Оценка клеточного иммунитета к коронавирусу Covid-19
Кому стоит проверить клеточный иммунитет?
Почему важно оценивать клеточный ответ?
Комплексная проверка защищенности от коронавируса это:
Как образуются Т-клетки?
Даже если антител не обнаруживается, иммунитет все равно есть.
Многие врачи, побывавшие в красной зоне, имеют именно такой иммунитет.
Как сдается анализ?
Узнать свой Т-клеточный ответ к Covid-19 можно в обеих клиниках К+31.
Стоимость
К+31 Лобачевского
| Статьи | Стоимость * |
|---|---|
| Определение Т-клеточного иммунного статуса в отношении определенных антигенов коронавируса SARS-CoV-2 с использованием ТиграТест® SARS-CoV-2 | 18 700.00 |
К+31 Петровские Ворота
| Статьи | Стоимость * |
|---|---|
| Определение Т-клеточного иммунного статуса в отношении определенных антигенов коронавируса SARS-CoV-2 с использованием ТиграТест® SARS-CoV-2 | 18 700.00 |
* Цены носят ознакомительный характер.
Запись на услугу
Используя сайт, Вы даете согласие на использование файлов cookie, а также согласие на обработку персональных данных.
© 2012—2021 Клиника «К+31»
* – Травмпункт работает в круглосуточном режиме только для взрослых. Для детей ведется прием детского травматолога в соответствие с расписанием. Расписание уточняйте у операторов в колл-центре.
Обращаем ваше внимание, что вся информация, включая цены, предоставлена для ознакомления и не является публичной офертой (ст. 435 ГК РФ, cт. 437 ГК РФ). Для получения более детальных консультаций по услугам и их стоимости обращайтесь в колл-центр по телефонам, указанным выше.
Цены действительны для потребителей – физических лиц. Оплата возможна за наличный расчет, дебетовыми и кредитными картами, и банковскими переводами. Внести аванс онлайн.
Материалы, размещенные на данной странице, носят информационный характер. АО «К+31» не несёт ответственности за возможные негативные последствия, возникшие в результате использования информации, размещенной на сайте k31.ru. У медицинских услуг имеются противопоказания, необходима консультация специалиста.
Не госпитализируем с подтвержденным Covid-19.
Доказанные факты про иммунитет к коронавирусу: Что нас защищает и почему врачи болеют тяжелее
Антитела к коронавирусу сохраняются в организме переболевшего человека до пяти месяцев. Об этом недавно сообщил авторитетный научный журнал Science, основываясь на данных исследователей медицинского центра Маунт Синай в США. Ученые сделали свои выводы по итогам наблюдений за 30 тысячами человек, перенесших ковид в легкой и умеренной (среднетяжелой) форме.
Что еще известно об иммунной защите нашего организма от новой коварной инфекции? О последних данных «КП» рассказал заслуженный врач России, ведущий научный редактор портала Vrachu.ru Михаил Каган.
1. Главную роль в избавлении организма от вируса играют не чудо-лекарства.
Решающую роль в том, избавляется ли пациент от коронавируса или умирает от него, играет иммунная система, поясняет эксперт.
2. Судя по всему, многое зависит от величины вирусной нагрузки, и высокие дозы более опасны.
— У некоторых людей вирус будет реплицироваться и быстро распространяться еще до того, как иммунная система успеет взять его под контроль. Одна из причин, по которой это может произойти, заключается в том, что инфицирующая доза вируса оказалась слишком большой. Существует пока не подтвержденная исследованиями гипотеза, основанная на мнениях ряда экспертов. Она говорит о том, что врачи и медсестры могут иметь более серьезные проявления инфекции, поскольку во время контакта с пациентами подвергаются воздействию огромного количества вируса несколько раз в день.
Почему наиболее уязвимы пожилые люди и хронические больные
Еще одна причина (кроме инфицирующей дозы), по которой организм может потерять контроль над вирусом, заключается в самой иммунной системе, говорит Михаил Каган. Наиболее уязвимы во время пандемии пожилые люди, чей иммунитет естественным образом начинает ослабевать с возрастом. А также люди, чья иммунная система ослабляется из-за других серьезных хронических заболеваний или приема определенных лекарств.
3. «Взбесившийся» иммунитет вызывает гибель собственных клеток.
Болезнь может развиваться в двух направлениях, рассказывает Михаил Каган.
Вариант первый: у человека формируется стабильный иммунный ответ, когда организм устанавливает контроль над вирусом, в конечном итоге устраняя его за счет активности Т-клеток и антител.
Вариант второй: иммунная система при неэффективности некоторых своих механизмов может «взбеситься» и начать чрезмерно реагировать, производя в безумной попытке уничтожить вирус все больше и больше определенных воспалительных белков. Они называются цитокинами.
Именно второй путь вызывает значительную гибель клеток в легких, что приводит к наиболее серьезным проявлениям болезни, острому респираторному дистресс-синдрому и даже к смерти, поясняет врач. У пожилых и людей с серьезными хроническими заболеваниями особенно часто развивается этот тип реакции, поскольку их ослабленная иммунная система внезапно становится сверхактивной.
4. Надо поддерживать иммунную систему, следя за здоровьем в целом, и строго следовать всем рекомендациям по борьбе с вирусом.
По словам эксперта, есть три точно доказанных метода. И среди них не фигурируют лошадиные дозы витамина С, иммуномодуляторы или прочие «волшебные» таблетки.
Для реальной поддержки иммунитета вам нужно:
— полноценно высыпаться (как правило, 7-9 часов),
— правильно питаться (больше овощей, фруктов, рыбы; меньше сахара, соли, избегать фастфуда);
— заниматься умеренной физической активностью, в идеале 30 — 40 минут прогулки быстрым шагом на свежем воздухе ежедневно.
Также очень важно носить маски, соблюдать социальное дистанцирование и мыть руки для того, чтобы не заразиться вообще или подхватить как можно меньшую дозу вируса, советует доктор Каган.
Как узнать, есть ли в организме коронавирус и антитела к нему?
На сегодняшний день не осталось людей, неосведомленных о COVID-19. Весь мир убедился в высокой скорости его распространения и опасности осложнений. Теперь актуальным стал вопрос раннего выявления заболевания для ограничения контактов.
Тест на коронавирус позволяет определить, попал ли возбудитель в кровь пациента. Мы разберем, какими методами он проводится, можно ли пройти его самостоятельно, как интерпретировать результат.
ПЦР-тест — это основной метод исследования биологических жидкостей на коронавирус. Он давно используется для выявления всевозможных инфекций в организме человека. ПЦР расшифровывается как полимеразная цепная реакция.
Тест основан на лабораторном изучении фрагмента ДНК во взятом материале. Фрагмент многократно удваивают и наблюдают, повторяется ли в нем искомый участок. Эксперимент показывает, есть ли коронавирус в организме человека. При этом определить его наличие можно даже до появления первых симптомов. Инкубационный период составляет до шести дней. За это время инфекция может поразить большое количество людей. Если вовремя сделать ПЦР-тест, пациент будет изолирован. Это предотвратит распространение вируса.
Кому и как проводят ПЦР-тест на ковид?
Подобные исследования проводят повсеместно с целью сдерживания опасной инфекции. В большинстве случаев это происходит добровольно, но иногда обязанность обусловлена требованиями закона.
Сдать ПЦР-тесты должны все путешественники, прибывающие в Россию. Причем условия одинаковы не для всех. Для иностранцев отрицательный результат теста — фактически пропуск в страну. Соотечественники же могут посетить лабораторию позднее.
Сделать это должен:
ПЦР-тест проводится путем забора мазка из носоглотки. Сделать его можно в лаборатории или вызвав врача на дом. Реакцию запускают в лабораторных условиях.
Результат теста: как интерпретировать?
Для полимеразной цепной реакции требуются сутки. Однако с учетом загруженности лабораторий сроки ожидания могут увеличиться до двух-трех дней. Результат трактуется однозначно. Наличие ДНК COVID-19 означает заражение. Отрицательный тест на вирус позволяет допустить его отсутствие в организме.
Почему только допустить? Результат исследования может быть неточным. При получении ложноотрицательного есть вероятность, что:
Вероятность ложноположительного результата невелика. Такое возможно, если тестирование проводилось в антисанитарных условиях (вирус попал в биоматериал после забора).
Достоверно ли экспресс-тестирование?
Различают такие виды экспресс-теста: исследование методом иммунохроматографии, использование набора реагентов. В первом случае человеку предлагается сдать кровь в медицинском учреждении. У анализа есть преимущества:
Однако точность его вызывает сомнения. Экспресс-анализ показывает только присутствие компонентов вируса, а не его самого. Поэтому все положительные пробы важно перепроверять методом ПЦР.
С экспресс-наборами (например, Standard Q Covid-19) человек работает сам. Это не аналог иммунохроматографии: кровь здесь не понадобится, достаточно мазка из носоглотки. Что именно нужно делать — написано в инструкции.
При контакте биоматериала с реагентом происходит реакция с окрашиванием (как с тестом на беременность). Такое исследование на коронавирус достаточно быстрое (до 20 минут), однако не слишком точно.
Тест на антитела
Антитела к коронавирусу, выявленные в организме, показывают его реакцию на возбудитель. Если он вырабатывает специфические иммуноглобулины, это может означать, что:
Если тестирование показало, что антитела к коронавирусу присутствуют, это еще не значит, что их носитель больше никогда не заболеет.
Хотя статистика имеется небольшая, вирусологи пришли к выводу, что положительный тест на антитела может ненадолго приравниваться к вакцинации. Однако это справедливо в течение полугода после выявления инфекции. По истечении этого срока вновь появляются риски, и пациенту рекомендована прививка.
Как расшифровать анализ на антитела?
Обследуемый на антитела может иметь в организме несколько видов белков, вырабатываемых иммунной системой:
Если в анализе на антитела есть IgA, значит, человек столкнулся с коронавирусом. Если их сопровождают IgG, то больной выздоравливает, если нет — инфекционное заболевание протекает в данный момент. Об устойчивости иммунной системы к вирусу говорит показатель IgG более 1,1.
Возможен ли экспресс-анализ?
Пройти диагностику на антитела можно и в домашних условиях. Например, Leccurate SARS-CoV2 Antibody Test позволяет самостоятельно провести хроматографический иммуноанализ крови. Брать ее можно как из пальца, так и из вены, хотя второй способ без медсестры реализовать сложно. Проходить экспресс-диагностику на антитела лучше натощак. В набор входит одноразовый ланцет для прокола кожи.
Кровь помещается в лунку тестового устройства, где смешивается с буферной жидкостью. Индикаторная реакция происходит в течение 10-20 минут. В зависимости от окрашивания определенных зон, можно обнаружить наличие IgM, IgG или их отсутствие.
Какой метод диагностики лучше?
Формулировать вопрос таким образом не совсем корректно. Речь идет о двух методах с разными задачами. Тест на коронавирус, проводимый через полимеразную цепную реакцию, позволяет определить, болеет обследуемый или нет. Сравнивать его можно только с анализом крови и экспресс-наборами. Картина по итогам полноценного теста более достоверна.
Обследование на антитела параллельно может подсказать, нет ли инфекции в организме на данный момент. Однако в первые дни такой метод неэффективен. Иммунный ответ формируется не сразу, поэтому ошибочный вывод об отсутствии вируса не связан с несовершенством анализа. На это требуется до 14 дней, потом по наличию IgA можно судить о состоянии больного.
Самая главная рекомендация — не стоит намеренно заражаться COVID-19 с целью формирования антител. Коронавирусная инфекция малоизученна — нельзя предсказать, как она будет протекать в конкретном случае. К тому же, антитела формируются не навсегда и вакцинацию не заменяют.
Во избежание случайного заражения важно:
Эффективным методом профилактики вирусных заболеваний является вакцинация. Она в России добровольная — обязать делать прививку не может никто. Идти на такой шаг стоит после изучения возможных рисков, определения противопоказаний и сопоставления с ожидаемыми последствиями инфицирования.
Врачи и фармакологи постоянно объясняют, почему нельзя прививаться детям, беременным, аллергикам, людям с тяжелыми реакциями на другие вакцины в анамнезе. При наличии иных ограничений нужна консультация специалиста.
Т-клеточный иммунитет к коронавирусу – что это, как проверить клеточный иммунитет к ковид
Все знают насколько важна иммунная система человека. Иммунитет человека — это способность организма противостоять различным патогенным воздействиям, в частности инфекционным агентам и вредным бактериям. Благодаря иммунной системе постоянно поддерживается состояние иммунитета к определенным микроорганизмам, а также к продуктам их жизнедеятельности. Компоненты иммунной системы распознают и разрушают чужеродные структуры, которые поступают из внешней среды или становятся опасными изнутри.
Все защитные реакции в организме осуществляются за счет различных компонентов иммунной системы: клеток и белков. Макрофаги и некоторые лимфоциты образуют клеточное звено. Гуморальный иммунитет человека обеспечивается специфическими белками.
Что такое клеточный иммунитет?
Клеточный иммунитет — это вариант иммунного ответа, который не включает антитела и систему комплемента (комплекс защитных белков, которые постоянно присутствуют в крови). Когда активируется клеточный иммунитет, это означает, что активируются как макрофаги, натуральные киллеры, антигенспецифичные цитокические T-лимфоциты. И в ответ на проникновение возбудителя начинают вырабатываться цитокины. В основе клеточного иммунитета лежат лимфоциты, которые перемещаются из костного мозга в вилочковую железу, чтобы окончательно созреть. Они называются тимусзависимыми и укороченными Т-лимфоцитами.
Клеточный иммунитет к коронавирусу
Клеточное звено иммунной системы играет важную роль в появлении устойчивости макроорганизма к COVID-19. Т-клеточное звено состоит из различных пулов Т-лимфоцитов (обозначаемых аббревиатурой CD и числом/числом — CD-3, CD-4, CD-8, CD-16 и другие). Проще говоря, основными задачами Т-клеточного звена являются: определить и изучить антиген — передать информацию другим частям иммунной системы — уничтожить — запомнить.
У некоторых людей из-за особенностей иммунитета Т-клеточное звено устраняет вирус из организма без значительной активации В-клеточного звена, то есть с низким уровнем образования антител, часто не обнаруживаемым лабораторными методами. Человек может перенести инфекцию без развития заболевания, уровень антител не определяется, но организм получает защиту от повторного заражения.
Было доказано, что формируется стабильный Т-клеточного ответа на SARS-CoV-2 у большинства пациентов, столкнувшихся с этим вирусом. В то же время у некоторых пациентов, которые никогда не сталкивались с SARS-CoV-2, уже есть Т-лимфоциты, которые реагируют на этот вирус и выводят его из организма.
Это явление еще не полностью изучено, но наиболее правдоподобной теорией является то, что Т-лимфоциты у этих пациентов перекрестно активируются при предыдущем воздействии других типов коронавируса.
Сколько сохраняется клеточный иммунитет к коронавирусу?
Т-клеточный иммунитет более прочный, он сохраняется после заболевания (или вакцинации) в течение длительного времени. При некоторых заболеваниях клеточный иммунитет может длиться всю жизнь. Что касается нового коронавируса SARS-CoV-2, то нет понимания того, как долго продлится клеточный иммунитет, но можно говорить о периоде более 1 года. Есть мнение, что это могут быть годы (хотя правдивость этого мнения трудно обосновать). Поэтому нельзя говорить о беззащитности людей, у которых исчезли антитела после болезни. Они потенциально могут заболеть, но иммунная система будет точно знать, как бороться с болезнью. То есть это будет бессимптомное или легкое течение заболевания.
Для чего используются исследования?
Для ценки Т-клеточного иммунитета к COVID-19. Он позволяет идентифицировать в крови специфические Т-клетки (Т-лимфоциты), которые реагируют на определенные антигены коронавируса SARS-CoV-2.
Наличие клеточного иммунитета значительно снижает риск заражения. Чем более выражен Т-клеточный ответ, тем лучше защищен человек. Поэтому всем рекомендуется проверить свой клеточный иммунитет, чтобы понять, как они защищены от новой коронавирусной инфекции. И это особенно верно для тех, кто:
Когда назначается исследование?
Исследование назначается пациентам:
Т-клетки реагируют на вирус, попадающий в организм раньше, чем антитела. Клеточный ответ обеспечивает долгосрочную защиту от коронавирусной инфекции. Одного тестирования на антитела недостаточно для всесторонней оценки защиты от COVID-19.
Расшифровка результатов
Панель антигенов 2 (пептиды белков N, M, O3, O7), SPOT:
Положительный результат
Положительный результат потенциально может указывать на предыдущую или текущую инфекцию COVID-19, включая бессимптомный и установленный Т-клеточный иммунный ответ на вирус SARS-CoV-2.
Как образуются Т-клетки?
Т-клетки образуются в тимусе. Тимусом называется вилочковая или зобная железа. Он расположен за грудиной, в верхней части грудной клетки. Железа состоит из лимфоидной ткани, наиболее развита у новорожденных и детей и постепенно атрофируется с возрастом. Этот орган служит основным местом, где формируются Т-лимфоциты.
Клетки-претимоциты образуются в костном мозге. На самом деле, это стволовые клетки, которые не принадлежат ни к одному типу тканей, но могут превратиться в любой из них. Из костного мозга они перемещаются в тимус. В железе создаются особые условия, при которых стволовые клетки начинают превращаться в Т-лимфоциты. Основным из этих состояний является выделение вилочковой железой специальных гормонов.
Тимус производит огромное количество таких клеток. Если лимфоциты в организме повышены, то это результат усиленной работы вилочковой железы. Однако не все сформированные клетки бросаются защитить организм. Среди них есть неполноценные, которые разрушаются тимусом. Те клетки, которые остаются живыми, участвуют в осуществлении иммунных процессов. Они имеют дело с клетками организма, которые были заражены инфекционными патогенами, необратимо повреждены, трансформированы в злокачественные или мутировали.
С возрастом тимус атрофируется, а это значит, что его лимфоидная ткань замещается жиром и клетчаткой. Селезенка и лимфатические узлы также могут создать уникальную лимфатическую среду, в которой растут Т-лимфоциты.
Макрофаги и другие фагоциты отвечают за врожденный иммунитет. Их работа не зависит от того, встречает ли организм угрозу в первый раз или нет.
В лимфоцитах роль иная. Контактируя с фагоцитами и друг с другом, они получают информацию о заболеваниях, непосредственно участвуют в их уничтожении, а затем вспоминают процесс борьбы. В будущем, когда та же бактерия, вирус или другой агрессор снова попадут в организм, лимфоциты увеличатся и сформируют быстрый и эффективный иммунный ответ.
Т-лимфоциты формируют цитотоксический иммунитет: они убивают агрессоров, вступая с ними в прямой контакт. Некоторые разновидности этих клеток не являются киллерами, но увеличивают или ослабляют их активность.
Диагностика Т-клеточного иммунитета: пандемия как драйвер инновации
Диагностика Т-клеточного иммунитета: пандемия как драйвер инновации
Т-клеточный стартап TScan Therapeutics начал коллаборацию с компанией Qiagen для разработки теста на Т-клеточный иммунитет к COVID-19
Автор
Редакторы
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Споры о вакцинах и иммунитете против нового коронавируса кажутся бесконечными! От обсуждения ПЦР-диагностики и тестов на антитела дискуссии постепенно смещаются в сторону стойкости иммунитета: но измерить иммунитет человека по-прежнему сложно. Узнаем о том, как пандемия вдохнула новую жизнь в старую технологию и станет ли диагностика клеточного иммунитета доступной, в статье специалиста по Т-клеткам Софьи Касацкой.
Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021
Эта работа заняла второе место в номинации «Академия & бизнес» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.
Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.
Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.
Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
Вакцинация от коронавирусной инфекции SARS-CoV-2 — одна из самых горячих тем на границе 2020 и 2021 гг. Не утихают споры о безопасности вакцин, разработанных в сжатые сроки, о принципах производства и об основных принципах иммуногенности. Много спорят и о том, стоит ли добровольно прививаться тем, кто уже успел переболеть COVID-19, или, по крайней мере, подозревает об этом. Достаточно ли привиться один раз, а если вирус будет мутировать, как действовать дальше? Достаточно ли переболеть один раз или стоит бояться заболеть одной и той же инфекцией раз в сезон?
Для того чтобы ответить на эти вопросы и понять историю прошлых болезней, нужно изучить иммунную память (также ее называют иммунологической). Как правило, для проверки иммунной памяти на конкретную инфекцию проверяют наличие антител в плазме крови: ИФА-тест на антитела класса IgG (ИФА — иммуноферментный анализ). В этом тесте подсчитывается количество антител, которые сорбируются (прилипают) к стандартизированным антигенам, то есть молекулам, встречающимся именно у возбудителя данной инфекции и нигде больше. Антитела, в особенности класса IgG, поразительно точно и выборочно контактируют с однажды «выбранной» молекулой: мало где в биологии можно найти более точные и постоянные молекулярные контакты. Тем не менее тест на антитела — по большей части дань историческому процессу, а не «золотой стандарт» тестирования иммунной памяти. Пандемия стремительно изменила многие аспекты нашей жизни — может ли она поменять и то, что мы считаем стандартом в диагностике иммунитета?
Увидеть адаптивный иммунитет
«Биомолекула» неоднократно писала об уникальных механизмах, которые обеспечивают работу этой удивительной регуляторной системы — системы адаптивного иммунитета человека [1–3].
Чтобы увидеть Т-клетки и В-клетки разных типов, иммунологи чаще всего используют проточную цитометрию (FACS) [4]. Например, если мы хотим увидеть клетки памяти, то крепим флуоресцентную метку на молекулу, присутствующую только на поверхности клеток иммунной памяти, и подсчитываем клетки, пролетающие по одной через лазер и детектор флуоресценции.
Так можно узнать процент клеток, выполняющих определенную функцию, например, весь объем клеток памяти в крови на все прошлые инфекции. Теперь усложним задачу и выделим только клетки памяти на конкретную инфекцию — например, интересующий всех SARS-CoV-2, — как это сделать? Мы можем увидеть недавно активированные клетки среди клеток памяти. Лимфоциты из образца крови пациента смешиваются и инкубируются с молекулами, принадлежащими вирусу, чаще всего, — с очищенными белками, нарезанными на фрагменты. Т- и В-клетки, способные узнать и связать вирусный антиген, активируются, станут активированными эффекторными клетками, и мы сможем их различить среди всей иммунной памяти на FACS-анализе. Такие тесты проводятся в качестве дополнительных научных исследований.
Тест требует не только несколько часов на выделение клеток и их активацию вирусными белками либо пептидами, но и время дорогостоящего специалиста по проточной цитометрии, у которого прибор для FACS всегда работает и настроен, а не простаивает. Сочетание сразу двух факторов приводит к тому, что метод далеко не массовый. Можно представить метод рутинным в нескольких ведущих медицинских центрах, но сложно распространить: на порядки сложнее, чем внедрить регулярное ПЦР-тестирование.
Антитела или Т-лимфоциты
В качестве гораздо более дешевого и доступного теста, чем FACS, иммунологи смотрят не на сами клетки, а на то, что иммунные клетки производят [5]. Вспомним рецепторы, которые служат для решения задачи точного, прочного и выборочного связывания вирусных белков-антигенов. Т-клетки держат рецепторы на поверхности, на клеточной мембране. А вот В-лимфоциты свои уникальные рецепторы синтезируют как в мембранной, так и в растворимой форме — эти растворимые В-клеточные рецепторы и есть антитела. Получается, что вместо флуоресцентных меток и В-клеток памяти можно просто измерить концентрацию антител? Вдобавок, учебник иммунологии рассказывает, что В-клетки формируют память с помощью Т-клеток. Значит ли это, что если антитела есть, то уже произошло формирование памяти: сначала на уровне Т-клеток, затем на уровне В-клеток?
Да, текущие представления об иммунологии человека говорят: высокий уровень антител подразумевает, что Т-клеточный иммунный ответ тоже есть. Тем не менее известны и неклассические механизмы, при которых В-клетки быстро начинают производить антитела (чаще классов IgD, IgM) вне особых зон лимфоузла и при меньшем контроле со стороны Т-клеток. Обратная логика оказывается неверной: Т-клеточная иммунная память не зависит от наличия антител в крови, формируется независимо и сохраняется дольше.
Интуитивно кажется, что было бы отлично сохранять в крови антитела к коронавирусу после вакцинации или инфекции на всю жизнь. Некоторые инфекции формируют такой иммунный ответ, и это коррелирует с иммунной защитой, то есть вероятностью не заболеть при повторном заражении [6]. Но для других инфекций уровень антител в крови достаточно быстро, за несколько месяцев, снижается. Так происходит потому, что за свою жизнь человек встречает сотни тысяч типов вирусов, и производить антитела на все вирусные антигены просто невозможно. Приходится выбирать, происходит конкуренция с защитой от других инфекций, а также конкуренция с антителами, которые нужны для регуляции собственной физиологии организма. Антитела постепенно снижают концентрацию и пропадают из крови, но сохраняются В-клетки памяти, которые смогут вновь производить нужные антитела при необходимости.
Было бы идеально, чтобы организм производил антитела и держал их в оптимальной концентрации в крови не во время повторной болезни, а чуть заранее: до заражения. Именно для этого существуют сезонные ревакцинации: небольшая бустерная доза антигена поступает заранее и через 9–14 дней иммунитет снова подготовлен к сезонному контакту с большим количеством вирусных частиц вокруг. А постоянное, круглогодичное производство антител на высоком уровне можно оставить тем В-лимфоцитам, которые действительно каждый день сталкиваются с одними и теми же бактериями и вирусами: например, В-лимфоцитам слизистой ЖКТ, работающим с кишечными симбионтами.
ELISPOT: ИФА для Т-клеток?
Антитела оказались удобным для измерения косвенным маркером иммунной памяти, но отсутствие антител еще не говорит об отсутствии Т-клеточной памяти. Специфичную иммунную память Т-клеток, к сожалению, нельзя измерить так же легко, по нескольким миллилитрам плазмы крови. Как упоминалось выше, Т-клетки не секретируют свои рецепторы в растворимом виде. Зато Т-лимфоциты, в соответствии со своей ролью дирижеров всего иммунного ответа, вырабатывают множество сигнальных молекул — цитокинов. Цитокины, в большинстве своем, — тоже растворимые молекулы, и их концентрацию можно измерить в объеме (суммарно), либо «подсветить» с помощью флуоресцентных меток сразу при их секреции из специфичных Т-клеток (и увидеть соответствие клетка—сигнал). На этом принципе основан иммуноферментный анализ на клональных отпечатках Т-клеток, или ELISPOT (enzyme-linked immunosorbent spot).
Как правило, Т-хелперы секретируют сигнальные цитокины, чья основная задача — активировать нужную ветвь иммунного ответа, привлечь клетки врожденного иммунитета и подавить конкурирующие сигналы. Среди функций цитокинов — подача сигналов внутри иммунной системы — от Т-клеток и для Т-клеток для уточнения принятия решений. Подобная информация «для внутреннего использования» передается и от Т-хелперов Т-киллерам, и в обратном направлении. Яркий пример такого сигнала — интерферон-гамма: активированные Т-киллеры секретируют IFNγ наравне с Т-хелперами. Массовая выработка интерферона позволяет быстро распространить информацию на уровне всего организма. На основе измерения продукции IFNγ Т-клетками разработан самый надежный из ELISPOT-тестов на антиген-специфичный Т-клеточный ответ [7], [8].
Для ELISPOT живые изолированные Т-клетки периферической крови инкубируются с антигенами, как правило, белковыми либо пептидными. Этот процесс должен имитировать то, как в организме Т-клетки в лимфоузлах узнают антигены и активируются: процесс презентации антигена. Небольшая доля специфичных клеток узнает антигены и производит IFNγ, причем интерферон сразу фиксируется и позже визуализируется в точке секреции. В процессе активации Т-клетки делятся: из одной клетки образуется целый клон антигенспецифичных клеток, все они производят интерферон, и при визуализации «пятно» продукции интерферона растет в диаметре (рис. 1). При ELISPOT сложно точно сказать, сколько антигенспецифичных клонов было изначально в образце до активации, размножения и формирования пятна. Остается неясным, сколько Т-клеток узнают антиген in vivo, но не прореагировали из-за искусственной формы презентации антигена, не похожей на то, как Т-клетки обычно активируются в лимфоузлах. С другой стороны, метод немного проще оптимизировать в лаборатории и проще делать для многих пациентов одновременно, чем более дорогостоящий FACS-анализ; требующиеся приборы и реагенты дешевле.
Рисунок 1. Схема работы теста ELISPOT, определяющего активацию Т-лимфоцитов при взаимодействии с антигенами нового коронавируса SARS-CoV-2
[11], рисунок с изменениями
Поиск коронавирусных Т-клеток. Инновация TScan
ELISPOT используется во всех лабораториях, которые исследуют иммунитет человека. Метод ELISPOT и его модификации на пересекающихся пулах пептидов (наборах фрагментов, на которые нарезается белковый антиген) использовались в исследованиях эффективности вакцин от ВИЧ, и позже медленно распространились на исследования и других вакцин. В диагностических лабораториях метод стал популярен потому, что для более точной диагностики туберкулеза необходимо оценивать Т-клеточный иммунный ответ. Коммерческий тест получил название T-SPOT. Кроме туберкулеза, для других инфекций аналогичная диагностика не применялась — до 2020 года и кризиса, вызванного новой коронавирусной инфекцией SARS-CoV-2. Необходимость широкой диагностики самой инфекции и иммунной памяти к ней подтолкнула одновременно исследователей и производителей диагностических тестов к разработке новых методов и оптимизации старых и привычных. Интерес к быстрому и дешевому измерению Т-клеточной памяти растет параллельно с популярными в медиа опасениями, что у переболевших COVID-19 быстро пропадают антитела в крови.
Очень многие академические коллективы, которые работают на стыке биохимии, иммунологии человека и прикладных биотехнологий, весной 2020 года стали заниматься разработками для борьбы с пандемией, в том числе разрабатывать и налаживать диагностику инфекции. Нельзя не упомянуть пример коллектива Григория Ефимова из НМИЦ гематологии в Москве, активно работающий как над диагностикой Т-клеточного иммунитета к новому коронавирусу на основе FACS, так и в коллаборации по созданию одного из ИФА-тестов для определения антител к антигенам SARS-CoV-2 [9], [10]. Тем не менее вернемся к теме масштабируемого производства быстрых ELISPOT-тестов на Т-клеточный иммунитет: откуда берутся такие разработки, тоже из фундаментальных и клинических академических лабораторий?
Первой ELISPOT-тест на ковид (T-SPOT Discovery SARS-CoV-2 assay) выпустила компания Oxford Immunotec, ранее создавшая одну из самых популярных версий теста на туберкулез [11]. Этот тест использует пул разнообразных антигенов коронавируса и активацию Т-клеток в смеси с другими лейкоцитами периферической крови: иначе говоря, дизайн теста даже несколько упрощен по сравнению с тестом на туберкулез (рис. 1).
Куда более интересную модификацию запустил небольшой биотех-стартап под названием TScan Therapeutics. Этот стартап переориентировался на инфекционную иммунологию во время пандемии. Как и многие другие коллективы, к примеру, BioNTech (разработчик вакцины от коронавируса совместно с Pfizer), до пандемии они занимались онкологией и задачей оптимальной активации противоопухолевого иммунитета.
Осенью 2020 года TScan Therapeutics подписали соглашение о совместной разработке диагностического теста ELISPOT-типа с компанией Qiagen — крупнейшим производителем лабораторных реагентов и универсальных наборов для типовых экспериментов в молекулярной и клеточной биологии [12], [13]. Эта диагностика Т-клеточной памяти во многом отличается от версии Oxford Immunotec, и в первую очередь отличается идеологически: оксфордская компания быстро и практично сделала аналог своего существующего продукта-бестселлера, сохранив всю платформу и протокол метода и изменив только антиген. TScan же демонстрирует почти идеальный инновационный подход: вначале провели исследования Т-клеточного иммунитета, опубликовали выводы в престижном журнале Immunity, затем появилась идея для диагностического теста и, наконец, возможность производства в партнерстве с Qiagen.
Исследование TScan раскрывает детали того, какие молекулы среди белков коронавируса вызывают наибольший «интерес» у Т-клеток человека [14]. Иммунная память Т-киллеров, согласно исследованию, формируется не только и не столько на фрагменты антигена (эпитопы) S-белка коронавируса, на котором сфокусировано большинство вакцин 2020 года [15]. Напротив, эпитопов гораздо больше в нуклеокапсидном основном белке [16]. Далее, специалисты TScan показали отсутствие перекрестного иммунитета: антигены «сезонных» неопасных человеческих коронавирусов формируют память Т-киллеров, но эти Т-киллеры не способны отреагировать на коронавирус SARS-CoV-2. Наоборот, между SARS-CoV-1 (вызвавшим вспышку атипичной пневмонии в 2003 году) и SARS-CoV-2 существует значительная кросс-реактивность Т-клеток (переболевшие атипичной пневмонией могут быть защищены от SARS-CoV-2).
Обнаружение важнейших участков вируса, вызывающих долгую Т-клеточную память — это поиск иммунодоминантных эпитопов. Если активировать Т-клетки именно такими пептидами, можно существенно повысить качество диагностического теста. Уникальные данные TScan позволяют вычесть фон иммунной памяти на родственные и далекие коронавирусы и поднять специфичность диагностики иммунной памяти. При этом используется платформа, сходная с ELISPOT, что позволяет объединять много образцов и делать тест быстрым и широко доступным. Сейчас исследования Т-клеточного иммунитета при коронавирусе проводится либо в рамках научных исследований, либо на коммерческой основе, но точность и интерпретация теста затруднена, клиент получает результат через 1–2 неделю после теста. Партнерство TScan с Qiagen вселяет оптимизм по поводу доступности теста: ведь продукцией этой компанией пользуются буквально в каждой молекулярной и биохимической лаборатории на планете.
Интересна еще одна деталь. Исследователи из TScan брали донорские Т-клетки у доноров с наиболее распространенными в США генотипами других важных иммунных молекул: молекул HLA (молекул главного комплекса гистосовместимости, Human Leukocyte Antigen) подтипов HLA-A*02:01, HLA-A*01:01, HLA-A*03:01, HLA-A*11:01, HLA-A*24:02 и HLA-B*07:02. В зависимости от типа молекул HLA Т-клетки будут распознавать разные эпитопы одного и того же вируса. А поскольку у разных людей максимально вариабельные молекулы HLA, то и иммунный ответ Т-клеток у каждого формируется максимально индивидуально. Именно с этим связаны и сложности/дороговизна изучения Т-клеточного иммунитета, и невозможность «перелить иммунную память» переливанием крови — такой эксперимент может получиться только внутри пары однояйцевых близнецов. С другой стороны, даже в этом огромном разнообразии реакций клеточного иммунитета Т-клетки разных доноров, отвечающие на новый коронавирус, обладают некоторыми общими характеристиками.
Данные об общих параметрах иммунного ответа, которые будут накапливаться в совместных исследованиях TScan/Qiagen, представляют несомненный интерес для оптимизации лечения пациентов и создания методов лечения, таргетно направленного на активный и безопасный Т-клеточный ответ. Здесь проявляется особая черта сильных deeptech-стартапов в области биологии, биоинформатики и биотехнологий: технологическая платформа может быть использована не только для одного применения и быстрого завоевания рынка, а для разных задач, и в процессе, по ходу решения прикладной задачи возникают ценные, качественные и заметные научные открытия. Конечно, новость о сотрудничестве TScan и Qiagen — всего лишь одна из множества историй о биотех-прорывах 2020 года, и легко могла затеряться среди других новостей и инноваций. Но в этой неприметной новости заложен мощный потенциал, способный изменить современные представления о клинической диагностике иммунной памяти.
