Pandemia COVID-19 pokazała, jak szybko koronawirusy mogą stać się globalnym zagrożeniem dla zdrowia publicznego. Choć obecnie uwaga koncentruje się głównie na kolejnych wariantach SARS-CoV-2, naukowcy od lat ostrzegają, że kolejne niebezpieczne koronawirusy mogą ponownie przenieść się ze zwierząt na ludzi. Najnowsze badania naukowców z Uniwersytetu w Cambridge przynoszą jednak optymistyczne informacje. Wyniki wskazują, że dawki przypominające szczepionek przeciw COVID-19 mogą zapewniać ochronę nie tylko przed SARS-CoV-2, ale również przed niektórymi koronawirusami zwierzęcymi, które w przyszłości mogłyby wywołać kolejną pandemię. Jednocześnie badacze odkryli mechanizm określany jako „imprinting immunologiczny”, który wyjaśnia, dlaczego organizm nie zawsze skutecznie reaguje na nowe warianty wirusa.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Dlaczego dawki przypominające szczepionek przeciw COVID-19 mogą chronić nie tylko przed SARS-CoV-2, ale również przed niektórymi koronawirusami zwierzęcymi,
- Czym jest imprinting immunologiczny i w jaki sposób pierwsze zetknięcie z wirusem wpływa na późniejszą odpowiedź układu odpornościowego,
- Jakie wyniki przyniosły dwa badania naukowców z Uniwersytetu w Cambridge opublikowane w czasopismach npj Vaccines i iScience,
- Dlaczego odkrycia badaczy mogą przyspieszyć opracowanie szczepionek nowej generacji, skuteczniejszych wobec przyszłych koronawirusów.
Szczepionki mogą chronić także przed przyszłymi koronawirusami
Badania przeprowadzone przez naukowców z Cambridge Institute of Therapeutic Immunology & Infectious Disease (CITIID) miały odpowiedzieć na pytanie, czy obecnie stosowane szczepionki przeciw COVID-19 mogą zapewniać odporność również wobec innych koronawirusów, które potencjalnie mogą przejść ze zwierząt na człowieka.
W badaniu opublikowanym na łamach czasopisma npj Vaccines przeanalizowano próbki krwi starszych dorosłych mieszkańców Wielkiej Brytanii o średnim wieku około 69 lat. Wszyscy uczestnicy otrzymali cztery dawki szczepionki przeciw COVID-19, w tym najnowszą dawkę przypominającą zawierającą antygeny zarówno pierwotnego szczepu z Wuhan, jak i wariantu Omikron. Naukowcy sprawdzili zdolność przeciwciał do neutralizowania:
- różnych wariantów Omikron,
- wirusa SARS-CoV-1 odpowiedzialnego za epidemię SARS z 2003 roku,
- licznych sarbekowirusów występujących u nietoperzy i łuskowców.
Zaskakujące wyniki badań
Zgodnie z wcześniejszymi przewidywaniami przeciwciała gorzej neutralizowały najnowsze warianty Omikron niż pierwotny szczep SARS-CoV-2 z Wuhan. Wynika to z ciągłej ewolucji wirusa i jego zdolności do unikania odpowiedzi immunologicznej. Znacznie większym zaskoczeniem okazały się jednak wyniki dotyczące koronawirusów zwierzęcych. Badacze zaobserwowali, że przeciwciała znacznie skuteczniej neutralizowały dwa blisko spokrewnione z SARS-CoV-2 koronawirusy pochodzące od nietoperzy i łuskowców niż sam pierwotny szczep Wuhan. Jest to szczególnie interesujące, ponieważ wirusy te nigdy wcześniej nie zakażały ludzi.
Część analizowanych wirusów posiada zdolność wnikania do ludzkich komórek, dlatego od dawna uznawana jest za potencjalne źródło przyszłych epidemii. Grace West z CITIID, współautorka pierwszego badania, powiedziała:
Spodziewalibyśmy się, że szczepionka przeciwko COVID-19 zapewni ochronę przed dzisiejszymi wariantami, ale byliśmy zaskoczeni, gdy odkryliśmy, że zapewnia ona również ochronę przed niektórymi koronawirusami zwierzęcymi, które mogą wywołać pandemię w przyszłości
Dawki przypominające mogą dać światu cenny czas
Zdaniem autorów badań uzyskane wyniki mają ogromne znaczenie dla przygotowania świata na kolejne pandemie. Rebecca Morse z CITIID podkreśla:
Możemy już mieć przewagę, jeśli chodzi o ochronę przed niektórymi przyszłymi epidemiami. Dawki przypominające mogłyby zmniejszyć zarówno nasilenie, jak i rozprzestrzenianie się wirusa w przypadku jego rozprzestrzenienia, dając nam cenny czas na opracowanie bardziej ukierunkowanej szczepionki. Będzie to szczególnie ważne dla osób starszych i wrażliwych, które zazwyczaj są najbardziej dotknięte nowymi pandemiami.
Oznacza to, że obecne szczepienia mogłyby stanowić pierwszą linię obrony jeszcze przed opracowaniem szczepionek dedykowanych nowemu patogenowi.
Czym jest imprinting immunologiczny?
Drugie badanie zespołu z Cambridge koncentrowało się na zjawisku określanym jako imprinting immunologiczny (ang. immune imprinting). Mechanizm ten oznacza, że pierwsze zetknięcie organizmu z wirusem — niezależnie od tego, czy nastąpiło poprzez zakażenie, czy szczepienie — pozostawia trwały ślad w układzie odpornościowym. To właśnie ta pierwsza odpowiedź immunologiczna wpływa na sposób reagowania organizmu na kolejne warianty wirusa nawet wiele lat później. Profesor Ravindra Gupta wyjaśnia:
Układ odpornościowy nie resetuje się z każdym nowym wariantem. Zamiast tego bazuje na pierwszym zetknięciu, a wspomnienie to nadal wpływa na sposób, w jaki reaguje na nowe warianty. Podobnie jest z negatywnym wrażeniem, które trudno nam zmienić, gdy spotykamy kogoś po raz pierwszy i które wpływa na to, jak postępujemy z tą osobą za każdym razem, gdy się spotykamy.
Badania w Nigerii pozwoliły lepiej zrozumieć odporność populacyjną
Wyjątkową wartość drugiego badania zapewniły próbki krwi pochodzące od niezaszczepionych dorosłych mieszkańców Nigerii. Choć oficjalne statystyki sugerowały stosunkowo niewielką liczbę zakażeń, analiza wykazała, że większość badanych przeszła kontakt z SARS-CoV-2, często wielokrotnie, mimo że nigdy nie otrzymała formalnego rozpoznania COVID-19.
Dzięki temu naukowcy mogli przeanalizować rozwój odporności u osób, które najpierw zetknęły się z wirusem naturalnie, a dopiero później mogły zostać zaszczepione. Wyniki opublikowane w czasopiśmie iScience wykazały, że nawet po zakażeniu wariantem Omikron odpowiedź immunologiczna nadal była zdominowana przez pamięć dotyczącą wcześniejszych szczepów wirusa.
Dlaczego Omikron nadal potrafił omijać odporność?
Aby dokładniej zbadać mechanizm imprintingu immunologicznego, naukowcy usunęli z próbek krwi przeciwciała skierowane przeciwko wcześniejszym wariantom SARS-CoV-2. Po ich usunięciu zdolność neutralizacji zarówno starszych wariantów, jak i Omikronu znacząco spadła.
Badanie wykazało również, że kolejne szczepienia zwiększały ilość przeciwciał, jednak przede wszystkim wzmacniały już istniejącą pamięć immunologiczną zamiast tworzyć całkowicie nowe odpowiedzi skierowane przeciw najnowszym wariantom. Może to częściowo wyjaśniać, dlaczego kolejne warianty SARS-CoV-2 nadal skutecznie rozprzestrzeniają się nawet w populacjach o wysokim poziomie odporności.
Nowa generacja szczepionek może być bardziej uniwersalna
Autorzy badań uważają, że uzyskane wyniki mogą mieć istotne znaczenie dla projektowania szczepionek przyszłości. Zamiast koncentrować się wyłącznie na aktualnie dominującym wariancie, nowe preparaty mogłyby być ukierunkowane na fragmenty białka kolca wspólne dla wielu koronawirusów. Mogłoby to zapewniać ochronę nie tylko przed kolejnymi wariantami SARS-CoV-2, ale również przed nowymi koronawirusami pochodzenia zwierzęcego. Profesor Ravindra Gupta podkreśla:
Szczepionki są nadal niezwykle ważne, ponieważ pomagają zmniejszyć nasilenie infekcji, dlatego ważne jest, aby przyjmować dawki przypominające, jeśli jesteś narażony na zakażenie. Jednak nasze odkrycia pomagają wyjaśnić, dlaczego obserwujemy różne wzorce odporności na całym świecie. Pandemia nie rozwijała się równomiernie i nasze strategie szczepień muszą odzwierciedlać tę rzeczywistość. Wczesna infekcja pozostawia trwały ślad w układzie odpornościowym i w tym kontekście musimy skupić się na opracowaniu szczepionek, które będą działać w przypadku różnych historii odporności, aby pomóc przygotować się na przyszłe pandemie.
Główne wnioski
- Badanie przeprowadzone wśród osób, które otrzymały cztery dawki szczepionki przeciw COVID-19, wykazało, że przeciwciała mogą skutecznie neutralizować także niektóre sarbekowirusy występujące u nietoperzy i łuskowców, uznawane za potencjalne zagrożenie dla przyszłych pandemii.
- Naukowcy potwierdzili występowanie zjawiska imprintingu immunologicznego, w którym pierwsze zetknięcie z SARS-CoV-2 – poprzez zakażenie lub szczepienie – wpływa na sposób reagowania układu odpornościowego na kolejne warianty wirusa.
- Analiza próbek krwi mieszkańców Wielkiej Brytanii i Nigerii pokazała, że wcześniejsze doświadczenia układu odpornościowego mogą ograniczać skuteczność odpowiedzi wobec nowych wariantów, takich jak Omikron.
- Zdaniem badaczy wyniki obu prac mogą pomóc w opracowaniu uniwersalnych szczepionek nowej generacji, ukierunkowanych na wspólne elementy białka kolca różnych koronawirusów i zwiększających gotowość na przyszłe epidemie.
Źródło:
- https://www.nature.com/articles/s41541-026-01469-x
- https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(26)01285-X
- University of Cambridge
