Варианты, вызывающие озабоченность
Во всем мире зарегистрировано более 141 миллиона случаев COVID-19, а число жертв этого заболевания уже составило более 3 миллионов человек. Поскольку многие страны Европы и Азии сообщают о третьей волне случаев заболевания, гонка за вакцинацию как можно большего числа людей продолжается.
Однако по мере размножения вируса под давлением естественного отбора его генетический код может иногда изменяться. Эти изменения называются мутациями, а вирусы с одной или несколькими новыми мутациями называются вариантами или штаммами исходного вируса. Когда эти штаммы имеют мутации, которые благоприятствуют распространению вируса или более тяжелым исходам заболевания, их называют вариантами, вызывающими озабоченность.
На сегодняшний день известно три таких варианта, которые демонстрируют повышенную трансмиссивность:
- Вариант B.1.1.7 имеет мутацию в рецепторсвязывающем домене (RBD) белка-шипа в положении 501, где аминокислота аспарагин (N) заменена тирозином (Y). Следовательно, мутация получила название N501Y. Помимо этого, вариант имеет другие мутации, такие как делеция 69/70 и P681H.
- Вариант B.1.351 имеет много мутаций в шиповом белке, включая N501Y, E484K и K417N.
- Вариант P.1 является ветвью линии B.1.1.28, который впервые обнаружил Национальный институт инфекционных заболеваний Японии у путешественников из Бразилии. Он содержит мутации K417T, E484K и N501Y.
Праймерная и бустерная дозы
Сегодня несколько вакцин, кодирующих белок вирусного шипа (S), были одобрены для борьбы с COVID-19. Однако не все из них одинаково эффективны против новых штаммов коронавируса из-за изменений, которые произошли с их антигенными мишенями. Кроме того, варианты B.1.351 и P.1 могут сопротивляться нейтрализации моноклональными антителами (mAb) и имеют частичную резистентность к антителам от инфекции или вакцинации.
Результаты клинических испытаний показывают, что защита вакцины от COVID-19 начинается примерно через две недели после первой, так называемой праймерной дозы. Незадолго до введения второй дозы вакцины наблюдалась лишь умеренная нейтрализующая активность сывороток, а для сильного увеличения титров нейтрализующих антител нужна вторая доза, которая называется бустерной.
В связи с увеличением случаев заболевания и ограниченным количеством доступных вакцин Объединенный комитет Великобритании по вакцинам и иммунизации предложил отодвинуть срок получения второй дозы. Таким образом, больше людей получат первую дозу в течение короткого периода времени.
Решающее значение имеет оценка того, может ли отсрочка приема второй дозы вызвать кратковременный или неполный иммунитет против SARS-CoV-2 и другие связанные с этим риски, например, стать причиной новых мутаций вируса.
Результаты исследования
Чтобы оценить эффективность вакцины Pfizer-BioNTech (BNT162b2) COVID-19 против вызывающих озабоченность вариантов, исследователи проанализировали клеточные и гуморальные иммунные ответы, вызванные праймерными и бустерными дозами вакцины и сравнили их с естественным иммунитетом, приобретенным после заболевания COVID-19.
В частности команда обнаружила, что:
- Антитела IgG против субъединицы S1 SARS-CoV-2 S были обнаружены примерно через 14 дней после первой дозы вакцины, при этом почти все участники имели измеримые уровни IgG через 17 дней после первой дозы.
- Антитела IgA к SARS-CoV-2 появились у всех участников через 19 — 25 дней после первой дозы.
- Количество IgG к SARS-CoV-2 заметно повышалось через 21 день после введения второй дозы вакцины.
Чтобы проверить способна ли однократная доза вакцины предотвратить проникновение в клетки-хозяева S-белка вируса SARS-CoV-2 и трех его вариантов, команда использовала вектор псевдотипированного вируса на основе VSV для каждого из них. В качестве контроля использовалась плазма пациентов с COVID-19.
Ученые обнаружили, что образцы плазмы выздоровевших людей эффективно снижали проникновение исходного вируса и варианта B.1.1.7. Однако вакцина была менее эффективна в блокировании вариантов B.1.351 и P.1.
Аналогичные результаты были получены для плазмы, собранной у вакцинированных людей через 21 день после введения второй дозы вакцины. Вакцина Pfizer-BioNTech успешно нейтрализовала проникновение вируса дикого типа, но была менее эффективна для остальных вариантов.
Чтобы оценить Т-клеточный иммунитет после вакцинации, исследователи оценили частоту Т-клеток, продуцирующих гамма-интерферон при стимуляции пептидными пулами, полученными из S-белка SARS-CoV-2 и других коронавирусов человека, а также цитомегалавируса pp65, который был контролем.
Т-клетки, реагирующие на пептидную стимуляцию SARS-CoV-2 дикого типа и вариантов B.1.1.7 и B.1.351, не были обнаружены более чем у 40% людей, получивших свою первую дозу вакцины. Однако после второй дозы уровень Т-клеток значительно увеличился.
В целом, команда ученых пришла к выводу, что однократная доза вакцины Pfizer часто не вызывает адекватного нейтрализующего ответа антител. А даже если она вызывает иммунный ответ, он может оказаться не таким эффективным для новых вызывающих озабоченность вариантов вируса SARS-CoV-2.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
- Stankov, M., Cossman, A., Bonifacious, A., Dopfer-Jblonka, A. et al. (2021). Humoral and cellular immune responses against SARS-CoV-2 variants and human coronaviruses after single BNT162b2 vaccination. medRxiv. doi: https://doi.org/10.1101/2021.04.16.21255412, https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.04.16.21255412v1
