Объясняем термины из новостей о COVID-19
«Иммунная память», «нейтрализующие антитела», «защитный титр»…
Мы постоянно встречаем эти термины в новостях о коронавирусе и вакцинах. Но никто толком не объясняет, что они значат. Мы постарались внести ясность — а помогли нам в этом молекулярной биолог Алена Макарова и вирусолог, член-корреспондент РАН Сергей Нетесов
Иммунологическая эффективность — это способность вакцины вызывать реакцию иммунной системы. О ней чаще всего судят по выработке антител (хотя важно и образование клеток памяти, но тестировать их сложнее и дороже). Например, тест показывает, что у 90% получивших вакцину выработались антитела. Значит, иммунологическая эффективность вакцины тоже 90%. Как правило, она оценивается в I и II фазах клинических исследований.
Профилактическая эффективность (еще еще называют эпидемиологической, или протективной) — это способность вакцины защищать от инфекции. Например, если 90% получивших вакцину не заболели в течение года, значит, вакцина эффективна на 90%. Клинические исследования III фазы длятся долго в том числе потому, что оценить наверняка подлинный защитный эффект вакцины можно только на длинной дистанции.
Иммунологическая и эпидемиологическая эффективности могут не совпадать. Для разработанных вакцин от COVID-19 эпидемиологическая эффективность оказывается немного ниже иммунологической. «Например, по данным III фазы клинических исследований, иммунологическая эффективность „Спутника V“ составляет от 95,83% до 98,25%, а эпидемиологическая эффективность — 91,6%, — рассказывает Алена Макарова. — Нейтрализующие антитела после вакцинации китайской вакциной Coronavac II обнаружены у 97,4–99,6% вакцинированных, однако эпидемиологическая эффективность составляет в разных странах от 50,7% до 83,5%».
Эпидемиологическая эффективность может также часто снижаться при появлении новых штаммов. Некоторое падение мы как раз наблюдаем сейчас для штамма «дельта». Важно также отличать защиту от заражения и защиту от тяжелого течения. Как правило, вакцины защищают от госпитализации и смерти лучше, чем просто от заражения.
Есть особенно ценные антитела, которые связывают вирус в ключевых участках, блокируя его способность взаимодействовать с клеткой и нейтрализуя вирус. Такие антитела называются нейтрализующими. Иными словами, все антитела связывают белки вируса, но только нейтрализующие антитела связывают ключевые участки, напрямую обезвреживая врага. Эффективность вакцин напрямую зависит от способности антител нейтрализовать вирус.
Чтобы определить нейтрализующую способность антител, ученые проводят реакцию нейтрализации. Для этого в пробирке смешивают равные объемы вируса и сыворотки с антителами, смесь выдерживают при нужной температуре в течение нескольких часов. Затем этой смесью заражают чувствительную к вирусу живую систему и наблюдают за состоянием живых объектов (например, клеток).
«Большинство нейтрализующих антител образуется к RBD-домену S-белка (»белка-шипа") коронавируса, — поясняет Алена Макарова. — Мы знаем это из исследований. Это та часть белка коронавирусной оболочки, которой он прикрепляется к рецептору на поверхности клеток. Если антитела блокируют RBD-домены, вирус не может проникнуть в клетку и ее заразить. Однако нейтрализующей способностью могут обладать и антитела к другому домену".
«Конечно, и при высоком уровне антител риск заражения сохраняется, если человек получит очень большую инфекционную дозу, — комментирует Сергей Нетесов. — И вы никогда не можете знать наверняка, какую дозу вы получили. Именно поэтому важно продолжать носить маски и соблюдать социальную дистанцию, даже если вы привились».
Со временем после болезни или вакцинации уровень антител падает, но остаются клетки памяти. Они запустят быструю выработку антител при встрече с вирусом. «Из последних исследований мы знаем, что защита вакцин действительно снижается через несколько месяцев, — объясняет Алена Макарова. — Поэтому через шесть месяцев рекомендуется ревакцинироваться. Это особенно важно для пожилых людей и людей с хроническими заболеваниями из групп риска».
Затем в дело вступает приобретенный иммунитет, который может обеспечить долговременную (или даже пожизненную) защиту. «Наивные» клетки иммунитета изучают вирусные белки и трансформируются в клетки памяти. При новой встрече с вирусом они смогут среагировать сразу. Часть клеток при этом заточена на выработку антител (это B-клетки), а часть — на уничтожение уже зараженных клеток (это T-клетки, или T-киллеры).
Для защиты важны и те, и другие. «Из исследований известно, что Т-клеточный иммунитет повышает выживаемость у пациентов с гуморальным иммунодефицитом (проблемой с выработкой антител), — объясняет Алена Макарова. — В ряде случаев (при иммунодефиците, иммуносупрессивной терапии, у некоторых пожилых людей с хроническими заболеваниями) после вакцинации антитела могут не образовываться, но может быть сформирован Т-клеточный иммунитет. Однако пока у ученых нет ответа, насколько эффективно они защищают от COVID-19».
И даже если число антител снижается (для коронавируса это происходит неизбежно), клеточный иммунитет может сохранять защиту организма. Насколько долго — пока неизвестно. Сейчас за этим напряженно следят ученые всего мира.
Мутации вируса происходят постоянно, но для нас особенно важны изменения, которые затрагивают его фенотип. Это свойства вируса, которые обуславливают его заразность, скорость размножения и способ заражения. Вариант — это вирус, который значительно отличается от исходного, выделенного изначально, своей генетической последовательностью (генотипом), но не свойствами (фенотипом).
«Штамм — это вирус, который отличается от исходного варианта уже не только генетической последовательностью, но и новыми уникальными свойствами, — объясняет Алена Макарова. — Например, штамм „дельта“ отличается от уханьского более высокой заразностью, повышенной способностью образовывать синцитии (склеенные друг с другом клетки) и заражать клетки кишечника, а также некоторой устойчивостью к нейтрализации антителами, выработанными на старые штаммы коронавирусов».
Поэтому не любая мутация приводит к появлению нового штамма, а только та, которая изменяет свойства вируса. Путаница может возникать потому, что новый обнаруженный вирус с измененной генетической последовательностью сначала называют вариантом и только после изучения его свойств он может быть классифицирован как новый штамм.
«ВОЗ следит за новыми вариантами коронавируса и распределяет их по трем категориям, — объясняет Сергей Нетесов. — В первую входят те, которые полезно отслеживать (например, они быстро распространяются в какой-то местности). Вторая — это „варианты, вызывающие интерес“. Например, если изменения в их геноме могут потенциально сделать их более заразными. И третья — „варианты, вызывающие озабоченность“. Эти варианты отличаются повышенной заразностью и могут частично уходить от антител. Сейчас к ним относятся „альфа“, „бета“, „гамма“ и „дельта“.
Летальность может быть разной для разных вариантов вируса, в разных странах и разных группах населения. Например, она обычно выше у пожилых людей и в тех странах, где качество медицинской помощи и доступ к ней низкие. Оценки летальности по различным странам могут различаться в десятки и даже сотни раз: от менее 0,1% до более 25%.
Помимо летальности есть и такой показатель, как смертность от инфекции. Это доля умерших от общего числа зараженных — в том числе и тех, кому не поставили диагноз. Именно этот показатель помогает выявить истинные масштабы эпидемии, но его трудно определить, ведь многие, особенно при легких формах инфекции, не обращаются за помощью. Для этого проводят выборочное тестирование населения на антитела.
Мы постоянно встречаем эти термины в новостях о коронавирусе и вакцинах. Но никто толком не объясняет, что они значат. Мы постарались внести ясность — а помогли нам в этом молекулярной биолог Алена Макарова и вирусолог, член-корреспондент РАН Сергей Нетесов
Эффективность вакцины
Часто пишут об иммунологической и эпидемиологической эффективности вакцин. Это не одно и то же.Иммунологическая эффективность — это способность вакцины вызывать реакцию иммунной системы. О ней чаще всего судят по выработке антител (хотя важно и образование клеток памяти, но тестировать их сложнее и дороже). Например, тест показывает, что у 90% получивших вакцину выработались антитела. Значит, иммунологическая эффективность вакцины тоже 90%. Как правило, она оценивается в I и II фазах клинических исследований.
Профилактическая эффективность (еще еще называют эпидемиологической, или протективной) — это способность вакцины защищать от инфекции. Например, если 90% получивших вакцину не заболели в течение года, значит, вакцина эффективна на 90%. Клинические исследования III фазы длятся долго в том числе потому, что оценить наверняка подлинный защитный эффект вакцины можно только на длинной дистанции.
Иммунологическая и эпидемиологическая эффективности могут не совпадать. Для разработанных вакцин от COVID-19 эпидемиологическая эффективность оказывается немного ниже иммунологической. «Например, по данным III фазы клинических исследований, иммунологическая эффективность „Спутника V“ составляет от 95,83% до 98,25%, а эпидемиологическая эффективность — 91,6%, — рассказывает Алена Макарова. — Нейтрализующие антитела после вакцинации китайской вакциной Coronavac II обнаружены у 97,4–99,6% вакцинированных, однако эпидемиологическая эффективность составляет в разных странах от 50,7% до 83,5%».
Эпидемиологическая эффективность может также часто снижаться при появлении новых штаммов. Некоторое падение мы как раз наблюдаем сейчас для штамма «дельта». Важно также отличать защиту от заражения и защиту от тяжелого течения. Как правило, вакцины защищают от госпитализации и смерти лучше, чем просто от заражения.
Нейтрализующие антитела
Антитела распознают эпитопы — уникальные участки чужеродных белков (антигенов) и связываются с ними. В этом и состоит их основная функция, если мы говорим о защите от заражения. Но не все антитела одинаково полезны. Качество антител зависит от их авидности и аффинности (способности прочно связываться с антигеном) и участка связывания в белке-антигене.Есть особенно ценные антитела, которые связывают вирус в ключевых участках, блокируя его способность взаимодействовать с клеткой и нейтрализуя вирус. Такие антитела называются нейтрализующими. Иными словами, все антитела связывают белки вируса, но только нейтрализующие антитела связывают ключевые участки, напрямую обезвреживая врага. Эффективность вакцин напрямую зависит от способности антител нейтрализовать вирус.
Чтобы определить нейтрализующую способность антител, ученые проводят реакцию нейтрализации. Для этого в пробирке смешивают равные объемы вируса и сыворотки с антителами, смесь выдерживают при нужной температуре в течение нескольких часов. Затем этой смесью заражают чувствительную к вирусу живую систему и наблюдают за состоянием живых объектов (например, клеток).
«Большинство нейтрализующих антител образуется к RBD-домену S-белка (»белка-шипа") коронавируса, — поясняет Алена Макарова. — Мы знаем это из исследований. Это та часть белка коронавирусной оболочки, которой он прикрепляется к рецептору на поверхности клеток. Если антитела блокируют RBD-домены, вирус не может проникнуть в клетку и ее заразить. Однако нейтрализующей способностью могут обладать и антитела к другому домену".
Защитный титр антител
В инструкциях всех российских вакцин от коронавируса встречается фраза: защитный титр (в настоящее время) неизвестен. Это условное понятие, которым обозначают тот уровень антител, который позволяет человеку при встрече с возбудителем либо не замечать его вовсе, либо переносить заболевание в легкой форме. Например, защитный титр при вакцинации против гриппа — 1:40 (40 МЕ/мл). Но на практике, чтобы риск заболеть был минимальным, нужно еще больше.«Конечно, и при высоком уровне антител риск заражения сохраняется, если человек получит очень большую инфекционную дозу, — комментирует Сергей Нетесов. — И вы никогда не можете знать наверняка, какую дозу вы получили. Именно поэтому важно продолжать носить маски и соблюдать социальную дистанцию, даже если вы привились».
Со временем после болезни или вакцинации уровень антител падает, но остаются клетки памяти. Они запустят быструю выработку антител при встрече с вирусом. «Из последних исследований мы знаем, что защита вакцин действительно снижается через несколько месяцев, — объясняет Алена Макарова. — Поэтому через шесть месяцев рекомендуется ревакцинироваться. Это особенно важно для пожилых людей и людей с хроническими заболеваниями из групп риска».
Иммунная (иммунологическая) память
Организм отражает атаку вируса несколькими способами. Во-первых, он задействует врожденный иммунитет — самый быстрый, но обычно не самый эффективный. Иногда этого хватает (особенно если в организм попало мало вирусных частиц), и тогда антитела просто не успевают выработаться, а организм не запоминает вирус. Недавние исследования показывают, что у 18% бессимптомно переболевших россиян не выработались антитела.Затем в дело вступает приобретенный иммунитет, который может обеспечить долговременную (или даже пожизненную) защиту. «Наивные» клетки иммунитета изучают вирусные белки и трансформируются в клетки памяти. При новой встрече с вирусом они смогут среагировать сразу. Часть клеток при этом заточена на выработку антител (это B-клетки), а часть — на уничтожение уже зараженных клеток (это T-клетки, или T-киллеры).
Для защиты важны и те, и другие. «Из исследований известно, что Т-клеточный иммунитет повышает выживаемость у пациентов с гуморальным иммунодефицитом (проблемой с выработкой антител), — объясняет Алена Макарова. — В ряде случаев (при иммунодефиците, иммуносупрессивной терапии, у некоторых пожилых людей с хроническими заболеваниями) после вакцинации антитела могут не образовываться, но может быть сформирован Т-клеточный иммунитет. Однако пока у ученых нет ответа, насколько эффективно они защищают от COVID-19».
И даже если число антител снижается (для коронавируса это происходит неизбежно), клеточный иммунитет может сохранять защиту организма. Насколько долго — пока неизвестно. Сейчас за этим напряженно следят ученые всего мира.
Штаммы и варианты вируса
Вирусы отличаются от других организмов среди прочего своей изменчивостью. Способность меняться в результате мутаций позволяет им выживать и приспосабливаться к новым условиям, находить новые ниши. Например, вирус гриппа «А» мутирует так эффективно, что вакцины против него приходится постоянно дорабатывать.Мутации вируса происходят постоянно, но для нас особенно важны изменения, которые затрагивают его фенотип. Это свойства вируса, которые обуславливают его заразность, скорость размножения и способ заражения. Вариант — это вирус, который значительно отличается от исходного, выделенного изначально, своей генетической последовательностью (генотипом), но не свойствами (фенотипом).
«Штамм — это вирус, который отличается от исходного варианта уже не только генетической последовательностью, но и новыми уникальными свойствами, — объясняет Алена Макарова. — Например, штамм „дельта“ отличается от уханьского более высокой заразностью, повышенной способностью образовывать синцитии (склеенные друг с другом клетки) и заражать клетки кишечника, а также некоторой устойчивостью к нейтрализации антителами, выработанными на старые штаммы коронавирусов».
Поэтому не любая мутация приводит к появлению нового штамма, а только та, которая изменяет свойства вируса. Путаница может возникать потому, что новый обнаруженный вирус с измененной генетической последовательностью сначала называют вариантом и только после изучения его свойств он может быть классифицирован как новый штамм.
«ВОЗ следит за новыми вариантами коронавируса и распределяет их по трем категориям, — объясняет Сергей Нетесов. — В первую входят те, которые полезно отслеживать (например, они быстро распространяются в какой-то местности). Вторая — это „варианты, вызывающие интерес“. Например, если изменения в их геноме могут потенциально сделать их более заразными. И третья — „варианты, вызывающие озабоченность“. Эти варианты отличаются повышенной заразностью и могут частично уходить от антител. Сейчас к ним относятся „альфа“, „бета“, „гамма“ и „дельта“.
Летальность вируса
Летальность — это отношение числа умерших от болезни за определенный период времени к общему числу людей с тем же диагнозом. Например, если из 1 тыс. человек с подтвержденным диагнозом умерли только 10, то летальность болезни будет составлять 1%.Летальность может быть разной для разных вариантов вируса, в разных странах и разных группах населения. Например, она обычно выше у пожилых людей и в тех странах, где качество медицинской помощи и доступ к ней низкие. Оценки летальности по различным странам могут различаться в десятки и даже сотни раз: от менее 0,1% до более 25%.
Помимо летальности есть и такой показатель, как смертность от инфекции. Это доля умерших от общего числа зараженных — в том числе и тех, кому не поставили диагноз. Именно этот показатель помогает выявить истинные масштабы эпидемии, но его трудно определить, ведь многие, особенно при легких формах инфекции, не обращаются за помощью. Для этого проводят выборочное тестирование населения на антитела.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
