Способность Т-клеток блокировать вирусные инфекции поможет в разработке вакцин

Ученые из Медицинской школы Duke-NUS и Сингапурской больницы общего профиля обнаружили, что Т-клетки — белые кровяные тельца, способные уничтожать вредные патогены, — могут полностью предотвратить вирусную инфекцию, причем в такой степени, что раньше считалось, что это возможно только благодаря нейтрализующим антителам.

Результаты исследования, впервые продемонстрированные экспериментально на людях, меняют наше представление о работе иммунной системы и открывают путь к созданию более эффективных вакцин.

Традиционно ученые считали нейтрализующие антитела (белки, которые не позволяют вирусам проникать в клетки) высшей формой защиты от вирусных заболеваний. Эти антитела связываются с вирусами, не позволяя им инфицировать клетки, так что клинические и лабораторные исследования не обнаруживают никаких следов инфекции. Такой уровень защиты называется стерилизующим иммунитетом.

Но последние результаты, опубликованные в журнале Nature Microbiology, опровергают это мнение, демонстрируя, что Т-клетки также способны полностью контролировать вирусную инфекцию, даже без каких-либо нейтрализующих антител.

В исследовании, в котором приняли участие 33 здоровых взрослых добровольца в возрасте от 21 до 45 лет, ученые использовали метод перекрестной вакцинации: вводили живую ослабленную вакцину против желтой лихорадки, а через 28 дней подвергали испытанию ослабленным вирусом японского энцефалита, и наоборот. Желтая лихорадка и японский энцефалит — генетически родственные вирусы.

Ослабленные штаммы не были способны вызвать заболевание у добровольцев, но их было достаточно, чтобы вызвать легкие симптомы и измеримый уровень вируса в крови, а также иммунный ответ, необходимый для защиты. Исследование проводилось в SingHealth Investigational Medicine Unit в Сингапуре с 30 марта по 31 октября 2023 года.

Поскольку вакцина против японского энцефалита была создана на основе вакцины против желтой лихорадки, прививка любой из вакцин генерирует Т-клетки, эффективные против обоих вирусов, но стимулирует выработку нейтрализующих антител, которые неэффективны против вируса, использованного в исследовании на человеке. Это позволило ученым оценить, насколько хорошо Т-клетки, не зависящие от нейтрализующих антител, способны контролировать инфекцию.

Результаты показали, что Т-клетки, полученные в результате вакцинации против желтой лихорадки, контролировали инфекцию, вызванную вакциной против японского энцефалита, снижая как вирусную нагрузку, так и выработку антител. Более того, при достаточно высоком уровне присутствия после вакцинации Т-клетки контролировали инфекцию до необнаруживаемого уровня у 15 процентов участников исследования, причем после заражения не образовывались новые антитела.

Профессор Оой Энг Эонг (Ooi Eng Eong) из Программы по новым инфекционным заболеваниям Университета Дьюка и ведущий автор исследования сказал:

Мы обнаружили, что Т-клетки могут служить первой линией защиты, а не только вспомогательным элементом в защите от острых вирусных заболеваний. Эти результаты ставят под сомнение существующую парадигму, согласно которой антитела абсолютно необходимы для защиты от острой вирусной инфекции.

Измерение только антител без учета Т-клеток может привести к недооценке стадного иммунитета, когда достаточное количество людей в популяции уже защищены от конкретных вирусов либо благодаря вакцинации, либо в результате предыдущих инфекций, что является одним из соображений при разработке политики в отношении дозировки и частоты применения вакцин.

Исторически сложилось так, что при разработке вакцин первоочередное внимание уделялось выработке повышенного уровня антител. Такой подход может не только ограничить эффективность вакцин, но и помешать нашей способности бороться с вариантами, которые избегают антител, но не Т-клеток.

Доцент Ширин Калимуддин — старший консультант отделения инфекционных болезней Сингапурской больницы общего профиля и преподаватель программы по новым инфекционным заболеваниям в Duke-NUS. Первый автор исследования сказал:

Нам необходимо переосмыслить то, как мы проектируем и разрабатываем вакцины. Вакцины, которые генерируют высокий уровень антител, не обязательно генерируют высокий уровень Т-клеток.

Разработка вакцин должна включать в себя вирусные компоненты, которые Т-клетки распознают и против которых они реагируют. Наши результаты могут объяснить, почему некоторые вакцины обеспечивают лучшую защиту от вирусов, когда они способны вызывать более широкий ответ Т-клеток.

Профессор Патрик Тан, старший заместитель декана по научной работе в Duke-NUS, добавил:

Результаты исследования побуждают нас интегрировать реакцию антител и Т-клеток для создания более эффективных и комплексных вакцин.

Понимая уникальную роль, которую играют Т-клетки, особенно в отношении таких вирусов, как желтая лихорадка, денге и Зика, которые относятся к одному семейству и могут представлять угрозу для здоровья населения Сингапура из-за переноса комарами Aedes, мы сможем разработать вакцины, направленные на более широкий спектр вирусных штаммов и мутаций, для борьбы с такими не поддающимися лечению заболеваниями.

Далее ученые намерены изучить, почему у некоторых людей реакция Т-клеток на вакцинацию выше, чем у других.

Ранее ученые выяснили, что поражение легких из-за COVID долго не проходит по вине иммунитета.

На фото: Скопления Т-клеток, которые являются частью нашей иммунной системы, защищающей нас от вредных патогенов, под микроскопом. Изучая их, ученые Duke-NUS обнаружили, что Т-клетки могут самостоятельно контролировать острые вирусные инфекции в такой степени, в какой, как считалось ранее, это возможно только с помощью нейтрализующих антител. Источник: Antonio Bertoletti, Duke-NUS Medical School

10.01.2025