08:00 
Обнаружен устойчивый биологический барьер, который не позволяет иммунной системе вырабатывать антитела, наиболее необходимые для защиты носа и горла от респираторных вирусов. Открытие, сделанное исследователями из Университета Суррея в партнерстве с Университетским колледжем Лондона, может стать основой для разработки следующего поколения вакцин, предназначенных для защиты в момент заражения.
В исследовании, опубликованном в журнале Cell Reports Medicine, участвовали 15 здоровых взрослых, которые ранее не подвергались воздействию SARS-CoV-2, когда они получили две дозы вакцины Moderna mRNA-1273. Образцы крови брали через день в течение первых трех недель после первоначальной дозы, последующие образцы - на 8, 10 и 12 неделе и снова через шесть месяцев. Результатом является детальная временная шкала первого иммунного ответа человека, объединяющая почти 3,8 миллиона последовательностей генов антител с одноклеточным анализом В-клеток, ответственных за выработку антител.
В центре результатов находится процесс, называемый рекомбинацией переключения классов, посредством которого В-клетки навсегда меняют тип антител, которые они производят. Команда обнаружила, что переключение между этими типами может происходить поэтапно по всему геному, при этом клетки со временем перемещаются по типам антител по порядку, а не свободно прыгают между ними.
У всех участников процесс последовательно останавливался на гене под названием IGHG2, примерно на полпути последовательности. После этого момента переход на дополнительные типы антител был редким и ограничивался небольшим количеством конкретных подтипов В-клеток. Важно отметить, что этот барьер возник независимо от того, были ли клетки специфичны для вакцины или нет, что позволяет предположить, что это фундаментальная особенность функционирования иммунной системы человека.
Следствием этого является то, что мРНК-вакцина вызывала сильный ответ в виде антител IgG1 (которые циркулируют в крови и уменьшают тяжесть заболевания), но продуцировала очень мало IgA2 (типа антител, который защищает поверхности слизистых оболочек). Поскольку респираторные вирусы, в том числе SARS-CoV-2, попадают в организм через нос, горло и легкие, ограниченный ответ IgA2 может помочь объяснить, почему некоторые вакцинированные люди остаются восприимчивыми к инфекции и могут продолжать передавать вирус.
В течение некоторого времени мы знали, что переключение классов антител следует определенным биологическим правилам, но последовательность и точность этого барьера на IGHG2 при первом ответе человека являются новыми. Подробности, которые мы здесь приводим, меняют наше представление о том, что может и не может делать иммунная система, когда впервые сталкиваемся с вакциной. Следующий вопрос заключается в том, сможем ли мы разработать вакцины, которые избирательно преодолевают этот барьер и обеспечивают более сильную защиту там, где она больше всего необходима».
Дебора Данн-Уолтерс, профессор, ведущий автор и профессор Университета Суррея
Исследование также поставило под сомнение давнее предположение о том, как очищаются антитела. Долгое время считалось, что переключение классов и соматическая гипермутация (процесс, посредством которого антитела постепенно настраиваются для лучшего соответствия своей цели) происходят параллельно. В этом исследовании Переключение классов произошло быстро в течение нескольких недель после вакцинации, но значимое усовершенствование антител было обнаружено только через шесть месяцев после первой дозы. По сути, эти два процесса были отдельными.
Профессор Франка Фратернали, сотрудник Университетского колледжа Лондона, сказала:
"Что нас поразило, так это то, что эти В-клетки очень эффективно переключали свои типы антител в первые недели после вакцинации, но точная настройка этих антител началась гораздо позже. Это разделение говорит нам кое-что важное о структуре иммунного ответа и может иметь значение для того, как мы думаем о времени введения бустерных доз в программах вакцинации».
Исследовательская группа также обнаружила, что после второй дозы вакцины подтипы В-клеток, известные как «двойной отрицательный» (DN), значительно увеличились среди антигенспецифических B-клеток, отслеживаемых в исследовании. DN-клетки были связаны с хроническими инфекциями, аутоиммунными заболеваниями и старением.
Профессор Клаудия Маури, сотрудник Университетского колледжа Лондона, сказал:
"Существует гораздо больше типов В-клеток, чем вы думаете, читая учебники, и мы только начинаем понимать роль, которую они могут играть в иммунной системе. Возможно, нетрадиционным В-клеткам благоприятствует платформа мРНК, которая запускает сигнал интерферона, который, как известно, способствует типу иммунной активации, минующему зародышевые центры, где обычно вырабатываются антитела. Эти результаты требуют дальнейшего изучения».
Набор данных, полученный в результате исследования, сочетающий массовое и одноклеточное секвенирование генов с проточной цитометрией и серологией в более чем 20 временных точках на каждого участника, становится общедоступным для поддержки будущих исследований в области разработки вакцин, биологии B-клеток и регулирования переключения классов антител.
