Od lewej stoi prof. dr hab. Andrzej Tretyn, obok siedzą dr Joanna Szczepanek i dr Monika Skorupa Nauki przyrodnicze

Pamięć immunologiczna w walce z COVID-19

— Marcin Behrendt
udostępnij na facebook udostępnij na twitterze udostępnij na linkedin wyślij mailem wydrukuj
Prof. dr hab. Andrzej Tretyn, dr Joanna Szczepanek i dr Monika Skorupa
fot. Andrzej Romański

Po dwóch dawkach szczepionki większość osób wytwarza przeciwciała skierowane przeciwko wirusowi SARS-CoV-2. U ozdrowieńców pierwsza dawka szczepionki działa analogicznie jak druga u osób wcześniej niechorujących – dowodzą naukowcy z UMK.

Zespół kierowany przez prof. dr. hab. Andrzeja Tretyna z Wydziału Nauk Biologicznych i Weterynaryjnych UMK prowadzi badania wybranych parametrów odpowiedzi immunologicznej u osób zaszczepionych przeciwko SARS-CoV-2 oraz ozdrowieńców. Wyniki pilotażowych badań przeprowadzonych w lutym i marcu 2021 roku wśród 477 osób, które chorowały na COVID-19 i/lub zostały zaszczepione preparatem Pfizer/BioNTech, zostały opublikowane przez czasopismo "Cells" w artykule "Differences in the Concentration of Anti-SARS-CoV-2 IgG Antibodies Post-COVID-19 Recovery or Post-Vaccination".

- Nasze badania zainicjowaliśmy krótko po wprowadzeniu w Polsce programu szczepień - wyjaśnia prof. Andrzej Tretyn. Ze względu na dostępność preparatów podczas szczepienia grupy "zero" na początku badań analizowaliśmy próbki krwi pozyskane od osób szczepionych preparatem mRNA Comirnaty.

Prof. dr hab. Andrzej Tretyn
Prof. dr hab. Andrzej Tretyn
fot. Andrzej Romański

W doświadczeniu wzięły udział 362 kobiety i 115 mężczyzn w wieku od 18 do 93 lat. Wyniki analizowano w kilku podgrupach:

  1. zdrowych i nieszczepionych,
  2. nieszczepionych z potwierdzoną bezobjawową infekcją SARS-CoV-2,
  3. nieszczepionych po infekcji objawowej,
  4. dwa lub trzy tygodnie po przyjęciu pierwszej dawki szczepionki niechorujących na COVID-19
  5. od jednego do pięciu tygodni po drugiej dawce szczepionki niechorujących na COVID-19,
  6. szczepionych jedną lub dwiema dawkami z potwierdzoną infekcją.

Naukowcy skupili się na analizie wybranych elementów humoralnej oraz komórkowej odpowiedzi immunologicznej. W ramach badań przeprowadzili ilościowe testy pozwalające precyzyjnie określić stężenie przeciwciał o właściwościach neutralizujących, skierowanych przeciwko antygenowi S1 wirusa SARS-CoV-2 oraz testy umożliwiające określenie aktywności komórek T reagujących na patogen poprzez wykrywanie interferonu gamma, istotnej cząsteczki sygnałowej układu immunologicznego.

- Przeciwciała IgG są istotnym markerem odporności, a ich obecność świadczy o tym, że zaszła reakcja układu odpornościowego, ale nie są one jej główną siłą – wyjaśnia dr Joanna Szczepanek. - Należy pamiętać, że nawet niski poziom przeciwciał może skutecznie chronić przed infekcją.

Dr Joanna Szczepanek stoi przed lodówką z odczynnikami do oznaczeń oraz z surowicą przeznaczoną do badań
Dr Joanna Szczepanek
fot. Andrzej Romański

Przeciwciała są kluczowe w rozpoznawaniu i zneutralizowaniu wirusów, które nie przedostały się do komórek. W zapobieganiu rozwojowi ciężkich postaci COVID-19, po przedostaniu się wirusa do wnętrza komórek, kluczowe znaczenie ma odpowiedź komórkowa, w której uczestniczą specyficzne limfocyty T wydzielające cytokiny.

Naukowcy zauważyli duże zróżnicowanie odpowiedzi immunologicznej. Stężenie przeciwciał IgG anty-SARS-CoV-2 u badanych osób wahało się od 0 do 38 400 BAU/ml (BAU, czyli Binding Affinity Units jest jednostką do oznaczania przeciwciał anty-SARS-CoV-2 rekomendowaną przez Światową Organizację Zdrowia).

Opublikowane dotychczas wyniki badań innych zespołów potwierdzają, że ochronne działanie naturalnego zakażenia SARS-CoV-2 wynosi od 81 do 100 proc. - Rozpoczyna się 14. dnia po zakażeniu i utrzymuje przez okres od pięciu do ośmiu miesięcy – tłumaczą biolodzy z UMK.

Aparatura do pomiaru przeciwciał
Badania wykonywane są metodą immunoenzymatyczną, na analizatorze ANALYZER I-2P, zapewniającym w pełni zautomatyzowany przebieg reakcji od wprowadzenia surowic do odczytufot. Andrzej Romański

Na podstawie własnych analiz zaobserwowali, że u części osób, które bezobjawowo przeszły COVID-19, przeciwciała nie są wykrywane. Stosunkowo niskie stężenia przeciwciał IgG wykryto u osób, które przeszły zakażenie skąpoobjawowo, oznaczanych po kilkunastu tygodniach od dodatnich wyników testu, co może wskazywać na wysokie ryzyko reinfekcji. Toruńscy naukowcy uważają, że osoby, które chorowały na COVID-19, powinny się zaszczepić, aby wzmocnić i utrwalić odporność. Na podstawie wyników badań można również wnioskować, że humoralna odpowiedź immunologiczna wywołana naturalną infekcją u ozdrowieńców jest istotnie wzmacniana po podaniu już pojedynczej dawki.

Po dwóch dawkach szczepionki większość osób wytwarza przeciwciała o właściwościach neutralizujących, a w ich krwi obecne są zaktywowane limfocyty, co potwierdza skuteczność szczepionki mRNA w inicjowaniu odpowiedzi immunologicznej na poziomie 95 proc. U pacjentów po przebytym COVID-19, w trzecim tygodniu od przyjęcia pierwszej dawki szczepionki, miano przeciwciał IgG było ponad 11-krotnie wyższe niż u nieszczepionych ozdrowieńców.

- U tych osób oznaczamy najwyższe poziomy przeciwciał IgG anty-SARS-CoV-2 zarówno po przyjęciu pierwszej, jak i drugiej dawki szczepionki – tłumaczy prof. Tretyn. - Natomiast u ozdrowieńców pierwsza dawka szczepionki działa analogicznie jak druga (przypominająca) u osób, które wcześniej nie chorowały. Z naszych bieżących obserwacji wynika, że podanie drugiej dawki ozdrowieńcom nie wpływa już istotnie na sam poziom przeciwciał, może jednak mieć znaczenie dla trwałości odpowiedzi.

Badacze nie stwierdzili istotnej korelacji wyników z płcią pacjentów, aczkolwiek nieznacznie niższe stężenia IgG anty-SARS-CoV-2 oznaczyli u mężczyzn w porównaniu z kobietami, w każdej z analizowanych podgrup. Najsilniejszą odpowiedź zaobserwowano u osób w wieku 36-55 lat. U pacjentów po 65. roku życia wykryto niższe miana przeciwciał, a wyraźna różnica była zauważalna u osób po 80. roku życia oraz u pacjentów z chorobami przewlekłymi, zwłaszcza cukrzycą, chorobami tarczycy, schorzeniami o podłożu zapalnym. Osoby niereagujące na szczepienie stanowią ok. 5 proc. – Naszym zdaniem istnieje konieczność prowadzenia specjalnego nadzoru serologicznego u osób w wieku 65+ i/lub osób z przewlekłymi chorobami współistniejącymi, jak również rozważenia przyjęcia dawek utrwalających u tych pacjentów, aby zapewnić im właściwą ochronę immunologiczną przed infekcją – mówi prof. Tretyn.

Wciąż nie mamy dostatecznych informacji na temat trwałości odpowiedzi poszczepiennej. Zarówno po przebytym zakażeniu, jak i w wyniku szczepienia w organizmie powinny pozostać komórki pamięci, zdolne do wytworzenia dużej ilości przeciwciał w krótkim czasie, w wyniku kontaktu z tym samym patogenem.

- Pamięć immunologiczna, którą warunkuje obecność limfocytów B, jak i komórek T CD8+ (cytotoksycznych) i komórek T CD4+ (pomocniczych), jest podstawą trwałości odporności po objawowym lub bezobjawowym zakażeniu SARS-CoV-2 lub nabytej w efekcie szczepienia – tłumaczy dr Szczepanek. - Zarówno w przypadku naturalnego przechorowania, jak i w wyniku szczepienia odpowiedź komórkowa powinna być długoterminowa. W badaniach, w których uczestniczyli ozdrowieńcy po zakażeniach SARS-CoV(-1), specyficzne przeciwciała wykrywane były po kilku latach od infekcji, a reaktywne wobec antygenów tego wirusa limfocyty T nawet po kilkunastu latach. Wciąż nie wiemy, jak długotrwała będzie odporność po infekcji wirusem SARS-CoV-2, a tym bardziej nabyta w wyniku szczepienia.

Dr Monika Skorupa stoi przy aparacie
Dr Monika Skorupa
fot. Andrzej Romański

Monitorowanie odpowiedzi poszczepiennej układu immunologicznego jest jednym z kluczowych etapów badania skuteczności szczepionek, dlatego jego ważnym elementem jest wykonywanie regularnych pomiarów poziomu przeciwciał wśród wybranych osób, dzięki któremu poznajemy dynamikę tej odpowiedzi. - W pierwszej kolejności do badania włączyliśmy osiem osób szczepionych preparatem Pfizer/Biontech - opowiada dr Monika Skorupa z Wydziału Nauk Biologicznych i Weterynaryjnych UMK. - Od maja w badaniu uczestniczą również osoby szczepione preparatem Oxford/AstraZeneca. Aktualnie uczestnicy mają wykonywane regularne comiesięczne pomiary stężenia IgG anty-SARS-CoV-2 oraz analizy odpowiedzi komórkowej co 2-3 miesiące. Na podstawie wyników uzyskanych w pierwszej grupie zaobserwowano, że najwyższe stężenia przeciwciał oznaczane są w 2-3 tygodniu po drugiej iniekcji, a już po 4 miesiącach od szczepienia poziom przeciwciał obniża się poniżej uzyskanego przed przyjęciem drugiej dawki.

Wykres pokazujący wyniki badań ośmiu osób szczepionych preparatem Pfizer/Biontech
Wyniki badań ośmiu osób szczepionych preparatem Pfizer/Biontech

- Mamy koniec sierpnia, więc dla niektórych z nas jest to już ósmy miesiąc po szczepieniu – mówi prof. Tretyn, który w eksperymencie uczestniczy od stycznia. – Wśród nas są osoby, u których w próbkach krwi przeciwciała, jak również zaktywowane limfocyty T są już niewykrywane. Dlatego wydaje się, że trzecia dawka szczepionki jest nieunikniona. Obecnie w Polsce nie można jeszcze zaszczepić się trzecią dawką. My chcemy świadomie podjąć decyzję o jej przyjęciu na podstawie znajomości naszego statusu immunologicznego.

W badaniu prowadzonym wśród pracowników UMK biolodzy porównują również różnice między dostępnymi w Polsce różnymi szczepionkami. Dane w tym badaniu są wciąż gromadzone, a wyniki wymagają opracowania. Niemniej jednak można stwierdzić, że najwyższe poziomy przeciwciał oznaczane są w surowicy osób szczepionych preparatami mRNA. U osób, które przyjęły szczepionki wektorowe, odpowiedź immunologiczna pojawia się później. Przypuszczalnie jednodawkowa szczepionka firmy Johnson&Johnson jest skuteczniejsza u ozdrowieńców. Pomimo intensywnie prowadzonych badań naukowych i klinicznych wciąż nie wiadomo, jak długo specyficzne przeciwciała zapewniają ochronę przed infekcją oraz jakie miano przeciwciał zapewnia ochronę przed ciężkim przebiegiem COVID-19.

Wykres: W badaniu prowadzonym wśród pracowników UMK biolodzy porównują różnice między czterema różnymi szczepionkami 
W badaniu prowadzonym wśród pracowników UMK biolodzy porównują różnice między szczepionkami 

Prof. Andrzej Tretyn jest kierownikiem grantu pt. "Ocena humoralnej i komórkowej odpowiedzi immunologicznej u pracowników UMK po przebytym zakażeniu SARS-CoV-2 i/lub poddanych szczepieniom przeciw COVID-19", prowadzonego wśród pracowników toruńskiej uczelni, finansowanego z grantu rektora UMK. Wkrótce rozpoczną się zapisy do trzeciego etapu realizacji projektu, w ramach którego od 27 września na obecność przeciwciał przebadane zostaną próbki krwi pobrane od wszystkich chętnych osób, które uczestniczyły w pierwszym lub/i drugim etapie badań. Członkowie zespołu prof. Tretyna zaangażowani są również w projekt "Ograniczenie negatywnych skutków COVID-19 poprzez działania profilaktyczne i zabezpieczające skierowane do służb medycznych", który realizowany jest wśród pracowników służby zdrowia naszego województwa i jest prawdopodobnie największym tego typu przedsięwzięciem w Polsce. Działania prowadzone są w ramach Osi Priorytetowej 9 Solidarne społeczeństwo, Działanie 9.3 Rozwój usług zdrowotnych i społecznych, Poddziałanie 9.3.1 Rozwój usług zdrowotnych. Projekt został przygotowany przez Samorząd Województwa Kujawsko-Pomorskiego. Partnerem projektu jest NZOZ Pracownia Genetyki Nowotworów, z którą naukowcy ściśle współpracują w zakresie działań przeciwcovidowych.

Zasady udostępniania treści
udostępnij na facebook udostępnij na twitterze udostępnij na linkedin wyślij mailem wydrukuj

Powiązane artykuły

Biolodzy z UMK walczą ze skutkami suszy na polach

MOF-y na futurologicznej ścieżce chemików


Naukowcy rozwiewają mgłę po Covid-19

Czy te oczy mogą kłamać?


Na stronach internetowych Uniwersytetu Mikołaja Kopernika są stosowane pliki „cookies” zgodnie z Polityką prywatności.
Ustawienia zaawansowane
Na stronach internetowych Uniwersytetu Mikołaja Kopernika są stosowane pliki „cookies” zgodnie z Polityką prywatności. Stosowane przez nas ciasteczka służą wyłącznie do poprawienia funkcjonalności strony. Zbierane dane są przetwarzane w sposób zanonimizowany i służą do budowania analiz i statystyk, na podstawie których będziemy mogli dostosować sposób prezentowanych treści do ogólnych potrzeb użytkowników oraz podnosić ich jakość. W tym celu korzystamy z narzędzi Google Analytics, CUX i Facebook Pixel. Poniżej możliwość włączenia/wyłączenia poszczególnych z nich.
  włącz/wyłącz
Google Analitics

Korzystamy z narzędzia analitycznego Google Analytics, które umożliwia zbieranie informacji na temat korzystania ze stron Portalu (wyświetlane podstrony, ścieżki nawigacji pomiędzy stronami, czas korzystania z Portalu)

CUX

Korzystamy z narzędzia analitycznego CUX, które pozwala na rejestrowanie odwiedzin na stronach Portalu.

Facebook Pixel

Korzystamy z narzędzia marketingowego Facebook Pixel, które umożliwia gromadzenie informacji na temat korzystania z Portalu w zakresie przeglądanych stron.