Sterylizacja odporności i szczepionek przeciw COVID-19

Doniesienia prasowe, że szczepionka Pfizera przeciwko COVID-19 miała skuteczność ponad 90%, wzbudziła nadzieje, że odporność stada – i ostatecznie koniec obecnej pandemii – była nie tylko możliwa do osiągnięcia, ale bliższa niż wielu ludzi sobie wyobrażało Ten poziom skuteczności był nie tylko zaskakujący, ale umieścił szczepionkę obok tych stosowanych w celu zapobiegania niegdyś strasznym chorobom, takim jak odra, różyczka, ospa wietrzna i polio.

Ponieważ szczepionka Pfizera (i równie skuteczna szczepionka Moderna mRNA-1273) może zmienić grę, zapewniając ochronę przed chorobą COVID-19, wyniki nie odzwierciedlają całkowitej „odporności sterylizującej”.

Jest to rodzaj odporności, który całkowicie zapobiega wywołaniu infekcji przez patogen wywołujący chorobę, taki jak COVID-19. Odporność sterylizująca różni się od odporności skutecznej tym, że ta ostatnia może zapobiegać chorobom, ale nadal prowadzi do bezobjawowej infekcji.

Sterylizacja odporności pozostaje świętym Graalem badań nad szczepionkami COVID-19, chociaż kilku kandydatów w przygotowaniu jest obiecujących. Mimo to są badacze, którzy kwestionują, czy rzeczywiście potrzebujemy w 100% skutecznej szczepionki, aby umieścić COVID-19 za nami i wśród takich jak polio w annałach globalnych pandemii.

Co to jest sterylizacja odporności?

Sterylizacja odporności to najlepszy scenariusz dla szczepionki COVID-19 i coś, co nie jest całkowicie niewyobrażalne. Szczepionki opracowane na przykład przeciwko wirusowi brodawczaka ludzkiego (HPV) zapewniają taki poziom ochrony immunologicznej.Różnica polega oczywiście na tym, że HPV nie jest przenoszony przez kropelki oddechowe i na tym polega główne wyzwanie dla twórców szczepionek COVID-19.

Kiedy dochodzi do zakażenia COVID-19, wirus przyłącza się do białka zwanego enzymem konwertującym angiotensynę 2 (ACE2), który proliferuje zarówno w górnych, jak i dolnych drogach oddechowych. Daje to wirusowi możliwość zaczepienia się o te tkanki i komórki układu oddechowego i wywołania infekcji.

Chociaż obecni kandydaci na szczepionki wykazali zdolność do zmniejszania objawów i liczby wirusów w dolnych drogach oddechowych, jak dotąd nie ma dowodów na sterylizację odporności w górnych drogach oddechowych.

Wyzwanie polega na tym, że szczepionki nie zawsze wywołują odpowiedź wystarczającą i/lub wystarczająco konkretną. Tak było w przypadku szczepionek przeciwko HIV, które do tej pory nie były w stanie stymulować nadmiaru NAb potrzebnych do neutralizacji wielu podtypów genetycznych wirusa.

Wyzwania, przed którymi stoją twórcy szczepionek COVID-19, mogą nie być tak zniechęcające. Po pierwsze, COVID-19 nie mutuje tak szybko, jak wirus grypy, co oznacza, że ​​NAb generowane przez szczepionki pierwszej generacji mogą zapewniać dłuższą ochronę. To z kolei może zmniejszyć ogólne tempo rozprzestrzeniania się wirusa, pod warunkiem, że ma on mniejsze możliwości mutacji i tworzenia unikalnych szczepów.

Mimo to, bez solidnej linii obrony w miejscu, w którym COVID-19 wnika do organizmu – a mianowicie w tkankach błony śluzowej nosa, gardła i górnych dróg oddechowych – pozostaje potencjał do reinfekcji.

Budowanie odpornej pamięci

Odnosząc się do układu odpornościowego, można go ogólnie podzielić na dwie części: odporność wrodzoną (uogólnioną linię obrony, z którą się rodzisz) i odporność nabytą (w której układ odpornościowy uruchamia ukierunkowaną odpowiedź na każdego napotkanego obcego czynnika).

W przypadku odporności nabytej układ odpornościowy wytwarza nie tylko przeciwciała, które uruchamiają komórki obronne i komórki NK, które bezpośrednio atakują obcy czynnik, ale także komórki pamięci, które pozostają na wskaźniku wartowniczym po usunięciu infekcji. Ta immunologiczna „pamięć” pozwala organizmowi na szybką reakcję w przypadku powrotu obcego czynnika.

Pytanie zadawane przez wielu badaczy brzmi: jak silna i długotrwała może być odpowiedź pamięciowa po pierwszej generacji szczepionek COVID-19?

Część obaw wynika z faktu, że poziomy przeciwciał COVID mają tendencję do słabnięcia po zakażeniu, co sugeruje, że korzyści ochronne są ograniczone. Ten spadek jest widoczny zwłaszcza u osób z łagodną lub bezobjawową infekcją, u których odpowiedź przeciwciał jest przede wszystkim niska.

Mając to na uwadze, fakt, że poziom NAb spada po infekcji, nie jest rzadkością. Dlatego ludzie, którzy przeziębią się, mogą łatwo ulec ponownej infekcji w tym samym sezonie. Różnica w stosunku do COVID-19 polega na tym, że wczesne badania sugerują, że komórki pamięci B, rodzaj komórek odpornościowych wytwarzanych przez szpik kostny, proliferują nawet po spadku poziomu NAb.

Te komórki pamięci są strażnikami powrotu wirusa i zaczynają masowo wytwarzać „nowe” NAb, jeśli i kiedy to zrobią. Istnieje coraz więcej dowodów na to, że układ odpornościowy wytwarza wystarczającą ilość komórek B pamięci nawet u osób z łagodną lub bezobjawową chorobą.

W związku z tym, nawet jeśli NAb są zmniejszone, komórki B pamięci mogą mieć zdolność szybkiego uzupełniania poziomów. Może to nie w pełni zapobiec infekcji, ale może pomóc zmniejszyć ryzyko infekcji objawowej.

Czy potrzebujemy sterylizującej odporności?

Kiedy w mediach po raz pierwszy pojawiły się informacje o zmniejszaniu się poziomów NAb, wielu zakładało, że oznacza to, że odporność została w jakiś sposób „utracona” z czasem. Założenie to było prawdopodobnie przedwczesne, po części dlatego, że nie było fal reinfekcji COVID, które wielu przewidziało.

Z wyjątkiem mężczyzny z Hongkongu, u którego stwierdzono dwukrotnie zakażenie innym szczepem COVID-19, istnieje kilka innych silnie udokumentowanych przypadków. Nawet w tym przypadku mężczyzna był bezobjawowy za drugim razem, co sugeruje, że pierwotna infekcja mogła zapewnić ochronę przed chorobą.

W końcu nikt tak naprawdę nie wie, ile przeciwciał potrzeba do obrony przed COVID-19. Co więcej, przeciwciała, tak samo ważne, jak są, odgrywają jedynie rolę w ogólnej obronie organizmu.

Inne komórki odpornościowe, zwane komórkami T, są rekrutowane podczas infekcji w celu wyszukiwania i niszczenia zakażonych komórek lub zakłócania zdolności replikacji wirusa. Ponadto podzbiór limfocytów T, zwanych pomocniczymi limfocytami T CD4, jest odpowiedzialny za aktywację limfocytów B pamięci w przypadku powrotu wirusa. Mogą one utrzymywać się przez lata.

I chociaż ich liczba może być niewielka, te pomocnicze komórki CD4 nadal mają zdolność do uruchomienia silnej obrony immunologicznej. Potwierdzają to częściowo wyniki próby szczepionki Moderna.

Mimo to wielu uważa, że ​​sterylizacja odporności powinna pozostać ostatecznym celem opracowywania szczepionek. Twierdzą, że chociaż odpowiedź immunologiczna po szczepionkach Pfizer i Moderna wydaje się silna, nikt tak naprawdę nie wie na pewno, jak długo potrwa odpowiedź.

Może to stanowić problem, ponieważ bezobjawowe infekcje nadal mogą zarażać innych. Natomiast szczepionka, która zapewnia całkowitą sterylizację odporności, powstrzymuje infekcję przed jej wystąpieniem i zapobiega dalszemu rozprzestrzenianiu się wirusa.

Postęp i wyzwania

Ponieważ miliony na całym świecie mają zostać zaszczepione szczepionkami Pfizer i Moderna, coraz większy nacisk kładzie się na kilka szczepionek na bazie białka COVID-19 we wczesnej fazie 2 rozwoju.

Ci kandydaci na bazie białek, wytworzonych z nieszkodliwych fragmentów COVID-19 (zwanych białkami kolczastymi), są sparowani z drugorzędnym czynnikiem (zwanym adiuwantem), który aktywuje układ odpornościowy.

Chociaż opracowanie szczepionek białkowych zajmuje więcej czasu niż modeli informacyjnego RNA (mRNA) stosowanych przez firmy Pfizer i Moderna, mają one długą historię stosowania i doskonałe wyniki pod względem bezpieczeństwa i skuteczności. Niektórzy zaoferowali nawet przebłyski całkowitej odporności we wczesnych badaniach nad COVID-19.

Z drugiej strony, szczepionki takie jak te są znane ze stymulowania silnej odpowiedzi komórek T CD4, ale potrzebują adiuwanta, aby wywołać równie silną odpowiedź komórek NK. Nie jest jasne, czy adiuwant Novavax, pochodzący z polisacharydu roślinnego, będzie w stanie zadać jeden-dwa cios potrzebny do uzyskania sterylizującej odporności u ludzi.

Szybkość opracowywania i dystrybucji szczepionek Pfizer i Moderna jest nie mniej niż zdumiewająca, a dotychczasowe dane kliniczne są w dużej mierze pozytywne.

Nie powinno to jednak sugerować, że nadszedł czas, aby obniżyć czujność, jeśli chodzi o dystans społeczny i maski na twarz. Dopóki wystarczająco duże grupy ludności nie zostaną zaszczepione i nie zostaną zwrócone dalsze dane, ważne jest, aby zachować czujność i trzymać się wytycznych dotyczących zdrowia publicznego.

Z drugiej strony nie daj się zwieść faktowi, że szczepionki są mniej niż 100% skuteczne. Doniesienia prasowe o zanikającej odpowiedzi przeciwciał nie odzwierciedlają złożonej natury nabytej odporności ani ochronnych korzyści ze szczepienia, nawet jeśli nie uzyskano sterylizującej odporności.

Jeśli martwisz się szczepieniem COVID-19 lub po prostu chcesz uzyskać więcej informacji, zadzwoń do Departamentu Zdrowia w swoim stanie. Wiele z nich utworzyło gorące linie, aby odpowiadać na pytania i dostarczać najświeższe informacje na temat COVID-19.