Антитела к коронавирусу: надежды и реальность

Тест на антитела к коронавирусу сегодня становится навязчивой идеей и пределом мечтаний многих засидевшихся дома граждан. А ведь был, был зимой подозрительный кашель, и ОРВИ протекало ну точь-в-точь как легкая форма COVID-19, а тут сиди дома, носи маску, бойся поехать в гости к бабушке и страдай от гиподинамии! Да ведь крепкий же организм — наверняка это было «оно». Вот если бы был такой волшебный тест, который бы показал, что ты уже переболел и теперь не только сам защищен от инфекции, но и безопасен для других... Именно это позволяет сделать тест на антитела. Правда, с кучей нюансов и оговорок... Как этот метод работает и почему с ним связано столько надежд и столько же сомнений, разбирался MedAboutMe.

Как узнать, есть ли аллергия и на какие аллергены?

Пройдите онлайн-тест, чтобы узнать есть ли у вас аллергия

Что такое антитела?

Для того, чтобы распознавать и уничтожать клетки патогенных микроорганизмов, наша иммунная система вырабатывает антитела. Это довольно крупные белки плазмы крови, которые имеют Y-образную форму. Они отличаются друг от друга участками, с помощью которых связываются с белками на поверхности вирусов, бактерий, грибков и паразитов. После того, как антитела связались, например, с вирусной частицей, они либо сами уничтожают ее, либо привлекают на помощь другие специализированные клетки иммунной системы. Антитела называют также иммуноглобулинами, сокращенно – Ig.

В состав подавляющего большинства иммуноглобулинов входят две тяжелые белковые цепи и две легкие. Некоторые антитела присутствуют в плазме крови в виде мономеров – отдельных Y-образных белков, а некоторые предпочитают существовать в виде димеров (комплекса из двух молекул) или даже пентамеров (из пяти) или гексамеров (из шести молекул белка).

Антитела вырабатываются В-лимфоцитами. Отдельно взятый В-лимфоцит может вырабатывать только одну разновидность антител. Так что в организме человека может быть хоть миллион В-лимфоцитов, вырабатывающих разные антитела.

В-лимфоциты формируют определенные В-рецепторы, по которым иммунные клетки определяют, какие именно В-лимфоциты надо активировать на выработку антител.

Виды антител человека

У млекопитающих, то есть и у человека тоже, существует 5 классов антител, которые получили свое название по типу тяжелых цепей:

• IgA — антитела этого класса в основном обнаруживаются в секретах нашего организма. Их можно найти в слюне, слизи, вырабатываемой в носу, в грудном молоке, в пищеварительном соке. В плазме крови их относительно немного – всего 10-15% от общего объёма всех Ig. Это – наша первая линия защиты слизистых оболочек. Сами по себе IgA не имеют бактерицидных свойств, то есть не уничтожают бактерии, но они нейтрализуют токсины, которые эти бактерии вырабатывают. Они также активируют защитную иммунную реакцию организма на вторжение вирусов. Именно IgA обеспечивают специфический иммунитет новорожденных, который те получают с молоком матери.
• IgE – об этих антителах знают все аллергики. Именно эти Ig играют ведущую роль в развитии аллергической реакции, которая является проявлением гиперчувствительности иммунной системы. У аллергиков показатели IgE могут быть в 10 раз выше, чем у обычного человека. А еще IgE отвечают за иммунную реакцию на глистов. Концентрация IgE также возрастает при некоторых аутоиммунных заболеваниях, таких как псориаз или ревматоидный артрит.
• IgM – вот это очень интересный класс антител, актуальный по нынешним временам. Когда патогенный организм проникает в тело, именно эти иммуноглобулины образуются в первую очередь. Это самые тяжелые Ig из всех. Они образуют пентамеры из пяти Y-образных белковых молекул. Их вариабельные области на торчащих наружу раздвоенных хвостах Y-белков сравнивают с набором деталей из конструктора, из которых можно выстроить любую конфигурацию. Именно такая уникальная конфигурация образуется при контакте IgM с поверхностными белками вируса или бактерии. Если в крови человека много IgM, например, к коронавирусу, это значит, что инфекция на ранней стадии — человек болен.
• IgD — иммуноглобулинов этого вида в плазме крови мало, порядка 0,25% от общего объёма Ig. Ученые считают, что IgD работают вместе с IgМ, дополняя их функционально.
• IgG — самые важные для нас антитела в свете пандемии коронавируса. Антител этого класса в крови больше всего – 75%, и это главный тип иммуноглобулинов. Они связываются с патогенами, попавшими в тело, и тем самым приводят к их иммобилизации и агглютинации. Когда на поверхность вируса, бактерии, грибка усаживаются IgG, эти агрессоры попадают в поле зрения клеток иммунной системы фагоцитов, которые распознают вредителя и уничтожают его. IgG не только определяют врагов, они также запускают систему комплемента, что приводит к образованию белков, необходимых для уничтожения патогенных микроорганизмов. IgG также нейтрализуют токсины. Они также содержатся в материнском молоке и даже могут проникать сквозь плаценту, обеспечивая ребёнку защиту как до родов, так и в первые месяцы жизни после них. Наличие IgG к определенной инфекции в плазме крови говорит о том, что организм уже не только познакомился с инфекционным агентом, но и уже научился с ним бороться.

Итак, при иммуноферментном анализе (ИФА) анализируется наличие антител IgM и IgG. Если в плазме крови есть только антитела IgM, это значит, что человек заболел недавно и болеет на данный момент. Если есть и IgM, и IgG, это значит, что борьба с инфекцией в разгаре и иммунная система уже вырабатывает необходимые для уничтожения вируса или бактерии антитела. Если же в плазме крови определяются только IgG, это значит, что инфекция была, но организм ее успешно победил, вылечился, но все еще помнит, как с ней бороться.

Для тех, кто задается вопросом о том, сколько же вариаций антител может существовать и не закончатся ли эти варианты на протяжении жизни одного человека, уточним, что ДНК, которая кодирует вариабельные участки антител, содержит 400 вариабельных генов, 12 генов разнообразия и 4 соединительных гена. В разных комбинациях они позволяют закодировать более 200 тысяч разновидностей вариабельных областей. И это – не считая изменений нуклеотидов самих генов. По расчетам ученых, человеческий организм может произвести 100 млн разных антител, которые способны распознать практически любые существующие вещества, являющиеся для нас чужеродными. Этого за глаза хватит любому, даже очень активно контактирующему с инфекциями человеку.

Тесты на коронавирус

Когда пандемия только начиналась, основной идеей было выявление зараженных коронавирусом людей. Поэтому самым важным было создание теста, позволяющего определять РНК вируса в выделениях человека. Концентрация коронавируса в слюне и в слизи из носоглотки намного выше, чем в крови, поэтому для исследований берут именно мазок из носовой полости, а не кровь из пальца.

Сейчас известно, что чаще заражение SARS-CoV-2 протекает бессимптомно. Тем не менее, остаются категории населения, для которых заражение коронавирусом может стать смертельным. Поэтому так важно понять, кто на сегодняшний день, во-первых, уже не заболеет сам, во-вторых, не станет скрытым источником инфекции для людей из групп риска. И теперь на первый план выходят тесты на антитела к коронавирусу.

Как было сказано выше, основной интерес представляют IgG-антитела. Диагностировать болезнь методом ИФА неудобно. Антитела IgM появляются не мгновенно, а в течение первых дней заболевания. Впрочем, если у человека нет симптомов, а есть антитела IgM, это говорит о бессимптомном течении болезни.

С IgG-антителами тоже все непросто. Они появляются, по данным CDC, через 1-3 недели после заражения. Так что этот тест актуален для тех, кто переболел коронавирусом (или чем-то очень на него похожим) как минимум несколько недель назад.

Вопросы и поиски ответов

Что лучше: тест на коронавирус или тест на антитела?

Тест на коронавирус показывает наличие инфекции в организме, то есть заражен ли человек. При этом, если у него нет клинических симптомов, это означает, что либо протекает инкубационный период инфекции, либо иммунная система эффективно справляется с вирусом. Понятно, что человеку лучше не контактировать с другими людьми, пока вирус полностью не исчезнет из его организма. Ничего больше это ему не дает.

А вот положительный результат теста на IgG-антитела означает, что человек уже переболел коронавирусной инфекцией. Скорее всего, в ближайшее время он не заболеет снова и безопасен для окружающих (при отсутствии IgM-антител, конечно).

Тесты на коронавирус важны, так как позволяют рассчитать степень контагиозности вируса, его распространение. Но на данный момент важнее становятся тесты на антитела к вирусу, так как они дают возможность рассчитать процент людей, перенесших инфекцию и вносящих свой вклад в формирование коллективного иммунитета.

Наконец, люди с антителами могут становиться донорами плазмы для тяжело болеющих пациентов с COVID-19.

Означает ли выявление антител к коронавирусу наличие иммунитета к нему?

Коронавирус SARS-CoV-2 — новая для нас инфекция. Мы знакомы с ней всего лишь несколько месяцев, так что ничего не знаем о том, что происходит с организмом через полгода-год или несколько лет после того, как он ее перенес. То есть, насколько эффективно будут работать антитела IgG к коронавирусу — мы не в курсе. А значит, не знаем и того, сработают ли системы иммунной защиты при повторной встрече с вирусом.

Надо отметить, что случаи повторного заражения встречаются довольно редко и по количеству вполне могут отражать ошибку тестирования — получение ранее ложноположительного или ложноотрицательного результата теста.

Надо понимать разницу между коронавирусом и вирусом гриппа. Память о «пережитых» вирусах гриппа сохраняется в нашем организме навсегда. Но сам вирус настолько активно мутирует, что иммунитет к «испанке» защитит от нее, но при этом можно легко заразиться каким-нибудь свежим сезонным штаммом свиного гриппа. Поэтому, делая ежегодную прививку, мы как бы обновляем антивирусную базу данных нашего организма. А в случае с коронавирусом ситуация другая: сами антитела могут оказаться довольно нестойкими, и клеток памяти, которые их вырабатывают, может не оказаться. Пока механизм формирования иммунитета к коронавирусу SARS-CoV-2 нам не известен.

Может ли тест не обнаружить антител к коронавирусу у человека, зараженного им?

Да, и это может оказаться сигналом о серьезных неполадках в работе иммунной системы — неспособность организма вырабатывать антитела к патогену само по себе ненормально, вне зависимости от того, заразился человек коронавирусом или другой инфекцией. Но тем не менее, люди все разные, болезней иммунной системы существует великое множество — почему бы не быть и такой патологии? Одно можно точно сказать: это явно редкий случай.

А еще, как было сказано выше, антитела могут появиться, допустим, через 2 недели после появления первых симптомов болезни. А тест сделали раньше – и антител не нашли, хотя РНК вируса при помощи теста ПЦР-РТ обнаружили.

А еще их может быть очень мало. Так, по данным одного из небольших китайских исследований, у трети участников наблюдений антитела в крови обнаружили, но в минимальных количествах. Эти люди переболели коронавирусной инфекцией без симптомов или в легкой форме. Кстати, с возрастом концентрация антител в крови после перенесенной COVID-19 увеличивается: у выздоровевших пациентов 60-85 лет антител в плазме крови было в 3 раза больше, чем у людей в возрасте 15-39 лет.

Наконец, никто не отменяет риска получить ложноотрицательный результат. Тесты на антитела только-только появляются, качество их не всегда достаточно высокое.

Как долго будет сохраняться иммунитет к коронавирусу?

Неизвестно. Небольшое исследование на обезьянах показало, что антитела к коронавирусу сохраняются у животных через 28 дней после исчезновения вируса из их организма. Попытка повторного заражения не сработала — наличие иммунитета к коронавирусу было подтверждено. Но пока неизвестно, что случится с ним в течение следующих месяцев.

Эксперименты с коронавирусами MERS-CoV и SARS-CoV показали, что антитела к ним через некоторое время исчезают, то есть человек может заразиться снова. Пока ученые утверждают, что в среднем на протяжении пары лет антитела к SARS-CoV сохраняются, но будут ли хотя бы также устойчивы антитела к SARS-CoV-2 — пока также неизвестно. А по данным одного из последних исследований, сезонные коронавирусы человека тоже не отличаются способностью формировать длительный иммунитет: из 190 наблюдаемых пациентов у 12 были зарегистрированы случаи повторного заражения теми же самыми коронавирусами.