Hvordan og hvorfor vaksinering mot en sykdom kan hjelpe mot en annen
Helse / / December 29, 2020
N + 1 - populærvitenskap utgave om hva som skjer innen vitenskap, ingeniørfag og teknologi akkurat nå.
SARS - CoV - 2 koronaviruspandemi tvang oss til å forbedre kunnskapen vår ikke bare om virologi og epidemiologi, men også om immunforsvarets arbeid. Den veletablerte ideen om at immunitet rett og slett beskytter kroppen mot eksterne trusler, viste seg å være langt fra alltid korrekt. Mange ofre for COVID-19 blir ikke drept av coronavirus som sådan - døden er forårsaket av pasientens egne leukocytter, som ødelegge lungevevet, skyte av infiserte celler, og avle en slik inflammatorisk panikk (den såkalte "CytokinestormCytokin release syndrom - Wikipedia"), Som kroppen ikke klarer å takle.
Nå må vi stille spørsmål ved enda en avhandling fra skoleboken: vaksinasjon beskytter mot patogenet som den er laget av.
Vaksiner ser ut til å ha mange bivirkninger - både positive og uønskede - og noen av dem kan vi vende til vår fordel i kampen mot koronavirus.
Drep en annen
Når en fremmed kommer inn i kroppen, tar immunforsvaret tid å oppdage det, rapporterer det til høyere myndigheter (lymfeknuter, benmarg og milt) og driver troppene. Det ville være mye mer praktisk hvis hæren allerede var på vakt. Det er det en vaksine er for.
Vaksinasjon er en miniatyrsykdom. Vi smitter kroppen vår med et patogen, men det er så svakt eller passivt at krigen immunitet med ham ender med seier i første kamp, vinnerne lider ikke tap og bytter deretter til å patruljere territoriet.
Men hva skjer hvis det ikke er en, men to motstandere - det vil si at hvis et vaksine snart blir gitt, kommer et annet patogen inn i kroppen?
Faktum er at helt i begynnelsen av fiendtlighetene går soldater med medfødt immunitet i offensiv, som ikke skiller seg ut i stor fantasi. Kampens taktikk avhenger ikke av hvem de fikk som motstandere. For eksempel begynner den antivirale responsen med type 1 interferoner - dette er proteiner som utløser et "nød" -regime i celler. I denne modusen reduserer cellen syntese av DNA, RNA og proteiner, slik at hvis den fanges opp, kan ikke viruset formere seg. Og i så fall betyr det ikke noe i det hele tattCD4 T - celle - mediert heterolog immunitet mellom mykobakterier og poksvirussom nøyaktig angriper kroppen og hvor mange av dem - en nødsituasjon kveler enhver bedrift.
Derfor kan vi anta at hvis et koronavirus har kommet inn i kroppen din, og du nettopp har injisert en unntakstilstand i anledning vaksinekrigen, hvis den ikke stopper, bremser i det minste invasjonen av en ny intervensjonist. Basert på dette, foreslo den amerikanske virologen Konstantin Chumakov, som vurderer effektiviteten og sikkerheten til vaksiner i FDA (American Ministry of Health).Kan en gammel vaksine være en gave for nytt koronavirus? bekjemp koronavirus med en langstudert, dempet polio-vaksine. I dette arver han foreldrene sine - russiske virologer Marina Voroshilova og Mikhail Chumakov - som var involvert i innføringen av en levende polio-vaksine i Sovjetunionen på 50-tallet av det tjuende århundre.
Massevaksinasjon gjorde det ikke bare mulig å bli kvittTo av tre ville poliovirusstammer utryddet fra to av tre typer poliovirus, men førte også til uventede konsekvenser som ikke var direkte relatert til polio. For eksempel på 2000-tallet reduserte afrikanske Guinea-Bissau vaksinasjonerNasjonale immuniseringskampanjer med oral poliovaksine Reduserer dødelighet av alle årsaker: Et naturlig eksperiment innen syv randomiserte studier barnas dødsrate med 19 prosent - og dette i årene da ingen var syk med polio i landet. Kinesiske forskere har lagt merke til at det er mindre sannsynlig at barn som er vaksinert mot polioEksisterende heterolog immunitet mot poliovirus-vaksinasjon kan redusere alvorlighetsgraden av hånd-, mat- og munnsykdom forårsaket av EV71 det er smittsomme betennelser i munnen og på lemmer. Og i Russland, ifølgeKan ‘Innate Immunology’ redde oss fra Coronavirus? Chumakov, jr., Polio-vaksinasjonskampanjen på 1970-tallet reduserte dødsraten fra sesonginfluensa med fire ganger. Og siden vaksinen har vist seg å være til stor hjelp i kampen mot andre virus, hvorfor ikke bruke dette våpenet igjen?
Polio-vaksinen har klare fordeler: den har vært kjent i lang tid, er godt studert og er billig. Imidlertid er det noen finesser her.
Faktum er at det er to vaksiner mot poliomyelitt. Den første er den nevnte live svekket - barna hennes dryppes i munnen eller mates på et stykke sukker. Og den andre inaktiveres, den injiseres i muskelen ved injeksjon.
Den inaktiverte dukket opp tidligere: den er tryggere, men også mindre effektiv. Konstantin Chumakovs foreldre kjempet for innføring av en levende vaksine, som gir en sterkere immunrespons, og siden den har den blitt brukt over hele verden. Men etter hvert som polioviruset ble utryddet, begynte landene å bytte tilbake til inaktivert vaksine for å unngå å sette immunforsvarede mennesker i fare.
Hvis den levende vaksinen brukes på nytt igjen nå, er det en sjanse for at personer i fare kan bli skadet. Derfor, selv for en velkjent vaksine, er grundige tester nødvendige (de skal for eksempel utføres i RusslandI Kirov vil det bli utført 1500 studier av poliovaksine for å forhindre koronavirus). Og hvis en slik metode for å riste opp immuniteten vil bli frelse for noen, så bare for de som ennå ikke er syke, og de som trenger nødbeskyttelse - først og fremst, leger.
Immunitet forført
Men hvis ideen om en polio-vaksine fremdeles ser intuitiv ut - til slutt, rette fra ett virus kan være nyttig fra andre - noen andre ser ut til å være mye mer rar.
For eksempel ble mange inspirert da forskere i New York beregnet at i land med massevaksinasjoner mot tuberkulose er dødeligheten fra koronavirus lavere.Korrelasjon mellom universell BCG-vaksinasjonspolitikk og redusert sykelighet og dødelighet for COVID-19: en epidemiologisk studieenn i de der vaksinasjonsprogrammet ble innskrenket. Hvis disse resultatene ble bekreftet, ville det bety at noen land der tuberkulose ikke har blitt beseiret og vaksinert mot den obligatorisk (for eksempel Russland), kan puste ut med lindring: hvis ikke tuberkulose, vil i det minste koronavirus passere gjennom tangent.
Men tuberkulose er forårsaket av bakterier - og COVID-19 er forårsaket av virus.
Artikkelen ble raskt kritisertBCG mot Coronavirus: Mindre hyp og mer bevis, vær så snill: Korrelasjonen ble kalt ubetydelig, og metoden - tvilsom (blant annet sammenlignet forfatterne land avhengig av gjennomsnittsinntekten til befolkningen, noe som ikke alltid tilsvarer medisinens kvalitet). Og deretter sammenlignet leger i Tel Aviv dødsraten fra koronavirus blant uvaksinerte israelere og vaksinerte migranter og sattSARS - CoV - 2 priser i BCG - Vaksinerte og uvaksinerte unge voksne poeng i denne historien - dødeligheten varierte ikke mellom disse gruppene. Du kan ikke puste ut.
Likevel ble ideen om å sammenligne dødeligheten avhengig av vaksinasjonshistorien ikke født ut av det blå. I likhet med polio-vaksinen, som er kreditert for å forhindre andre virusinfeksjoner, har tuberkulosevaksinen også overraskende egenskaper i ny og ne.
Antituberkulose-vaksinen er en dempet stamme av bovin tubercle bacillus, Mycobacterium bovis (hun kalles basillen Calmette-Guerin, etter navnet på oppfinnerne hennes, derav forkortelsen BCG, Bacille Calmette - Guerin). Det er relatert til menneskelig tuberkelbasille - M. tuberkulose.
Den første overraskende egenskapen til BCG er at den ikke beskytter mot tuberkulose i seg selv så godt.Tuberkulose: i noen populasjoner har effektiviteten i det hele tatt null.
Men BCG lykkes med å forhindre spedalskhet forårsaket av andre medlemmer av mycobacterium-slekten. Det er en forklaring på denne effekten: relaterte bakterier har lignende proteiner på celleoverflaten. Og hvis kroppen produserer antistoffer som sitter godt på ett mykobakterium, vil de med en viss sannsynlighet holde seg til overflaten av sin slektning, og utløse en immunrespons.
Dette fenomenet kalles kryssreaktivitet. Og det fungerer ikke bare for antistoffer, men også for T-lymfocytter, som plutselig gjenkjenner fienden i celler med uvanlige molekyler og drep dem - selv om mekanismen for arbeidet deres ser motsatt ut, husk en spesifikk fiende for å angripe ham på det første møtet.
Immunitet kan dermed "forvirre" ikke bare relaterte bakterier, men også forskjellige virusCD4 T - celle - mediert heterolog immunitet mellom mykobakterier og poksvirus: HIV og hepatitt, influensa og Epstein-Barr-virus, bakterier og encellede eukaryoterUtnytte de gunstige heterologe effektene av vaksinasjon (stivkrampe og toksoplasma) og til og med bakterier og virus: cytomegalovirus og pestebasillen, HIV og M. tuberkulose.
Dette fører til at voksne noen ganger har detUtnytte de gunstige heterologe effektene av vaksinasjon immunologiske minneceller som er spesifikke for patogener som vertene deres aldri har vært syke med: inkludert HIV, herpesvirus og, som det nylig viste segMål for T-celleresponser til SARS - CoV - 2 Coronavirus hos mennesker med COVID - 19 sykdommer og ikke-eksponerte individer, til og med SARS - CoV - 2 coronavirus.
På en eller annen måte har mange forskere funnet at BCG-vaksinen har evnen til å beskytte ikke bare mot mykobakterielle infeksjoner. For eksempel, i flere populasjoner, reduserte den to til tre gangerEn liten jab - en stor effekt: uspesifikk immunmodulering med vaksiner dødelighet av barn fra alle årsaker. Og dette kan knapt tilskrives beskyttelse mot tuberkulose: nyfødte blir praktisk talt ikke syke av det, noe som betyr at vaksinen kan virke på en eller annen rundkjøring. Gradvis begynte forskere å mistenke at dette ikke var et spørsmål om kryssreaktivitet - i noen tilfeller “effekten deja vu ", som lar deg takle et aldri sett patogen, arbeidet uavhengig av T- og B-celler fra deres antistoffer. Dette betyr at immunologisk minne har andre, tidligere ukjente mekanismer.
Triks med minne
Det klassiske bildet av det menneskelige immunforsvaret er et tre med to grener: medfødt og ervervet (adaptiv) immunitet. Og hvis hver person har sitt eget sekund, og styrken på hans svar avhenger av minnet om tidligere infeksjoner, så bør den første være den samme for alle sunne mennesker.
Det er imidlertid økende bevis for at dette ikke er tilfelle.
Selv i planter og virvelløse dyr som mangler det adaptive immunforsvaret, finner de fra tid til annen tegn immunologisk minne: mygg hver gang mer og mer aktivt prøver å drepe malaria plasmodium i seg selv, og immuniteten til krepsdyr "Husker" hans parasittiske ormer. Kjente eksemplerUtnytte de gunstige heterologe effektene av vaksinasjon og hva som sporer invasjonen av stimulusbladene i cellene med medfødt immunitet: makrofager (spisere av bakterier og celleavfall) og nøytrofiler (de viktigste bekjemperne mot bakterier).
Disse effektene kalles minne om medfødt immunitet eller manifestasjoner av "trent immunitet"Trenet immunitet: Et program med medfødt immunminne i helse og sykdom - når det gjelder BCG, er treneren henholdsvis vaksinen. Til minne om prøvekampen med tuberkulose, beholder kroppen ikke bare T- og B-lymfocytter som er klare til å bekjempe tuberkulosebasillen, men også celler med medfødt immunitet med endret metabolisme. For eksempel begynner noen av dem å frigjøre flere signalmolekyler. Epigenetiske skift er skissert i dem: noen gener "lukker" seg fra å lese, andre snarere tvert imot, som et resultat, endres også settet med utskilte stoffer.
Bedømt av det faktum at noen manifestasjoner av immunologisk minne vedvarerTrenet immunitet: Et program med medfødt immunminne i helse og sykdom innen måneder eller til og med år etter den første "trening" påvirker endringer ikke bare voksne celler, men også stamceller som fortsetter å produsere aktiverte stamfedre. Selv "sivile" blir trent: innbyggerne i beinmarg og epitelvev, etter infeksjon eller vaksinasjon, fortsetter å produsere mer molekyler som styrer immunsoldaters bevegelse gjennom kroppen - og det avhenger for eksempel av hvor mange av dem som kommer løpende til lungene for å kjempe koronavirus.
Vi kan ikke alltid forutsi om disse endringene vil skje i tilfelle hver spesifikke vaksine, og hvis de gjør det, i hvilken retning de vil bli rettet.
Noen antigener-irriterende stoffer forårsaker immunitetstoleranse, det vil si undertrykke arbeidet. Andre holder derimot immunforsvaret på sporet og lar det reagere mer aggressivt på andre fiender. I noen tilfeller kan disse handlingene kombineres: den trente immuniteten vil reagere sterkere på noen stimuli, og svakere på andre.
I begge tilfeller er det nødvendig å nøye sjekke hva slags minne antigenet etterlater. Noen ganger kan det hende at disse effektene ikke er gunstige for oss - for eksempel viste det seg at en av influensavaksinene var relatertAntistoffer mot influensanukleoprotein kryssreagerer med human hypokretinreseptor 2 med autoimmun narkolepsi. Og noen ganger kan "vaksintrening" brukes til å komme folk til gode. For eksempel vurderer BCG å brukeEffekter av Bacille Calmette - Guérin etter den første demyeliniserende hendelsen i CNS på multippel sklerose og opplever alleredeLangsiktig reduksjon i hyperglykemi ved avansert type 1-diabetes: verdien av indusert aerob glykolyse med BCG-vaksiner som et middel mot diabetes: vaksinasjon i spedbarnsalderen gir ikke noen fordeler her, men nødadministrasjonen av vaksinen bidrar til å dempe kroppens autoimmune angrep på bukspyttkjertelen. Den samme vaksinen er gunstig i andre tilfellerTrenet immunitet: Et program med medfødt immunminne i helse og sykdomfor å forbedre immunresponsen i blærekreft, leukemi, lymfom og melanom.
Nå har vi mulighetenBCG-indusert trent immunitet: kan den tilby beskyttelse mot COVID-19? dra nytte av den nylig oppdagede egenskapen til medfødt immunitet og vend "minnet" mot SARS - CoV - 2-viruset. Det er neppe fornuftig å stole på rester fra barnevaksinasjoner - data om hvor lenge effekten av trening etter BCG forblir i kroppen, varierer sterkt - fra flere måneder til titalls år (selv om det til og med er arbeid der sporMaternal Priming: Bacillus Calmette - Guérin (BCG) Vaksinearr hos mødre forbedrer deres barns overlevelse med BCG-vaksinear generasjonseffekt: barn døde sjeldnere og reagerte bedre på vaksinen hvis de ble født til en vaksinert mor). Men du kan vaksinere voksne på nytt og håpe på rask beskyttelse (men muligens på kort sikt).
I dette tilfellet, som i historien om polio-vaksinen, er det risiko. Hvis immunforsvaret reagerer for aggressivt på vaksinen, kan det oppstå en cytokinstorm som kroppen ikke alltid er i stand til å takle. Imidlertid i en lignende studieBCG-vaksinasjon beskytter mot eksperimentell virusinfeksjon hos mennesker gjennom induksjon av cytokiner assosiert med trent immunitetda BCG ble brukt mot gul feber-virusYellow Fever - Wikipedia, dette skjedde ikke, og vaksinen fungerte vellykket. Men i en epidemi kan man ikke være sikker på at personer med svak immunitet og eldre vil reagere tilstrekkelig på vaksinasjon. Derfor, mens kliniske studier av BCG som forebygging av COVID-19 allerede begynner over hele verden, fra Danmark til Australia og Uganda, vil de primært være rettet mot medisinsk fagpersonell.
Dermed kan det nye coronavirus her fungere som en motor for immunologisk fremgang. Med andre legemidler som finnes for diabetes eller kreft, er det lite sannsynlig at forebyggende vaksinasjonsforsøk når slike proporsjoner. Nå har vi en sjanse til å samle inn en stor mengde data om hvordan vaksinene vi er vant til å fungere i en rundkjøringsmåte, og for å sjekke om vårt medfødte immunologiske minne er så sterkt.
Les også🧐
- Hva vet vi om det første russiske stoffet for koronavirus
- 10 spørsmål om coronavirus som fremdeles ikke har noe svar
- Hvordan det opprettes en koronavirusvaksine og kan den stoppe en pandemi