Jak i dlaczego szczepienie przeciwko jednej chorobie może pomóc przeciwko innej?

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 04:07

Jeśli przyjrzysz się im uważnie, stanie się jasne, że szczepionki już dawno przestały być tym, czym się wydają.

Pandemia koronawirusa SARS – CoV – 2 zmusiła nas do poszerzenia wiedzy nie tylko z zakresu wirusologii i epidemiologii, ale także pracy układu odpornościowego. Ugruntowana idea, że odporność po prostu chroni organizm przed zagrożeniami zewnętrznymi, okazała się daleka od słuszności. Wiele ofiar COVID-19 nie jest zabijanych przez koronawirusa jako takiego - śmierć przynoszą własne leukocyty pacjenta, które niszczą tkankę płucną, wystrzeliwując zakażone komórki i wywołują taką panikę zapalną (tzw. „burza cytokinowa Cytokine zespół uwalniania - „Wikipedia”, z którym organizm nie może sobie poradzić.

Teraz musimy zakwestionować kolejną tezę z podręcznika szkolnego: szczepionka chroni przed patogenem, z którego jest zrobiona.

Szczepionki wydają się mieć wiele skutków ubocznych – zarówno pozytywnych, jak i niepożądanych – a niektóre z nich możemy wykorzystać na swoją korzyść w walce z koronawirusem.

Zabij innego

Kiedy obcy dostanie się do organizmu, układ odpornościowy potrzebuje czasu, aby go wykryć, zgłosić to wyższym władzom (węzły chłonne, szpik kostny i śledziona) i poprowadzić żołnierzy. O wiele wygodniej byłoby, gdyby armia była już w pogotowiu. Po to jest szczepionka.

Szczepienia to miniaturowa choroba. Zarażamy nasz organizm patogenem, ale jest on na tyle słaby lub pasywny, że wojna o odporność z nim kończy się zwycięstwem już w pierwszej bitwie, zwycięzcy nie ponoszą strat, a następnie przechodzą do patrolowania terytorium.

Ale co się stanie, jeśli nie będzie jednego, ale dwóch przeciwników - to znaczy, jeśli wkrótce po podaniu szczepionki do organizmu dostanie się inny patogen?

Faktem jest, że na samym początku działań wojennych do ofensywy przechodzą żołnierze z wrodzoną odpornością, których nie wyróżnia wielka wyobraźnia. Taktyka ich bitwy nie zależy od tego, kogo dostali jako przeciwników. Na przykład odpowiedź przeciwwirusowa zaczyna się od interferonów typu 1, które są białkami, które wyzwalają w komórkach reżim „awaryjny”. W tym trybie komórka spowalnia syntezę swojego DNA, RNA i białek, tak że w przypadku wychwycenia wirus nie może się rozmnażać. A jeśli tak, to w ogóle nie ma znaczenia, kto i ile z nich zaatakuje za pośrednictwem komórek T CD4 Heterologiczna odporność między prątkami a wirusami ospy – sytuacja awaryjna dławi każde przedsięwzięcie.

W związku z tym można założyć, że jeśli koronawirus przedostał się do twojego organizmu, a właśnie ogłosiłeś stan wyjątkowy przy okazji wojny ze szczepionką, to jeśli nie zatrzyma się, to przynajmniej spowolni inwazję nowy najeźdźca. Na tej podstawie amerykański wirusolog Konstantin Chumakov, który ocenia skuteczność i bezpieczeństwo szczepionek w FDA (Amerykańskie Ministerstwo Zdrowia), zasugerował, czy stara szczepionka może być darem niebios dla nowego koronawirusa? zwalcz koronawirusa za pomocą długo badanej, atenuowanej szczepionki przeciwko polio. W tym dziedziczy swoich rodziców - rosyjskich wirusologów Marinę Woroszyłowa i Michaiła Czumakowa - którzy byli zaangażowani we wprowadzenie żywej szczepionki przeciwko polio w ZSRR w latach pięćdziesiątych.

Masowe szczepienie nie tylko pozwoliło wyeliminować dwa z trzech dzikich szczepów wirusa polio w ciągu pół wieku, ale także doprowadziło do nieoczekiwanych konsekwencji, które nie były bezpośrednio związane z polio. Na przykład, w 2000 roku, w Afrykańskiej Gwinei Bissau, szczepienia zostały zredukowane dzięki Narodowej Kampanii Szczepień. Doustna szczepionka przeciw polio zmniejsza śmiertelność z jakiejkolwiek przyczyny: naturalny eksperyment w ramach siedmiu randomizowanych badań, śmiertelność dzieci o 19 procent – i to na przestrzeni lat kiedy polio w kraju nikt nie chorował. Chińscy naukowcy zauważyli, że dzieci szczepione przeciwko polio, rzadziej Wcześniej istniejąca odporność heterologiczna na szczepienie przeciwko wirusowi polio może łagodzić nasilenie choroby rąk, pokarmu i jamy ustnej wywołanej przez EV71, rozwijać zakaźne zapalenie jamy ustnej i kończyn. A w Rosji, według Czy „immunologia wrodzona” może uratować nas przed koronawirusem? Chumakow, Jr. A skoro szczepionka okazała się bardzo pomocna w walce z innymi wirusami, dlaczego nie użyć tej broni ponownie?

Szczepionka przeciw polio ma niewątpliwe zalety: jest znana od dawna, dobrze zbadana i niedroga. Jest tu jednak kilka subtelności.

Faktem jest, że istnieją dwie szczepionki przeciwko polio. Pierwsza to wspomniana żywa osłabiona – jej dzieci są wlewane do ust lub karmione kawałkiem cukru. A drugi jest dezaktywowany, jest wstrzykiwany do mięśnia przez wstrzyknięcie.

Nieaktywny pojawił się wcześniej: jest bezpieczniejszy, ale też mniej skuteczny. Rodzice Konstantina Chumakova walczyli o wprowadzenie żywej szczepionki, która daje silniejszą odpowiedź immunologiczną i od tego czasu jest stosowana na całym świecie. Jednak stopniowo, gdy wirus polio został wyeliminowany, kraje zaczęły przestawiać się z powrotem na inaktywowaną szczepionkę, aby nie narażać osób z obniżoną odpornością.

Jeśli żywa szczepionka zostanie teraz ponownie wprowadzona na masową skalę, istnieje ryzyko, że osoby zagrożone mogą zostać zranione. Dlatego nawet dla od dawna znanej szczepionki potrzebne są dokładne testy (zostaną przeprowadzone m.in. w Rosji, w Kirowie, zostanie wykonanych 1500 badań szczepionki przeciwko polio zapobiegającej koronawirusowi). A jeśli taka metoda potrząsania systemem odpornościowym stanie się dla kogoś ratunkiem, to tylko dla tych, którzy jeszcze nie są chorzy, i tych, którzy potrzebują doraźnej ochrony - przede wszystkim lekarzy.

Uwiedziona odporność

Ale podczas gdy pomysł szczepionki na polio wciąż wygląda na intuicyjny – w końcu lekarstwo na jednego wirusa może być przydatne dla innych – to niektóre inne wydają się znacznie dziwniejsze.

Na przykład wielu zachęciło naukowców z Nowego Jorku, którzy obliczyli, że w krajach stosujących masowe szczepienia przeciwko gruźlicy śmiertelność z powodu koronawirusa jest niższa. ograniczono szczepienia. Gdyby te wyniki się potwierdziły, oznaczałoby to, że niektóre kraje, w których gruźlica nie została pokonana i szczepienia przeciwko niej są obowiązkowe (na przykład Rosja), mogłyby odetchnąć z ulgą: jeśli nie gruźlica, to przynajmniej koronawirus przejdzie stycznie.

Ale gruźlica jest wywoływana przez bakterie – a COVID-19 jest wywoływany przez wirusy.

Artykuł został szybko skrytykowany przez BCG Against Coronavirus: Less Hype And More Evidence, Please: korelację nazwano nieistotną, a metodologię wątpliwą (m.in. autorzy porównywali kraje w zależności od średnich dochodów ludności, co nie zawsze odpowiadają jakości leku). A po tym, jak lekarze z Tel Awiwu porównali śmiertelność z powodu koronawirusa wśród nieszczepionych Izraelczyków i zaszczepionych migrantów i umieścili wskaźniki SARS – CoV – 2 w BCG – zaszczepionych i nieszczepionych młodych dorosłych w tej historii – śmiertelność nie różniła się między tymi grupami. Nie możesz wydychać.

Niemniej jednak pomysł porównania śmiertelności w zależności od historii szczepień nie zrodził się znikąd. Podobnie jak szczepionka przeciw polio, której przypisuje się zapobieganie innym infekcjom wirusowym, szczepionka przeciw gruźlicy ma od czasu do czasu zaskakujące właściwości.

Szczepionka przeciw gruźlicy jest atenuowanym szczepem bydlęcego prątka gruźlicy, Mycobacterium bovis (nazywanego również Bacillus Calmette-Guerin, od jego twórców, stąd skrót BCG, Bacille Calmette-Guerin). Jest spokrewniony z ludzkim prątkiem gruźlicy - M. tuberculosis.

Pierwszą zaskakującą właściwością BCG jest to, że nie chroni tak dobrze gruźlicy przed samą gruźlicą: w niektórych populacjach jej skuteczność w ogóle wynosi zero.

Ale BCG skutecznie zapobiega trądowi powodowanemu przez innych przedstawicieli rodzaju mycobacterium. Istnieje wyjaśnienie tego efektu: spokrewnione bakterie mają podobne białka na powierzchni komórki. A jeśli organizm wytwarza przeciwciała, które dobrze przylegają do jednej mykobakterii, to z pewnym prawdopodobieństwem przyczepią się one do powierzchni jej krewniaka, wywołując odpowiedź immunologiczną.

Zjawisko to nazywa się reaktywnością krzyżową. I to działa nie tylko na przeciwciała, ale także na limfocyty T, które nagle rozpoznają wroga w komórkach z niezwykłymi cząsteczkami i go zabijają – choć mechanizm ich działania odwraca się, zapamiętując konkretnego wroga, aby go zaatakować na pierwszym spotkaniu.

Odporność może w ten sposób „zmylić” nie tylko spokrewnione bakterie, ale także różne wirusy CD4 Odporność heterologiczna za pośrednictwem komórek T – między prątkami a wirusami ospy: HIV i zapalenie wątroby, grypa i wirus Epsteina-Barra, bakterie i jednokomórkowe eukarionty Wykorzystanie korzystnych heterologicznych skutków szczepień (tężec i toksoplazma), a nawet bakterie i wirusy: cytomegalowirus i pałeczka dżumy, HIV i M. tuberculosis.

Prowadzi to do tego, że dorośli czasami wykorzystują korzystne heterologiczne efekty szczepień immunologicznych komórek pamięci, które są specyficzne dla patogenów, na które ich gospodarze nigdy nie byli chorzy: w tym HIV, wirus opryszczki i, jak się ostatnio okazało, cele komórek T Odpowiedzi na koronawirus SARS ‑ CoV ‑ 2 u ludzi z chorobą COVID ‑ 19 i osoby nienarażone, nawet SARS ‑ CoV ‑ 2 koronawirus.

Tak czy inaczej, wielu badaczy odkryło, że szczepionka BCG ma zdolność ochrony nie tylko przed zakażeniami prątkami. Na przykład, w kilku populacjach zmniejszyło A małe ukłucie – duży efekt: nieswoista immunomodulacja przez szczepionki od dwóch do trzech razy, z wszystkich przyczyn śmiertelności niemowląt. I trudno to przypisać ochronie przeciwgruźliczej: noworodki praktycznie na nią nie chorują, co oznacza, że szczepionka może działać okrężnie. Stopniowo naukowcy zaczęli podejrzewać, że nie była to kwestia reaktywności krzyżowej – w niektórych przypadkach „efekt deja vu”, który pozwala radzić sobie z nigdy nie widzianym patogenem, działał niezależnie od limfocytów T i B z ich przeciwciała. Oznacza to, że pamięć immunologiczna ma inne, nieznane wcześniej mechanizmy.

Sztuczki z pamięcią

Klasyczny obraz ludzkiego układu odpornościowego to drzewo o dwóch gałęziach: odporności wrodzonej i nabytej (adaptacyjnej). A jeśli każda osoba ma swoją drugą osobę, a siła jej odpowiedzi zależy od pamięci poprzednich infekcji, to pierwsza powinna być taka sama dla wszystkich zdrowych ludzi.

Jest jednak coraz więcej dowodów na to, że tak nie jest.

Nawet u roślin i bezkręgowców pozbawionych układu odporności nabytej od czasu do czasu znajdują oznaki pamięci immunologicznej: komary za każdym razem coraz aktywniej próbują zabić w sobie malarię plasmodium, a odporność skorupiaków „przywołuje” swoje pasożytnicze robaki. Znane są przykłady wykorzystania korzystnych heterologicznych skutków szczepień i śladów inwazji drażniących liści w komórkach odporności wrodzonej: makrofagów (zjadających bakterie i szczątki komórkowe) i neutrofili (głównych bojowników przeciwko bakteriom).

Efekty te nazywane są pamięcią odporności wrodzonej lub przejawami „odporności wytrenowanej”. Odporność wyszkolona: program wrodzonej pamięci odpornościowej w zdrowiu i chorobie – w przypadku BCG szczepionka działa odpowiednio jako trener. Na pamiątkę próbnej walki z gruźlicą organizm zachowuje nie tylko limfocyty T i B gotowe do walki z prątkiem gruźlicy, ale także komórki odporności wrodzonej o zmienionym metabolizmie. Na przykład niektóre z nich zaczynają uwalniać więcej cząsteczek sygnałowych. Zarysowane są w nich zmiany epigenetyczne: niektóre geny „zamykają się” przed czytaniem, inne przeciwnie, odprężają się, w wyniku czego zmienia się również zestaw wydzielanych substancji.

Sądząc po tym, że niektóre przejawy pamięci immunologicznej utrzymują się Wytrenowana odporność: program wrodzonej pamięci immunologicznej w zdrowiu i chorobie przez miesiące lub nawet lata po pierwszym „treningu”, zmiany dotyczą nie tylko dorosłych komórek, ale także komórek macierzystych, które nadal produkują aktywowanych poprzedników. Nawet „cywile” są szkoleni: mieszkańcy szpiku kostnego i tkanki nabłonkowej, po zakażeniu lub szczepieniu, nadal wytwarzają więcej cząsteczek, które kierują ruchem żołnierzy odpornościowych w całym ciele - a to decyduje np. o tym, ilu z nich będzie wpadnij do płuc, by walczyć z koronawirusem.

Nie zawsze możemy w pełni przewidzieć, czy zmiany te wystąpią w przypadku każdej konkretnej szczepionki, a jeśli tak, to w jakim kierunku zostaną skierowane.

Niektóre antygeny drażniące powodują tolerancję odporności, to znaczy hamują jej działanie. Z drugiej strony inne utrzymują system odpornościowy na właściwym torze i pozwalają mu bardziej agresywnie reagować na innych wrogów. W niektórych przypadkach działania te można łączyć: wytrenowana odporność będzie reagowała silniej na niektóre bodźce, a słabiej na inne.

W każdym przypadku należy dokładnie sprawdzić, jaką pamięć pozostawia antygen. Czasami te efekty mogą nie być dla nas korzystne – na przykład jedna ze szczepionek przeciw grypie została powiązana z przeciwciałami przeciwko nukleoproteinie grypy, które reagują krzyżowo z ludzkim receptorem hipokretyny 2 z autoimmunologiczną narkolepsją. A czasami „trening szczepień” może być wykorzystany dla dobra ludzi. Na przykład, BCG rozważa zastosowanie Efektów Bacille Calmette-Guérin po pierwszym zdarzeniu demielinizacyjnym w OUN w stwardnieniu rozsianym i już doświadcza długoterminowej redukcji hiperglikemii w zaawansowanej cukrzycy typu 1: wartość indukowanej glikolizy tlenowej ze szczepieniami BCG, jak lekarstwo na cukrzycę: szczepienie w okresie niemowlęcym nie jest tutaj korzystne, ale podanie szczepionki w nagłych wypadkach pomaga stłumić autoimmunologiczny atak organizmu na trzustkę. Ta sama szczepionka jest korzystna w innych przypadkach Odporność wytrenowana: program wrodzonej pamięci immunologicznej w zdrowiu i chorobie w celu wzmocnienia odpowiedzi immunologicznej w przypadku raka pęcherza moczowego, białaczki, chłoniaka i czerniaka.

Teraz mamy możliwość wyszkolonej odporności indukowanej przez BCG: czy może ona zapewnić ochronę przed COVID-19? wykorzystaj nowo odkrytą właściwość odporności wrodzonej i obróć jej „pamięć” przeciwko wirusowi SARS – CoV – 2. Nie ma sensu liczyć na pozostałości po szczepieniach dziecięcych – dane o tym, jak długo efekt treningu po BCG utrzymuje się w organizmie, bardzo się różnią – od kilku miesięcy do kilkudziesięciu lat (choć są nawet prace, w których można było prześledzić Priming Matczyny).: Bacillus Calmette-Guérin (BCG) Blizny po szczepionce u matek zwiększają przeżycie ich dziecka dzięki blizny po szczepieniu BCG (efekt międzypokoleniowy: dzieci rzadziej umierały i lepiej reagowały na szczepionkę, jeśli urodziły się z zaszczepioną matką). Ale możesz ponownie zaszczepić dorosłych i liczyć na szybką ochronę (ale prawdopodobnie krótkoterminową).

W tym przypadku, podobnie jak w historii szczepionki przeciwko polio, istnieje ryzyko. Jeśli układ odpornościowy zareaguje zbyt agresywnie na szczepionkę, może nastąpić burza cytokin, z którą organizm nie zawsze jest w stanie sobie poradzić. Jednak w podobnym badaniu BCG Szczepienie chroni przed eksperymentalną infekcją wirusową u ludzi poprzez indukcję cytokin związanych z wyszkoloną odpornością, gdy BCG był stosowany przeciwko wirusowi żółtej gorączki – Wikipedia, tak się nie stało, a szczepionka zadziałała pomyślnie. Ale w przypadku epidemii nie można być pewnym, że osoby o słabej odporności i osoby starsze odpowiednio zareagują na szczepienie. Dlatego też, chociaż badania kliniczne BCG jako prewencji COVID-19 już się rozpoczynają na całym świecie, od Danii po Australię i Ugandę, będą one skierowane przede wszystkim do lekarzy.

W ten sposób nowy koronawirus może tu działać jako motor postępu immunologicznego. Biorąc pod uwagę inne leki, które można znaleźć na cukrzycę lub raka, próby szczepień zapobiegawczych prawdopodobnie nie osiągną takich proporcji. Teraz mamy szansę zebrać dużą ilość danych o tym, jak szczepionki, których używamy, działają okrężnie i sprawdzić, czy nasza wrodzona pamięć immunologiczna jest tak silna.