Иммунная система против вируса: почему Omicron с самого начала беспокоил экспертов

С момента первого описания омикрон исследователи были обеспокоены типом вируса SARS-CoV-2. Глядя на список мутаций, которые он несет, ученые могут определить число, которое может сделать вариант более заразным. Другие мутации были более тревожными, поскольку они, вероятно, мешали способности иммунной системы распознавать вирус, позволяя ему представлять опасность для тех, кто был вакцинирован или ранее был инфицирован.

Основная причина этих скрытых страхов была очевидна: ученые могли просто посмотреть на последовательность аминокислот в шиповидном белке коронавируса и посмотреть, насколько хорошо на него отреагирует иммунная система.

Эти знания основаны на многолетнем изучении того, как работает иммунная система, а также на большом количестве конкретной информации о ее взаимодействии с SARS-CoV-2. Ниже приводится описание этих взаимодействий, а также их значение для эволюции вирусов, а также текущих и будущих вариантов.

Ц и БС

Чтобы понять функцию иммунной системы, проще всего разделить ее реакции на категории. Прежде всего, это врожденный иммунный ответ, который склонен распознавать общие черты патогенов, а не специфические характеристики отдельных бактерий или вирусов. Врожденный ответ не регулируется вакцинацией или предшествующим воздействием вируса, поэтому он не имеет отношения к обсуждению вариантов.

Что нас интересует, так это адаптивный иммунный ответ, который распознает определенные черты патогенов и генерирует память, которая вызывает быстрый и мощный ответ, если тот же патоген появляется снова. Это адаптивный иммунный ответ, который мы стимулируем с помощью вакцин.

Адаптивный ответ также можно разделить на категории. Что касается релевантных иммунных ответов, нас больше всего интересуют те, которые опосредованы В-клетками, продуцирующими антитела. Другая важная часть адаптивного иммунитета, Т-клетка, использует совершенно другой механизм для идентификации патогенов. Мы мало что знаем о реакции Т-клеток на SARS-CoV-2, но вернемся к этому позже. Сейчас мы сосредоточимся на антителах.

Антитела представляют собой большие агрегаты (с молекулярной точки зрения) четырех белков. Большинство белков одинаковы во всех антителах, что позволяет иммунным клеткам реагировать на них. Но каждый из четырех белков имеет вариабельную область, которая различается в каждой продуцирующей В-клетке. Многие из измененных участков бесполезны, другие распознают белки организма и устраняются. Но случайно некоторые антитела имеют вариабельные области, которые распознают часть белка, вырабатываемого патогеном.

Часть белка патогена, которую распознает антитело, называется эпитопом. Эпитопы различаются от белка к белку, но у них есть некоторые общие черты. Он должен быть снаружи белка, а не спрятан внутри, чтобы антитело в первую очередь поразило его. Они часто содержат полярные аминокислоты или имеют заряд, так как они образуют более прочные взаимодействия с антителом.

Вы не можете просто посмотреть на аминокислоты в антителе и решить, к чему оно прилипнет. Но если у вас есть достаточное количество определенного антитела, можно сделать так называемое «картирование эпитопов», которое включает в себя выяснение того, где антитело прикрепляется к белку. В некоторых случаях это может включать точный список аминокислот, которые распознает антитело.

В общем, наличие антител, связанных с патогеном, в кровотоке облегчает обнаружение и уничтожение патогена специализированными иммунными клетками — для этой функции не имеет большого значения, где прилипает антитело. Но есть также определенные взаимодействия, которые в некоторых случаях могут инактивировать вирус, как мы увидим ниже.