• Как действует вакцина “Спутник V”?

    Рассказывает Владимир Гущин, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией механизмов популяционной изменчивости патогенных микроорганизмов и референс-центра по коронавирусной инфекции НИЦЭМ имени Н. Ф. Гамалеи.

    “Спутник V” — аденовирусная векторная вакцина. Это значит, что в состав препарата входят аденовирусы, которые являются действующим веществом, и стабилизирующий раствор. Этот раствор позволяет поддерживать нужную кислотность, нужные солевые условия, создавать некую молекулярную сложность с использованием дополнительных компонентов и стабилизаторов, которые позволяют сохранить аденовирусные частицы как можно дольше.

    Аденовирус используется непростой. Из его генома удалены гены, которые отвечают за воспроизводство в организме человека. Они перенесены в геном клеток-продуцентов, живут в биореакторе и используются как субстрат, чтобы наработать аденовирус. Сам по себе аденовирус не способен вызвать инфекцию. То есть, мы имеем с вами аденовирусные частицы в составе буфера, которые можно применять внутримышечно — сейчас это основной способ использования вакцин “Спутник V” и “Спутник Лайт”.

    Рассмотрим на примере первой дозы, что происходит в организме человека. Вакцина размораживается или сразу набирается в шприц (если не была заморожена) и вводится в дельтовидную мышцу плеча таким образом, что содержимое буфера и аденовируса выходят в межклеточное пространство. Аденовирусы очень быстро находят свои клетки-мишени, на которых есть, как ключики, рецепторы, через которые вирус проникает внутрь.

    То есть, после введения аденовирус быстро уходит из межклеточного пространства в клетки и там разбирается на компоненты. Нуклеиновая кислота выходит в цитоплазму и попадает в ядро — основной держатель генетического материала в виде ДНК. В ядре начинается наработка матричной РНК (мРНК) и прежде всего иммуногена S-белка коронавируса. Эта мРНК выходит стандартным путем в цитоплазму, в цитоплазме начинается процесс трансляции, то есть перевода генетической информации из мРНК в виде белка. И вот этот белок выходит на поверхность мембраны клетки, где появляется иммуноген, появляется такая “шубка” из S-белка.

    Далее, учитывая, что сам по себе аденовирус обладает некой иммуногенностью, в ДНК запускается внутриклеточная воспалительная реакция. Клетка начинает сигнализировать о том, что с ней что-то не так. Некоторые клетки умирают.

    Часть компонентов погибших клеток “съедается” антигенпрезентирующими клетками. Эти клетки, в свою очередь, также переваривают содержимое S-белка, презентируют его на своей поверхности, таким образом выявляя Т-лимфоциты. Те, в свою очередь, либо выступают в виде цитотоксических клеток, которые будут впоследствии уничтожать зараженные клетки, либо взаимодействуют с так называемым хелперным звеном, чтобы запустить гуморальный иммунный ответ формирования антител. Гуморальный ответ направлен на уничтожение патогенов, которые находятся в крови и во внеклеточном пространстве.

    Так как в организме перед подобной вакцинацией всегда присутствует определенное количество Т-клеток и B-клеток, которые потенциально могут распознать S-белок коронавируса, то задача вакцинации как раз выявить, какие из T-клеток и B-клеток наилучшим образом могут ответить против S-белка и сформировать либо клетки, продуцирующие антитела, либо Т-клетки.

    Как я уже сказал выше, сама клетка показывает антигены. Они попадают к антигенпрезентирующим клеткам, которые цитотоксическое звено и хелперное звено. Хелперы помогают нужным B-клеткам, которые встречают этот антиген, переваривают на своей поверхности и также презентируют на мембране в составе молекул главного комплекса гистосовместимости, а  Т-клеткам распознать, что эти B-клетки являются важными с точки зрения иммунного ответа, запустить селекцию именно этих B-клеток.

    Петр Ковалев/ТАСС

    В течение нескольких недель формируется первичный пул высококачественных T-клеток и B-клеток, и именно к этому моменту вводится вторая доза “Спутника V”, которая призвана сделать селекцию еще строже, еще больше наработать клеток, которые будут производить антитела или цитотоксические клетки. В принципе, это работает упрощенно так.

    Можно лишь сказать, что сам по себе аденовирусный вектор, попадая в клетки, запускает формирование белка в течение нескольких часов или дней. Далее, после того, как все клеточные процессы запущены, буквально через 7-10 дней никаких компонентов аденовируса или кодируемых белков невозможно обнаружить. Это значит, что из организма все, что имело отношение к вакцине, вычищается.

    Это происходит потому, что иммунитет распознает клетки, производящие S-белок, и использует это знание, чтобы селектировать нужные субпопуляции T-клеток и B-клеток. В итоге все зараженные клетки умрут. Потому что так работает иммунитет: он вычисляет то, что является чужеродным, и полностью вычищает это из организма.

    За серию первичной и вторичной иммунизации мы получаем высококачественный иммунный ответ, который выходит на пик примерно через три недели после второй иммунизации. Можно сказать, что тогда человек находится на пике защиты. Есть некоторые особенности, связанные с реактивностью иммунной системы. Иногда у пожилых людей это происходит немного позднее. Примерно через три недели после второй дозы мы считаем человека максимально защищенным. На этом процесс изменения популяции Т-клеток и клеток, производящих антитела, не останавливается.

    Мы очень упрощенно рассмотрели процесс формирования иммунного ответа. Те же B-клетки в своем развитии претерпевают целый ряд трансформаций.

    Иммунные процессы – динамические. Выйдя на оптимальный ответ через три недели после второй дозы, через два-три месяца общее количество антител начинает снижаться. Это естественный процесс. Человеку, который не сталкивается с инфекцией постоянно, нужно снижать уровень антител, иначе его кровь превратится в густой бульон, который сердце не сможет гонять по венам.

    Формируются клетки памяти, которые при последующей встрече с возбудителем вируса будут активированы, то есть, будет очень быстро наработано количество B-клеток и цитотоксических клеток. Это первое. А второе — даже если патоген подвергнется изменениям, то клетки, которые уже имеют сродство к определенному антигену, могут быть доработаны, чтобы сделать иммунный ответ еще более специфичным и высококачественным. В этой связи вакцинация способствует тому, что при следующей встрече с инфекцией вы очень быстро ответите, остановите патоген и его процессы, и это позволит вам пострадать наименьшим образом.