Во время пандемии граждане начали активно интересоваться всем, что так или иначе касается вирусных инфекций, реакций на них иммунной системы, а также тем, как эти реакции могут отразиться на здоровье самого пациента. Новые термины, которые раньше можно было встретить только в научных статьях, сегодня мелькают не только в научно-популярных текстах, но и в «желтых» СМИ, и в чатах, где повседневные проблемы обсуждают домохозяйки, офисные менеджеры и курьеры.
Одним из таких понятий стал «антигенный импринтинг». MedAboutMe разбирался, что это такое и зачем этот термин обывателю.
Феномен антигенного импринтинга
Слово «импринтинг» – не такое уж и незнакомое для не-вирусолога. Это термин из психологии и этологии (науки о поведении). Оно означает «запечатление» – обучение чему-то в очень раннем возрасте, причем запоминается это что-то буквально намертво, навсегда.
«Антигенный импринтинг» – это термин, описывающий «поведение» иммунной системы. Он означает склонность иммунной системы использовать уже наработанные средства защиты, даже если они не очень хорошо подходят для этого.
В основе антигенного импринтинга лежит концепция первородного антигенного греха. В середине XX века ее разработал ученый из University of Michigan Томас Фрэнсиc-мл. Он обнаружил, что в разгар эпидемии обычного сезонного гриппа вакцинированные от гриппа студенты упорно заболевают гриппом же. Проверка показала, что вакцинный штамм и штамм, доминировавший на тот момент в кампусе, очень похожи. В результате иммунная система, натренированная на вакцинный штамм, вырабатывала антитела именно к нему, а не к отличному от него варианту. И проигрывала схватку с вирусом – антитела срабатывали плохо.
То есть, антигенный импринтинг означает, что иммунная система «запечатлевает образ» вируса и все, что более-менее на него похоже, принимает за исходный вариант без уточнения нюансов.
Антигенный импринтинг и эффективность иммунного ответа
Как все вышеописанное происходит в рамках нашего иммунного ответа?
При попадании инфекции (вирус №1) в организм иммунная система знакомится с ним и вырабатывает В-лимфоциты, которые способны продуцировать антитела к чужеродным белкам. В лимфоузлах в процессе конкурентной борьбы остаются В-лимфоциты, которые вырабатывают самые эффективные антитела к данному комплекту белков вируса (или бактерии).
А еще в процессе борьбы за качество отбираются самые чувствительные В-лимфоциты – для того, чтобы начать производство антител, им достаточно даже самого слабого сигнала.
Теперь представим, что в организм попадает другой штамм этой же инфекции (вирус №2) – он похож на исходную версию, но все-таки другой. И В-клетки памяти, которые настроены на более слабый сигнал к вирусу №1 (или чему-то более-менее похожему на него), вытесняют В-лимфоциты, которые еще не успели научиться вырабатывать эффективные антитела ко второму варианту (вирусу №2). При этом антитела, которые организм уже вырабатывает, угнетают (ингибируют) активацию новых (наивных) В-лимфоцитов и не дают им научиться производить более эффективные антитела.
В результате антигенный импринтинг приводит к слабому малоэффективному иммунному ответу.
Какие ваши доказательства?
Чем опасен антигенный импринтинг? Вот этим и опасен: иммунная система работает изо всех сил, но ее антитела малоэффективны, вирус нейтрализовать быстро, просто и без последствий не удается.
В январе 2020 года в журнале Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine была опубликована статья, посвященная проблеме антигенного первородного греха и антигенного импринтинга на примере вирусов гриппа.
Было показано, что данный феномен развивается далеко не всегда, а наблюдать его приходится в основном in vitro, то есть в лаборатории. В жизни антигенный импринтинг встречается не так уж часто. А все, что происходит in vitro (в пробирке), в реальности может давать совсем не те эффекты, что in vivo (в живом организме), и вполне может быть, что антитела даже к «не тому» штамму могут быть вполне эффективными.
Варианты SARS-CoV-2: возможные риски
Напрашивается вопрос: и что же с SARS-CoV-2?
В статье, опубликованной в феврале 2021 года в журнале Cell, было показано, что у большинства людей еще до пандемии COVID-19 были антитела, реагирующие на сезонные коронавирусы hCoV. Примерно у 20% таких людей имелись ненейтрализующие антитела, которые перекрестно реагировали с S-белком и нуклеокапсидными белками пандемического коронавируса SARS-CoV-2. Эти антитела не защищали от заболевания COVID-19 и от госпитализаци, но при заражении SARS-CoV-2 они начинали вырабатываться более активно.
А в июле 2021 года в том же журнале Cell появилась статья о том, что вакцинация мРНКовыми вакцинами против COVID-19 тоже активирует процесс выработки этих ненужных ненейтрализующих антител к сезонным коронавирусам. Ненужных, но и вроде бы как не вредных, если не считать того, что часть ресурсов иммунной системы тратится на бесполезную работу.
Тут, правда, нельзя быть уверенными, что это совсем уж бесполезная работа. Возможно, мы просто чего-то еще не знаем.
И посмотрим теперь на омикрон-вариант SARS-CoV-2. Вот же она – база для антигенного импринтинга!
Миллионы вакцинированных и переболевших дельта-вариантом граждан, к которым приходит омикрон – похожий и непохожий одновременно. У омикрона точно еще есть участки, очень схожие с аналогичными областями дельты. И очень может быть, что натренированная иммунная система при обнаружении омикрона начнет вырабатывать антитела, нейтрализующий эффект которых будет ниже, чем хотелось бы.
А тут еще бустерная вакцинация, которая активирует процесс выработки старых и уже не очень подходящих антител... Но, по предварительным данным, люди, получившие свежий бустер, лучше защищены от омикрона, чем те, кто вакцинировался (или болел) полгода назад и более. В то же время уже понятно, что и вакцинация, в том числе и бустерная, и перенесенная болезнь существенно снижают риски смерти и госпитализации, но не от симптоматического течения COVID-19. И может быть, дело не только в большом количестве мутаций у омикрон-варианта...
Выводы
- Феномен антигенного импринтинга существует, и его можно выявить не только у вирусов гриппа, но и у актуального для нас на данный момент коронавируса SARS-CoV-2.
- Но у ученых пока не хватает данных наблюдений и информации о том, как работает антигенный импринтинг. Поэтому мы можем предполагать, что это одна из причин стремительного роста заболеваемости COVID-19 с приходом омикрон-варианта. Но что происходит на самом деле с иммунной системой живого человека — мы пока до конца не понимаем.
