это можно объяснить многими вещами, но единого ответа нет”, – говорит Хейди. “Получается, что Т-клетки способны вас защищать в течение многих лет. Но когда человек заболеет, они же и выбивают у него почву из-под ног”. Уменьшение количества Т-клеток, которое происходит с возрастом, также объясняет, почему пожилые люди гораздо тяжелее переносят Covid-19.
“Примерно в возрасте 30-х лет, тимус, или загрудинная железа начинает сокращаться, уменьшая производство Т-клеток”, – отмечает профессор иммунологии.
Что это означает для долгосрочного иммунитета?
Предположение, что коронавирусы вызывают появление устойчивых Т-клеток, недавно вдохновило ученых проверить старые образцы крови, взятые у людей между 2015 и 2018 годами. Тот факт, что иммунная система некоторых из них научилась распознавать Covid-19 задолго до начала пандемии, свидетельствует, что их организм уже сталкивался в прошлом с вирусами гриппа, которые имели схожие поверхностные белки.
К сожалению, ученые пока не проверяли, появляются ли в организме Т-клетки в ответ на любой из коронавирусов, которые вызывают простуду. “Получить финансирование на такое исследование требует огромных усилий”, – говорит Хейди. Исследования ОРВИ вышли из моды в 1980-х годах, они застряли на месте и ученые начали переходить к другим проектам, например исследованиям ВИЧ.
Исследователи наткнулись на трудности: простуду может вызвать любой из сотен вирусных штаммов, многие из которых постоянно мутируют.
Поможет ли это создать вакцину?
Если перенесенные в прошлом простуды способствуют более легкому течению Covid-19, это дает хороший шанс на разработку эффективной вакцины. Ведь это доказывает, что Т-клетки способны обеспечивать защиту в течение длительного времени.
Но даже если это не так, участие Т-клеток все равно может быть полезным, – и чем больше мы понимаем, что происходит, тем лучше. Хейди объясняет, что способ разработки вакцин зависит от типа иммунной реакции, которые надеются получить ученые. Один из них провоцирует выработку антител – свободных белков, которые могут связываться с патогенными микроорганизмы и нейтрализовать их или транспортировать их в другую часть иммунной системы.
Другие виды иммунного ответа могут привлекать Т-клетки или провоцировать реакцию со стороны других элементов иммунной системы. “На самом деле существует множество способов создания вакцины”, – говорит Хейди. Ученого прежде всего радует то, что иммунная система очень хорошо распознает вирус Covid-19, даже у тех пациентов, кто тяжело переносит болезнь.
“Поэтому если мы научимся останавливать ущерб, который коронавирус наносит Т-клеткам пациентов, мы сможем гораздо лучше контролировать заболевание”.
Похоже, уже скоро мы услышим о Т-клетках гораздо больше.
Автор: Зария Горветт; BBC Future