Імунна система проти вірусу: чому Omicron хвилював експертів з самого початку

Від самого першого опису Omicron дослідники були стурбовані варіантом SARS-CoV-2. Подивившись на список мутацій, які він несе, вчені можуть визначити кількість, яка може зробити цей варіант більш заразним. Інші мутації викликали більше занепокоєння, оскільки вони, ймовірно, перешкоджали здатності імунної системи розпізнавати вірус, дозволяючи йому становити ризик для тих, хто був вакцинований або мав попередню інфекцію.

Основна причина цих прихованих страхів була очевидною: вчені могли просто подивитися на послідовність амінокислот у білку коронавірусу і побачити, наскільки добре імунна система буде реагувати на це.

Ці знання засновані на роках вивчення того, як працює імунна система, а також багато конкретної інформації щодо її взаємодії з SARS-CoV-2. Нижче наведено опис цих взаємодій, а також їх наслідки для вірусної еволюції та поточних і майбутніх варіантів.

Ц і БС

Щоб зрозуміти функцію імунної системи, найпростіше розділити її реакції на категорії. Перш за все, це вроджена імунна відповідь, яка схильна розпізнавати загальні ознаки патогенів, а не специфічні характеристики окремих бактерій чи вірусів. Вроджена реакція не регулюється вакцинацією або попереднім впливом вірусу, тому обговорювати варіанти не має значення.

Нас цікавить адаптивна імунна відповідь, яка розпізнає певні ознаки патогенів і генерує пам’ять, яка виробляє швидку і потужну відповідь, якщо той самий патоген знову побачить. Це адаптивна імунна відповідь, яку ми викликаємо за допомогою вакцин.

Адаптивну реакцію також можна розділити на категорії. Що стосується відповідних імунних реакцій, нас найбільше цікавлять ті, які опосередковуються В-клітинами, що продукують антитіла. Інша основна частина адаптивного імунітету, Т-клітина, використовує зовсім інший механізм для ідентифікації патогенів. Ми мало знаємо про реакцію Т-клітин на SARS-CoV-2, але ми повернемося до цього пізніше. Зараз ми зосередимося на антитілах.

Антитіла – це великі агрегати (молекулярно кажучи) чотирьох білків. Більшість білків подібні до всіх антитіл, що дозволяє імунним клітинам реагувати на них. Але кожен з чотирьох білків має варіабельну область, яка відрізняється в кожній В-клітині, що продукує. Багато змінених ділянок марні, інші розпізнають білки організму і усуваються. Але випадково деякі антитіла мають змінні ділянки, які розпізнають частину білка, виробленого патогеном.

Частина білка збудника, яку розпізнає антитіло, називається епітопом. Епітопи відрізняються від білка до білка, але вони мають спільні риси. Він повинен бути на зовнішній стороні білка, а не захований всередині, щоб антитіло вразило його в першу чергу. Вони часто містять полярні амінокислоти або мають заряд, оскільки вони утворюють більш сильні взаємодії з антитілом.

Ви не можете просто поглянути на амінокислоти в антитілах і вирішити, до чого воно прилипне. Але якщо у вас є достатня кількість певного антитіла, можна зробити те, що називається «картуванням епітопів», яке передбачає з’ясування місця приєднання антитіла до білка. У деяких випадках це може включати точний список амінокислот, які розпізнає антитіло.

Загалом, наявність антитіл, пов’язаних із патогеном, у кровотоці полегшує виявлення та усунення збудника спеціалізованими імунними клітинами – для цієї функції не має значення, де залипає антитіло. Але існують також специфічні взаємодії, які в деяких випадках можуть інактивувати вірус, як ми побачимо нижче.