Многие страны выходят из режима изоляции, вызванного COVID-19, но вирус никуда не делся, и есть серьезные опасения, что может произойти вторая волна заражения. Нам срочно нужно больше узнать о том, как организм справляется с этой инфекцией и что мы можем сделать, чтобы с ней справиться. Иммунология заняла центральное место в раскрытии того, что происходит, когда наш организм борется с этим вирусом, и дает нам возможность лечения и вакцинации.
Одна из самых удивительных особенностей нашей иммунной системы заключается в том, что она может бороться с микробами, с которыми она никогда раньше не сталкивалась. Мы хорошо понимаем, как это работает, и эти подробные знания дают идеи о том, как с COVID-19 можно бороться с помощью вакцины или других типов лекарств, например тех, которые сделали СПИД заболеванием, которое можно контролировать. Но мы не должны питать иллюзий – это займет время. Есть семь известных типов коронавируса, которые инфицируют людей, и у нас нет вакцины против любого из них.
Научное понимание COVID-19 быстро развивается. Мы уже знаем, что вирус проникает в клетки организма через белок на клетках, называемый ACE2. ACE2 широко распространен в клетках, выстилающих дыхательные пути.
Попав внутрь клеток, вирус может использовать их механизмы для создания фабрики по производству вирусов. Цепная реакция нарастает, когда высвобождаются новые вирусные частицы, которые либо заражают больше клеток, либо могут быть изгнаны из организма, чтобы заразить других.
Вирус в основном передается от одного человека к другому в виде респираторных капель, которые рассылаются при кашле, чихании или разговоре. Это может произойти до того, как у пациента появятся симптомы, что является одной из причин, по которой этот конкретный вирус так эффективно распространился по всему миру. ACE2 также присутствует в клетках кишечника, и есть сообщения о выделении вируса в образцах фекалий, что свидетельствует о необходимости соблюдения личной гигиены, хотя на данный момент это только потенциальный путь передачи.
Процесс заражения вызывает сигналы, которые предупреждают иммунную систему об угрозе, с которой нужно бороться. Иммунные клетки, которые живут в дыхательных путях легких, такие как макрофаги, естественные клетки-киллеры и другие, борются с инфекцией на ранней стадии. Макрофаги также могут помочь восстановить повреждение, вызванное инфекцией, и привлечь другие иммунные клетки в дыхательные пути. То, как активируются макрофаги и как они реагируют, может иметь важное значение для того, что происходит с каждым из нас в целом. Наиболее серьезные случаи COVID-19 были связаны с макрофагами, которые производят высокие уровни воспалительных белковых молекул, называемых цитокинами, таких как интерлейкин-6.
Этот ранний иммунный ответ, вероятно, не может полностью устранить инфекцию; нам нужны другие белые кровяные тельца, чтобы участвовать. Доступен огромный резервуар иммунных клеток, но лишь немногие из них будут подходящими для борьбы с этим конкретным вирусом. Как только установлено наилучшее соответствие, эти специфические иммунные клетки размножаются. В-клетки вырабатывают большие количества антител, которые могут нейтрализовать вирус напрямую и пометить инфицированные клетки для атаки. Т-клетки также напрямую уничтожают инфицированные клетки. Этот процесс генерации большого количества правильных иммунных клеток происходит в лимфатических узлах, что иногда ощущается как "железы" которые опухают, когда это происходит.
Есть много вопросов о том, обладают ли люди, пережившие инфекцию, иммунитетом впоследствии, и как мы можем это обнаружить. Тесты на наше воздействие вируса основаны на обнаружении этой специфической активности нашего иммунного ответа в присутствии антител. Эти антитела могут выявить, был ли кто-то инфицирован в прошлом, но мы еще не знаем, указывает ли это на то, что у него есть полная или частичная защита от будущих инфекций и, следовательно, "паспорт антитела" может быть бесполезным.
Кроме того, отчеты показывают, что около 10-20% инфицированных пациентов имеют мало или совсем не обнаруживают антител в крови, и есть опасения по поводу надежности и достоверности имеющихся в настоящее время тестов на антитела. Нам срочно необходимо понять роль антител, а также других компонентов иммунного ответа, а также то, могут ли они обеспечивать защиту от этой инфекции или коррелировать с ней.
Пока еще не ясно, почему степень тяжести заболевания у разных людей различается. Возраст является важным фактором, что отчасти может быть связано с тем, что иммунная система меняется с возрастом. У пожилых людей чаще наблюдается фоновый низкий уровень воспаления, и они менее способны создавать эффективный иммунный ответ на новые инфекции.
Есть также свидетельства того, что чрезмерно активная иммунная система может вызывать проблемы, непосредственно способствуя повреждению легких. Если иммунная система выходит из-под контроля, это само по себе может быть опасным и даже фатальным. Вот почему один из видов терапии, тестируемый для пациентов с COVID-19, – это препараты, подавляющие чрезмерный иммунный ответ, обычно используемые для лечения аутоиммунных заболеваний. Они действуют, блокируя действие воспалительных белковых молекул, таких как интерлейкин 6 и фактор некроза опухоли.
Лучший выход
Вакцина – лучший выход. Для того, чтобы вакцина действительно работала, критический вопрос заключается в том, может ли она активировать иммунную систему в достаточной степени, чтобы мы были защищены в течение длительного времени. Пока никто не знает, возможно ли это.
Вы уже знаете, что некоторые вакцины вызывают иммунитет, который сохраняется на всю жизнь, другим нужны бустеры, а некоторые нужны ежегодно. В этом многое играет; скорость изменения вируса, способность антител нейтрализовать его и т. д.
В отношении эпидемии атипичной пневмонии в 2002–2003 годах, также вызванной коронавирусом, мы думаем, что защита длилась около года. Другие коронавирусные инфекции, как правило, вызывают иммунитет всего на три месяца. Кроме того, поскольку иммунная система каждого человека настроена немного по-разному – в зависимости от сочетания нашей генетической наследственности, болезней, которые у нас были ранее, и любого количества факторов образа жизни – иммунитет каждого человека к COVID-19 почти наверняка будет различаться.
Так много зависит от нашей иммунной системы: мы должны больше ценить ее, мы должны активизировать исследования, и теперь необходимо изучить каждую идею использования ее силы.