Еволюція імунної відповіді до SARS-CoV-2

Безперевна еволюція імунореактивності макроорганізму

Нині SARS-CoV-2  став причиною інфікування близько 78 млн осіб та 1,7 млн смертей у всьому світі внаслідок тяжкого перебігу захворювання. Розвиток інфекційного процесу супроводжується активацією гуморальної імунної відповіді різного ступеня та посиленим синтезом антиген-нейтралізуючих антитіл [2, 3]. Відомо, що концентрація антитіл поступово знижується. Водночас походження та якісні характеристики В-клітин пам’яті, відповідальних за синтез імуноглобулінів при повторному інфікуванні, не вивчалися. У новому дослідженні, виконаному співробітниками Лабораторії молекулярної імунології Рокфеллерського університету (Laboratory of Molecular Immunology, The Rockefeller University), США, повідомляється про динаміку гуморальної імунореактивності  у реконвалесцентів COVID-19 через визначені тривалі проміжки часу.

Результати роботи надали обнадійливі висновки, згідно з якими реконвалесценти COVID-19 мають достатній рівень напруження імунної відповіді протягом щонайменше 6 міс. Матеріали дослідження, опубліковані в журналі «Nature» 18 січня 2021 р., демонструють переконливі докази того, що антитіла, які синтезуються через кілька місяців після одужання пацієнтів, мають посилену здатність блокувати SARS-CoV-2, а також його нові генерації, зокрема південно-африканський варіант вірусу [1].

Дизайн дослідження та його результати

Вивчення динаміки розвитку гуморальної відповіді на тлі інфікування SARS-CoV-2 проводили в когорті 87 пацієнтів. Оцінку рівня антитіл плазми крові здійснювали через 1,3 та 6,2 міс після інфікування. Встановлено, що титри антитіл IgM та IgG проти спайк-протеїну рецепторзв’язувального домену суттєво знижуються. На противагу цьому, вміст IgA зменшується меншою мірою. Водночас зафіксовано, що нейтралізуюча активність плазмових факторів знижується у 5 разів при оцінці тестів на псевдотип вірусу. Однак кількість В-клітин пам’яті, специфічних до спайк-протеїну рецепторзв’язувального домену, залишалася незмінною. Крім того, В-лімфоцити демонстрували оновлення клітинного пулу протягом 6,2 міс, при цьому антитіла, експресовані ними, мали більше соматичних гіпермутацій, підвищену активність і стійкість до мутацій рецепторзв’язувального домену спайк-протеїну.

Отже, протягом тривалого часу В-клітини долали численні мутації навіть у період клінічної реконвалесценції, насамкінець синтезовані ними антитіла виявлялися значно ефективнішими від вихідних імуноглобулінів. Лабораторно отримано підтвердження того, що новий набір антитіл здатний краще фіксуватися до вірусного антигену та ідентифікувати навіть його змінені мутантні версії. Обговорюючи виявлене, дослідники зазначили, що подібні явища часто спостерігаються при хронічних інфекційних процесах, зокрема викликаних вірусами герпесу або вірусу імунодефіциту людини, коли вірус залишається в організмі людини.

Було відомо, що реплікація SARS-CoV-2 відбувається в певних клітинах легеневої тканини, верхньої ділянки ротоглотки та тонкої кишки. Залишкові вірусні частинки, приховані в цих ділянках, можуть контролювати еволюцію клітин імунної пам’яті. Спираючись на висловлену гіпотезу, паралельно з оцінкою змін імуноцитів плазми крові, дослідниками проведено аналіз біоптатів тканин кишечнику, отриманих від осіб з асимптомним перебігом через 4 міс від встановлення у них діагнозу COVID-19. З цією метою використовували методи імунофлюоресцентного аналізу та полімеразної ланцюгової реакції. За результатами підтверджено персистенцію нуклеїнових кислот SARS-CoV-2 та відповідний рівень імунореактивності у тканинах тонкого кишечнику у 7 із 14 добровольців. На думку авторів спостереження, такі результати можуть переконливо свідчити про безперевну еволюцію гуморальної відповіді організму.

Практичне значення

Загалом на основі отриманих даних вчені дійшли висновку про те, що реалізація В-клітинної імунної відповіді на тлі інфікування SARS-CoV-2 відбувається у часовому проміжку між 1,3 та 6,2 міс від моменту ураження вірусом. Зазначені особливості динаміки та еволюції імунореактивності узгоджуються з можливостями персистенції антигену. Спираючись на ці висновки, дослідники висловили припущення стосовно того, що при повторному зараженні SARS-CoV-2 у людини, яка вже перенесла COVID-19, розвиток каскаду імунних процесів буде швидшим та ефективнішим, імовірно, перешкоджаючи подальшому інфікуванню.

1. Gaebler C., Wang Z., Lorenzi J.C.C. et al. (2021) Evolution of antibody immunity to SARS-CoV-2. Nature, Jan. 18. DOI: 10.1038/s41586-021-03207-w.
2. Robbiani D.F., Gaebler C., Mueckschet F. et al. (2020) Convergent antibody responses to SARS-CoV-2 in convalescent individuals. Nature, 584: 437–442. doi: 10.1038/s41586-020-2456-9.
3. Schafer A., Muecksch F., Lorenzi J.C.C. et al. (2020) Antibody potency, effector function, and combinations in protection and therapy for SARS-CoV-2 infection in vivo. J. Exp. Med., 218(3): e20201993. doi: 10.1084/jem.20201993.

Н.О. Савельєва-Кулик,

Редакція журналу «Український медичний часопис»