Зараз деякі держави замислюються про введення «імунних паспортів» на підставі результатів тестів на антитіла до коронавірусу - щоб дозволити їх власникам пересуватися вільно. Ця ідея заснована на припущенні, що той, у кого є антитіла, вже перехворів, не заразить нікого іншого і сам вдруге не захворіє. Зусилля імунної системи дійсно спрямовані на те, щоб при вторинній зустрічі з збудником захворювання зараження не відбувалося, але далеко не у всіх випадках все йде за планом. Розбираємося, що саме може піти не так.
Починай з початку
Наприкінці квітня корейські медики повідомили про 263 пацієнтів, тести на присутність вірусних частинок яких знову виявилися позитивними - вже після того як люди перехворіли коронавірусною інфекцією. Ці люди вважалися вже одужали, і передостаннє тестування не знайшло вірус в їх організмі. Це не перша подібна новина: аналогічні повідомлення вже надходили з Японії та Китаю.
Пояснити це можна
- реактивацією вірусу,
- повторним зараженням,
- помилкою тестування.
Почнемо з останньої - помилка вважається найбільш вірогідною причиною події. Голова комітету корейського Центру з контролю і запобігання захворювань (KCDC) О Міонь-дон (Oh Myoung-don) вважає, що позитивний результат тестів не пов'язаний з повторним захворюванням. Його пояснення - що тест виявив не повноцінні віруси, а їхні фрагменти, що застрягли в епітелії. Тест цієї різниці не вловлює: він показує присутність вірусної РНК у пробі, але якому вірусу вона належить - здатному до розмноження або просто його «уламкам» - не може.
Є й інші збої тестових систем: наприклад, неправдиві результати - показують відсутність вірусної РНК там, де вона є, і при великому обсязі погана якість тестів неминуче стане помітно. На етапі одужання вірусних частинок в організмі вже мало, і шанси «зловити» їх тестом теж падають.
Судячи з накопичених даних, залишки вірусу можуть зберігатися в тілі людини ще довгий час після одужання. У деяких пацієнтів вірус виявляється в мокроті і стільці протягом пари місяців після появи симптомів. У випадку з корейськими пацієнтами О Міонь-дон вказує на те, що заміна половини епітелію, яким вистелені наші дихальні шляхи, відбувається в середньому за три місяці, і передбачає, що РНК вірусу цілком може потрапити в пробу і через місяць після одужання.
Проти гіпотези реактивації вірусу (грубо кажучи, відновлення недоліченої хвороби) говорить і те, що жоден з корейських пацієнтів згодом не був заразний, хоча у 44% проявилися легкі симптоми хвороби. Крім того, коли корейські дослідники спробували виділити і культивувати вірусні частинки у кількох таких пацієнтів, у них нічого не вийшло. Це теж говорить про те, що повноцінних вірусних частинок в їх організмі вже не було. Так що легкі симптоми могли бути просто наслідком того, що імунітет добивав патогенні бактерії, які активізувалися в організмі, виснаженому боротьбою з коронавірусом - або просто іпохондричним епізодом.
А про однозначно підтверджені випадки вторинного зараження коронавірусом поки не відомо. Крім того, вчені провели експеримент, в якому спробували вдруге заразити макак тим же SARS-CoV-2 на етапі одужання після первинної інфекції. У них нічого не вийшло: придбаний імунітет спрацював.
На цій підставі варто виходити з того, що імунна відповідь у випадку з COVID-19 працює як треба: раз людина одужала, то найближчим часом вона застрахована від зараження тим же самим вірусом.
Але як довго придбаний імунітет до SARS-CoV-2 буде захищати організм, і чи може він не спрацювати через деякий час, залишається поки невідомим. ВООЗ зайняла в цьому питанні вкрай акуратну позицію і стверджує, що перехворілі люди з антитілами не застраховані від повторного зараження.
Як влаштована імунна відповідь
Імунна відповідь на SARS-CoV 2 або будь-яку іншу інфекцію влаштована наступним чином. Протягом декількох годин після інфікування активується вроджений імунітет, який забезпечує загальний захист. Загалом він самостійно втихомирює переважну більшість інфекцій у фоновому режимі, і ми навіть не дізнаємося, що хтось намагався нас атакувати.
Паралельно організм приймається за розробку специфічної відповіді, заточеної під конкретну недугу. Формування такого придбаного імунітету займає близько тижня. За цей час організм підбирає лімфоцити, які можуть дізнаватися вірус, оптимізує їх і багаторазово клонує.
Способів боротьби у такої армії багато. Лімфоцити можуть самостійно розправлятися з зараженими клітинами, «науськувати» на вірус інші клітини або виробляти антитіла, що позначають вірусні частинки для решти імунної системи і заважають вірусу проникати в клітку. При цьому частина лімфоцитів зберігається про запас: з них формуються довгоживучі клітини імунної пам'яті, які можуть оперативно спрацювати в разі вторинного зараження. Швидкість і сила реакції в цьому випадку залежить багато в чому від кількості і характеристик цих клітин і зокрема від того, наскільки добре вони дізнаються патогена.
Тест на захист
Дізнатися реакцію придбаного імунітету можна за допомогою іншого тесту, який перевіряє наявність в організмі людини антитіл, вироблених B-лімфоцитами. Цей спосіб широко застосовується у випадку з багатьма інфекціями. Саме такі тести передбачається використовувати в програмі «імунних паспортів».
Але строго кажучи, позитивний результат тесту не завжди означає що людина перехворіла саме COVID-19 і її організм надійно захищений. Причин цьому може бути кілька.
По-перше, можлива ситуація, коли позитивний результат тесту буде викликаний антитілами до інших коронавірусів. Крім SARS-CoV-2, відомо ще шість коронавірусів, здатних заражати людину:
- перший SARS-CoV, з яким була пов'язана епідемія 2002-2003 років в Азії;
- MERS, збудник близькосхідного респіраторного синдрому;
- чотири інших (OC43, HKU1, 229E, NL63) викликають звичайну сезонну застуду.
Якщо людина вже зустрічалася з ними і виробила до них антитіла, то через схожість коронавірусів вони можуть зреагувати і на SARS-CoV-2 і дати позитивний результат на тест. Так, наприклад, антитіла в плазмі крові деяких пацієнтів, які перехворіли SARS-CoV виявилися здатні нейтралізувати і SARS-CoV-2. Але при цьому неясно, наскільки добре вони зможуть боротися з новим коронавірусом.
Зворотна ситуація, коли людина перехворіла COVID-19 і виробила імунітет, але отримала негативний результат при тестуванні на антитіла, теж можлива. Це пов'язано з недостатньою чутливістю тестів, над поліпшенням якої зараз працюють багато розробників. Так, тест компанії Roche, що вийшов на ринок буквально кілька днів тому, має заявлену специфічність 99.8% і чутливість 100%. Слід враховувати, що остання цифра отримана для пацієнтів на 14 день після підтвердження хвороби, коли рівень антитіл високий, а наскільки добре він «зловить» давню інфекцію, поки незрозуміло.
Про що говорять антитіла
Антитіла, наявність яких ми перевіряємо таким тестом - не єдиний, і можливо навіть не найголовніший учасник відповіді. Придбаний імунітет задіє відразу кілька типів «військ», а тест помічає тільки «снаряди», якими одна з його частин - В-лімфоцити - бомбардує противника. Крім В-лімфоцитів в імунній відповіді задіяні Т-лімфоцити. Частина з них безпосередньо прицільно знищує заражені клітини, а інші - Т-хелпери - допомагають іншим клітинам боротися з патогенами. При цьому для пацієнта важливо співвідношення антитіл, B- і Т-клітин як для поточної боротьби, так і в перспективі.
Поступово накопичується інформація про те, що високий рівень антитіл для боротьби з коронавірусною інфекцією може бути і не дуже корисний. Так у пацієнтів з MERS і мавп, заражених SARS-CoV важкий перебіг хвороби корелювало з високим рівнем антитіл. У порівнянні 175 пацієнтів, що перехворіли COVID-19, підтвердився загальний тренд, згідно з яким антитіл більше у дорослих і літніх людей, які якраз сильно вразливі перед вірусом. Одночасно з цим приблизно у 30% пацієнтів, серед яких були люди різного віку, рівень антитіл виявився вкрай низьким. І це не обов'язково означає, що їх придбаний імунітет зреагував менш ефективно, ніж імунітет інших одужавших людей.
Це не суперечить «цілющій» сутності антитіл: важке протікання COVID-19 якраз часто пов'язане із запізнілою і надмірною імунною відповіддю, яка заодно з вірусом калічить легеневу тканину хворого.
Водночас Т-лімфоцити зарекомендували себе з хорошого боку. Дослідження 16 пацієнтів з COVID-19 показало, що брак і виснаження Т-лімфоцитів скорілювали з тяжким перебігом хвороби.
І це теж може бути причиною, через яку літні люди хворіють важче. Виробництво Т-клітин припиняється в юності, і до старості кількість і різноманітність вільних Т-клітин, не зайнятих під пам'ять про інші хвороби, падає. Це означає, що при зустрічі з невідомою раніше інфекцією у літнього організму може просто не знайтися відповідних для боротьби Т-клітин, або їх виявиться недостатньо. Т-клітини забезпечують точкове знищення патогена і здатні правильно «побудувати» В-клітини і компоненти вродженого імунітету, які за їх відсутності втрачають узгодженість.
Класична перевірка імунної відповіді заснована на тестуванні антитіл, але тепер - коли стала очевидна неоднозначність їхньої ролі в патогенезі - тестування Т-клітинної імунної відповіді може стати популярнішим.
Чи надовго вистачить захисту?
Тривалість набутого імунітету до різних інфекцій сильно відрізняється. Вірус кору організм може запам'ятати на все життя, тоді як на грип можна перехворіти за один сезон кілька разів - заразившись різними штаммами.
Ніяких довгострокових спостережень за імунітетом до коронавірусу ще не проводилося, і не можна сказати з певністю, де він знаходиться на цій шкалі.
Одна з причин «забудькуватості» імунітету до грипу криється в швидкості еволюції і різноманітності сезонного грипу: цей вірус дуже змінний, так що щороку ми зустрічаємо нові штами. Після хвороби наш імунітет продовжує дізнаватися ті деталі вірусу, які допомогли впоратися з ним в перший раз. Якщо через кілька сезонів штамі ці деталі зміняться або просто зникнуть, то придбаний імунітет спрацює погано.
SARS-CoV 2 відноситься до мінливих РНК-вірусів, але за наявними даними, швидкість, з якою він мутує, в десятки разів нижче, ніж у сезонного грипу.
Аналогічні дослідження щодо інших коронавірусів поки не дозволяють спрогнозувати поведінку SARS-CoV-2. Одна з найстаріших робіт говорить про те, що імунітет до легких коронавірусів, які викликають сезонну застуду, не тримається довго. Це перевірили на 15 добровольцях, які дозволили себе заразити і потім періодично здавали кров для перевірки рівня антитіл. Через рік їх знову заразили тим же самим штамом, і вони знову заразилися, хоча і симптоми були набагато м'якші.
У нових роботах за високопатогенними штаммами коронавірусів наводяться приклади пацієнтів, у яких антитіла і специфічні до інфекції Т-клітини можна було знайти через кілька років після захворювання. На жаль, більшість таких робіт також проводилося на маленьких вибірках і ніяких даних про повторні зараження там немає.
Наявні дані не дозволяють спрогнозувати, наскільки вистачить коронавірусного імунітету. Якщо імунітет зберігається надовго, то згідно з результатами моделювання можна сподіватися на те, що вірус зникне років через п'ять. Якщо ж ні, то COVID-19 стане сезонним захворюванням, аналогічним тим, що викликають низькопатогенні родичі SARS-CoV-2. Як при цьому зміниться його патогенність - точно невідомо.