Коронавирус и иммунитет: о чем говорят тесты на антитела?

Семнадцатого апреля Всемирная организация здравоохранения опубликовала сообщение, которое для многих оказалось разочарованием: «На данный момент нет доказательств, что люди, выздоровевшие от COVID-19 и имеющие антитела к вирусу, застрахованы от повторного заражения».

Это правда?

На сегодняшний день, 27 мая, больше 5,5 миллионов человек во всем мире заразились вирусом SARS-CoV-2, который вызывает COVID-19. И это только официально зарегистрированные случаи. Выздоровели 2,3 миллиона человек, и все они хотят знать, защищены ли от повторного заражения. Те, кто переболел с легкими симптомами или вообще бессимптомно, возможно, захотят сделать тест на антитела, чтобы узнать, была ли у них инфекция.

На первый взгляд, сообщение ВОЗ сбивает с толку: разве наличие антител — молекул, которые производит иммунная система, чтобы выявить и остановить определенный вирус, — это плохо? Разве не это нужно для борьбы с очередной вирусной инфекцией?

Антитела совершенно точно не являются плохим показателем. Но эксперты в области иммунологии и вирусологии, с которыми я беседовал, согласны с ВОЗ: наличия антител к COVID-19 недостаточно для заявления, что человек к нему больше не восприимчив. Потому что мы до сих пор до конца не знаем, как работает иммунитет к данному вирусу.

«Мы пока не располагаем надежными данными о защитном иммунитете», — объясняет Анджела Расмуссен, вирусолог из Колумбийского Университета. Нам нужны дальнейшие научные исследования, чтобы убедиться: наличие и качество антител, обнаруженных в результате теста, дает иммунитет и защищает нас от повторного инфицирования. Также ученым нужно понять, надолго ли хватит такого иммунитета. В конце концов, есть сомнения в надежности некоторых тестов на антитела, а большой процент ложноположительных и ложноотрицательных результатов исследованиям не помогает.

Но все это не значит, что тесты на антитела бесполезны. Они могут сыграть важную роль в понимании того, как победить нынешнюю пандемию.

Однако в ВОЗ не хотят, чтобы все, у кого обнаружили антитела, думали, что обрели суперсилу. «Чтобы гарантировать точность «иммунного паспорта» или «сертификата безопасности», необходимы доказательства эффективности иммунитета, обусловленного антителами, а их пока недостаточно», — предостерегает организация.

Положительные результаты тестов на антитела, безусловно, указывают на возможное присутствие иммунитета, но не показывают полной картины. А вот, что покажет.

Давайте разберемся по порядку. Во-первых, что такое антитела? Это молекулы, которые вырабатывает адаптивная иммунная система человека. Она отвечает за создание и построение индивидуальных защитных механизмов от того или иного патогена, попадающего в организм. Антитела специфичны: они выявляют один антиген (то есть чужеродную инфекционную белковую молекулу, содержащуюся в вирусе) и помогают очистить от него организм. Но антител множество, например, есть такие, которые лишь «помечают» вирус и «вызывают» другие иммунные клетки на борьбу с ним. А еще есть нейтрализующие антитела — они не позволяют вирусу или патогену заразить другие клетки.

«Когда человек впервые заражается SARS-Cov-2, на образование эффективных антител уходит от десяти до четырнадцати дней. Пик эффективности иммунитета приходится на период между четвертой и восьмой неделей после инфицирования. В этот момент антитела наиболее сильны», — объясняет Винит Меначери, иммунолог, занимающийся исследованием коронавирусов в медицинском отделении Техасского университета.

В идеале врачи ищут у тех, кто переболел COVID-19, нейтрализующие антитела. Но на практике это не так просто.

«Существует два основных вида тестов на антитела», — объясняет Меначери. Первый называется ИФА, иммуноферментный анализ (ELISA), он лишь выявляет наличие самих антител и готовится в течение нескольких часов. Принцип его работы довольно прост. Анализ проводится на микропланшетах, покрытых исследуемым вирусным белком. Как правило, на микропланшет добавляется кровь пациента, и в процессе анализа выясняется, содержатся ли в ней искомые антитела. Если да, то они прикрепляются к вирусным белкам, объясняют специалисты из Университета Джонса Хопкинса. Положительные результаты тестов ИФА сообщают врачам о наличии антител в крови. Но ничего не говорят об их качестве. А это важно.

Второй тест называется реакцией сывороточной нейтрализации. Он гораздо сложнее, на его выполнение уходит несколько дней, и он реже используется. С его помощью можно не только обнаружить антитела, но и подвергнуть их воздействию вируса в клеточной структуре, чтобы понять, насколько эффективно антитела с ним борются.

В лучшем случае ученые соотнесут данные двух тестов и выяснят, какие концентрации антител обеспечивают наиболее высокий уровень иммунной защиты. Но исследования продолжаются, и пока неизвестно, какие уровни антител необходимы для продолжительной иммунной защиты, — говорит Меначери. Ученые также до сих пор пытаются выяснить, является ли наличие антител признаком того, что вы не можете передать вирус другому человеку.

Наблюдение за иммунитетом необходимо вести в течение длительного времени

Исследования в области реакции сывороточной нейтрализации — не единственное, что нужно для «взламывания» кода иммунитета. Проблема в том, что происходящее в небольшой пробе крови не всегда соотносится с тем, что происходит в чрезвычайно сложно устроенном человеческом организме. Кроме того, необходимо детальнее исследовать тему «коррелятов иммунной защиты». Наблюдение пациентов во время таких исследований происходит на протяжении долгого времени. «Таким образом можно отследить, происходит ли у них повторное инфицирование, и сравнить уровни антител и других иммунных маркеров у тех, кто заразился повторно, и у тех, кто не заразился, — рассказывает Саад Омер, директор Йельского института всемирной охраны здоровья. — Есть и другие планы исследований, но общая концепция такова».

Были сообщения о нескольких пациентах за пределами Китая, которые испытывали легкие симптомы COVID-19, при этом у них не выявили нейтрализующих антител после выздоровления. Но обнаружили другую форму антител, которая связывается с вирусом. «Неясно, развился ли у них защитный иммунитет», — пишет научный журнал Nature.

Наблюдение за такими пациентами в течение долгого времени может помочь лучше понять, какое сочетание антител необходимо для развития устойчивого иммунитета.

Длительные исследования не дают быстрых результатов. Но ученые тем временем могут ознакомиться с результатами пробной терапии реконвалесцентной плазмой и разобраться, какие антитела и в каких количествах способны с наибольшей вероятностью нейтрализовать вирус. При терапии реконвалесцентной плазмой кровь выздоровевших пациентов используется для лечения тех, кто еще болен, так как в плазме крови содержатся антитела. Если эти испытания пройдут успешно, по словам Расмуссен, «можно будет предполагать, что антитела способны нейтрализовать вирус».

Еще один вопрос, требующий ответа: как долго действует иммунитет?

Даже если у человека развивается иммунитет, пока непонятно, как долго он работает. «К сожалению, это мы сможем определить не раньше, чем через несколько месяцев или лет, когда снова возьмем анализ и посмотрим, сохранились ли антитела», — поясняет Расмуссен.

По причинам, которые ученым до конца неясны, к некоторым инфекциям формируется пожизненный иммунитет. Например, люди с иммунитетом к оспе больше не могут ей заразиться. Антитела, защищающие организм от оспы, обнаруживались даже через восемьдесят восемь лет после вакцинации.

Правда, в нынешней ситуации наблюдения менее обнадеживающие: уровни антител к другим коронавирусам (существуют четыре штамма коронавирусов, которые поражают организм человека, как обычная простуда) падают с течением лет. Через несколько недель после инфицирования уровень антител находятся на пике. «Но через год их число, скорее всего, немного снизится, а через пять лет снизится значительно или немного, но нам неизвестно, какие факторы на это влияют», — считает Меначери.

Оптимизма не добавляет и недавно опубликованное предварительное исследование ученых из Колумбийского университета, показавшее, что некоторые люди заражаются коронавирусом (тем, что вызывает обычную простуду) повторно в течение года.

Однако даже если антитела у вас пропадут, это вовсе не значит, что вы снова станете полностью восприимчивы к вирусу. Да, все не так просто.

Ученые провели несколько экспериментов, когда добровольцев подвергали воздействию штамма коронавируса, вызывающего обычную простуду. Результаты показали, что, как правило, уровень антител к данным штаммам снижается через год или около того.

«Большинство людей, у которых нет сывороточных нейтрализующих антител (то есть таких, которые выводят вирус), заражаются снова, но уже не болеют так сильно», — говорит Манечери. Однако проводить подобные эксперименты с COVID-19 слишком опасно.

К счастью, даже если количество антител к коронавирусу снижается, у организма есть запасной план.

Определенные типы В-клеток (клетки иммунной системы, которые производят антитела) превращаютсяв В-клетки памяти. Они неактивны, но при этом хранят своего рода инструкции по созданию различных антител. Вместо этого они «отсиживаются» в селезенке, в лимфоузлах или, возможно, в исходном месте попадания инфекции и ждут сигнала, чтобы снова начать производство антител.

Имея в резерве В-клетки памяти, организм уже не тратит две или более недели на выработку антител, как утверждает Меначери, теперь на это потребуется всего два-три дня: «Да, вы можете заразиться снова, но, может быть, даже не заметите этого. Если же вы все-таки заболеете, то перенесете болезнь очень легко».

В общем и целом, чем тяжелее инфекция, тем больше антител произведет иммунная система и тем дольше они проживут в крови после болезни. «Поэтому есть определенные опасения, что, если вы перенесли болезнь в легкой форме, возможно, защита также ослабнет довольно быстро», — добавляет ученый.

Вероятно, люди, имеющие антитела, сохраняют иммунитет в течение нескольких месяцев. Но в условиях нынешней пандемии этого может быть недостаточно

Несмотря на все вышесказанное, тесты на антитела все-таки приносят пользу. Они помогают понять, подвергался ли человек воздействию вируса, а также могут помочь ученым найти способ победить пандемию.

Серологические тесты на антитела — это «моментальный снимок», как говорит Сара Коубей, которая занимается моделированием в области эпидемиологии и иммунологии в Чикагском университете. Таким образом можно увидеть, сколько людей контактировало с вирусом. А если сравнить снимки между собой, то «можно начать оценку и сравнение эффективности разных мер: закрытия школ, рабочих мест, самоизоляции и карантина». Массовое тестирование на антитела может помочь нам понять, какие меры — самые продуктивные в борьбе с вирусом.

Но что делать человеку, если результат теста окажется положительным?

Во-первых, стоит учитывать, что качество и точность тестов бывают разными. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов не проводило обзора большинства тестов, представленных на рынке. «Их точность, особенно таких, которые проводятся в пунктах оказания медпомощи и обещают максимально быстрые результаты, сомнительна», — сообщает издание Kaiser Health News.

«Но в целом, положительный тест на антитела может означать, что, скорее всего, пациент защищен от повторного инфицирования», — говорит Акико Ивасаки, профессор иммунологии медицинского факультета Йельского университета. Тем не менее по нему нельзя определить, заразен ли еще человек. И уже тем более гарантировать, что он застрахован от повтороного инфицирования COVID-19. Но даже если иммунитет присутствует, непонятно, как долго он будет защищать организм. В любом случае Ивасаки считает, что необходимо соблюдать социальную дистанцию, «пока мы не выясним, как толковать результаты тестов на антитела. Сейчас это самый лучший вариант».