По этому вопросу также принимаются решения с большими последствиями, как это и должно быть, основываясь только на малочисленных данных.
Среди многих неопределенностей, которые остаются в отношении Covid-19, есть то, как иммунная система человека реагирует на инфекцию и что это означает для распространения заболевания. Иммунитет после любой инфекции может варьироваться от пожизненного и полного до почти несуществующего. Однако до сих пор имеются лишь первые проблески данных об иммунитете к SARS-CoV-2, коронавирусу, вызывающему Covid-19.
Что могут сделать в такой ситуации ученые и лица, принимающие решения, которые полагаются на науку для обоснования политики? Наилучший подход заключается в построении концептуальной модели — набора предположений о том, как иммунитет может работать — на основе текущих знаний об иммунной системе и информации о связанных с ней вирусах, а затем определить, как каждый аспект этой модели может быть неправильным, как он будет знать и каковы будут последствия. Затем ученые должны приступить к работе по улучшению этого понимания с помощью наблюдения и эксперимента.
Идеальный сценарий: Однажды заразившись, человек становится полностью иммунным на всю жизнь, верен для целого ряда инфекций. Датский врач Питер Панум выяснил это для кори, когда он посетил Фарерские острова (между Шотландией и Исландией) во время вспышки в 1846 году и обнаружил, что жители старше 65 лет, которые были живы во время предыдущей вспышки в 1781 году, были защищены. Это поразительное наблюдение помогло начать работу в области иммунологии и эпидемиологии — и с тех пор, как научное сообщество, как и во многих других дисциплинах, узнало, что зачастую все гораздо сложнее.
Одним из примеров “более сложного " является иммунитет к коронавирусам, большой группе вирусов, которые иногда переходят от животных-хозяев к людям: SARS-CoV-2 является третьей крупной коронавирусной эпидемией, затронувшей людей в последнее время, после вспышки атипичной пневмонии 2002-2003 годов и вспышки MERS, начавшейся в 2012 году .
Большая часть нашего понимания иммунитета к коронавирусам исходит не от SARS или MERS, которые заразили сравнительно небольшое количество людей, а от коронавирусов, которые распространяются каждый год, вызывая респираторные инфекции от простуды до пневмонии. В двух отдельных исследованиях исследователи заразили добровольцев-людей сезонным коронавирусом и примерно через год привили их тем же или аналогичным вирусом, чтобы выяснить, приобрели ли они иммунитет.
В первом исследовании учёные отобрали 18 добровольцев, которые заболели простудой после того, как они были инокулированы - или «заражены», как его называют, одним штаммом коронавируса в 1977 или 1978 году. Шесть субъектов были повторно заражены год спустя тем же штаммом, и ни один из них не был инфицирован, по-видимому, благодаря защите, полученной благодаря их иммунному ответу на первую инфекцию. Год спустя 12 других добровольцев подверглись воздействию немного другого штамма коронавируса, и их защита от этого была лишь частичной.
В другом исследовании, опубликованном в 1990 году, 15 добровольцев были привиты коронавирусом; 10 были инфицированы. Четырнадцать человек вернулись за другой прививкой с тем же штаммом через год: у них появились менее серьезные симптомы, и их тела произвели меньше вируса, чем после первоначального вызова, особенно те, кто показал сильный иммунный ответ в первый раз.
Для изучения иммунитета к ОРВИ и БВРС не было проведено ни одного такого сложного для человека эксперимента. Но измерения антител в крови людей, переживших эти инфекции, показывают, что эти защиты сохраняются в течение некоторого времени: два года для торс, согласно одному исследованию , и почти три года для БВРС, согласно другому исследованию. Однако нейтрализующая способность этих антител-мера того, насколько хорошо они подавляют репликацию вируса — уже снижалась в течение периодов исследования.
Не было проведено таких экспериментов на людях для изучения иммунитета к SARS и MERS. Но измерения антител в крови людей, переживших эти инфекции, показывают, что эти защитные механизмы сохраняются в течение некоторого времени: два года для SARS, согласно одному исследованию, и почти три года для MERS, согласно другому. Тем не менее, нейтрализующая способность этих антител - мера того, насколько хорошо они ингибируют репликацию вируса - уже снижалась в течение периодов исследования.
Эти исследования формируют основу для обоснованного предположения о том, что может произойти с пациентами Covid-19. После заражения SARS-CoV-2 Большинство людей будет иметь иммунитет, некоторые больше, чем другие. Можно предположить, что такой ответ обеспечит определенную защиту в среднесрочной перспективе — по крайней мере на год, — и тогда его эффективность может снизиться.
Другие данные подтверждают эту модель. Недавнее рецензируемое исследование под руководством команды из Университета Эразмус, Нидерланды, опубликовало данные от 12 пациентов, показывающие, что у них развились антитела после инфицирования SARS-CoV-2 . Несколько моих коллег и студентов, а так же мною были статистически проанализированы тысячи сезонных коронавирус случаев в США и использовали математическую модель, чтобы сделать вывод, что иммунитет в течение года или около того вероятен для двух сезонных коронавирусов, наиболее тесно связанных с SARS-CoV-2 - возможно, указание на то, как может вести себя иммунитет к самому SARS-CoV-2.
Если верно, что инфекция создает иммунитет у большинства или всех людей и что защита длится год или более, то заражение растущего числа людей в любой данной популяции приведет к накоплению так называемого стадного иммунитета . Поскольку все больше и больше людей становятся невосприимчивыми к вирусу, у инфицированного человека остается все меньше и меньше шансов о вступлении в контакт с человеком, восприимчивым к инфекции. В конечном счете, стадный иммунитет становится достаточно распространенным, чтобы инфицированный человек в среднем заражал меньше, чем один другой человек; в этот момент число случаев заболевания начинает снижаться. Если стадный иммунитет достаточно распространен, то даже при отсутствии мер, направленных на замедление передачи, вирус будет сдерживаться — по крайней мере, до тех пор, пока иммунитет не ослабнет или не родится достаточное количество новых людей, восприимчивых к инфекции.
На данный момент случаи Covid-19 были занижены из-за ограниченного тестирования - возможно, в 10 раз в некоторых местах, например, в Италии в конце прошлого месяца. Если недоучет находится примерно на этом уровне и в других странах, то большая часть населения во многих (если не во всех) странах мира по-прежнему подвержена инфекциям, и стадный иммунитет в настоящее время является незначительным явлением. Долгосрочный контроль над вирусом зависит от того, насколько большинство людей приобретет иммунитет, путем инфекции и выздоровления, или посредством вакцинации - насколько велико большинство, зависит от других параметров инфекции, которые остаются неизвестными.
Одна из проблем связана с возможностью повторного заражения . Южнокорейские центры по контролю и профилактике заболеваний недавно сообщили, что 91 пациент, который был заражен SARS-CoV-2, а затем получил отрицательный результат на вирус, позже снова получил положительный результат . Если бы некоторые из этих случаев действительно были реинфекциями, они поставили бы под сомнение силу иммунитета, который развился у пациентов.
Альтернативная возможность , которую многие ученые считают более вероятной, заключается в том, что у этих пациентов был ложный отрицательный тест в середине продолжающейся инфекции или что инфекция временно утихла, а затем вновь появилась. C.D.C Южной Кореи сейчас работает над оценкой достоинств всех этих объяснений. Как и при других заболеваниях, при которых бывает трудно отличить новую инфекцию от новой вспышки старой инфекции-например, туберкулеза, — этот вопрос может быть решен путем сравнения последовательности вирусного генома с первого и второго периодов инфекции.
На данный момент разумно предположить, что только меньшинство населения мира обладает иммунитетом к SARS-CoV-2, даже в наиболее пострадавших районах. Как могла бы эта предварительная картина развиваться по мере поступления более правильных данных? Ранние намеки предполагают, что он может измениться в любом направлении.
Возможно, что было зарегистрировано гораздо больше случаев Covid-19, чем сообщалось, даже после учета ограниченного тестирования. Одно недавнее исследование (еще не проведенный экспертный обзор) предполагает, что вместо, скажем, 10-кратного числа обнаруженных случаев, Соединенные Штаты действительно могут иметь более чем 100- кратное или даже 1000-кратное число официальных случаев. Эта оценка является косвенным выводом из статистических корреляций. В чрезвычайных ситуациях такие косвенные оценки могут быть ранним свидетельством важного открытия — или статистическими случайностями. Но если это верно, то стадный иммунитет к SARS-CoV-2 может формироваться быстрее, чем предполагают обычно сообщаемые цифры.
Опять же, еще одно недавнее исследование (также еще не прошедший экспертный обзор) предполагает, что не каждый случай инфекции может способствовать повышению стадного иммунитета. Из 175 китайских пациентов с легкими симптомами Covid-19, у 70 процентов развилась сильная реакция антител, но около 25 процентов развилась низкая реакция и около 5 процентов не развилось никакой обнаруживаемой реакции вообще. Другими словами, легкая болезнь не всегда может создать надежную защиту. Аналогичным образом, будет важно изучить иммунные реакции людей с бессимптомными случаями инфекции SARS-CoV-2, чтобы определить, могут ли симптомы и их тяжесть предсказать, становится ли человек иммунным.
Баланс между этими неопределенностями станет более ясным, когда на большом количестве людей будут проводиться дополнительные серологические исследования или анализы крови на антитела. Такие исследования начинаются и должны вскоре дать свои результаты. Конечно, многое будет зависеть от того, насколько чувствительны и специфичны различные тесты: Насколько хорошо они обнаруживают антитела к SARS-CoV-2, когда они присутствуют, и могут ли они избежать ложных сигналов от антител к родственным вирусам.
Еще более сложной задачей будет понимание того, что означает иммунный ответ для риска повторного заражения человека и их заразности для других. Основываясь на экспериментах добровольцев с сезонными коронавирусами и исследованиях стойкости антител к SARS и MERS, можно ожидать, что сильный иммунитет на SARS-CoV-2 полностью защитит от реинфекции, а более слабый-от тяжелой инфекции и поэтому все еще замедляет распространение вируса.
Но разработать обоснованные эпидемиологические исследования, чтобы понять все это, непросто — многие ученые, в том числе несколько команд, частью которых являюсь я, работают над этим вопросом прямо сейчас. Одна из трудностей заключается в том, что люди с предшествующей инфекцией могут отличаться от людей, которые еще не были инфицированы, многими другими способами, которые могут изменить их будущий риск инфекции. Разбор роли предшествующего облучения от других факторов риска является примером классической проблемы, которую эпидемиологи называют " путаницей— ... и сегодня это становится невыносимо труднее из-за быстро меняющихся условий все еще распространяющейся пандемии SARS-CoV-2.
И все же очень важно быстро разобраться с этим: не только оценить степень стадного иммунитета, но и выяснить, могут ли некоторые люди безопасно вернуться в общество, не заразившись снова или не являясь переносчиком, распространяя вирус на других. Главным в этих усилиях будет выяснение того, как долго длится защита.
Со временем прояснятся и другие аспекты иммунитета. Экспериментальные и статистические данные свидетельствуют о том, что инфекция одним коронавирусом может обеспечить определенную степень иммунитета против различных, но родственных коронавирусов. Вопрос о том, подвержены ли некоторые люди большему или меньшему риску инфицирования SARS-CoV-2 из-за предшествующей истории воздействия коронавирусов, остается открытым вопросом.
И тогда возникает вопрос об усилении иммунитета: с помощью различных механизмов иммунитет к коронавирусу может в некоторых случаях усугублять инфекцию, а не предотвращать или смягчать ее. Этот тревожный феномен лучше всего известен в другой группе вирусов, флавивирусах, и может объяснить, почему введение вакцины против лихорадки Денге, флавивирусной инфекции, иногда может усугубить болезнь .
Такие механизмы все еще изучаются в отношении коронавирусов, но озабоченность по поводу того, что они могут иметь место, является одним из препятствий, которые замедлили разработку экспериментальных вакцин против SARS и MERS. Защита от усиления также будет одной из самых больших проблем, стоящих перед учеными, пытающимися разработать вакцины для Covid-19. Хорошей новостью является то , что исследования по SARS и MERS начали прояснять, как работает улучшение, предлагая пути его обхода, и в настоящее время предпринимаются экстраординарные усилия по поиску вакцины для Covid-19, используя различные подходы.
Требуется больше знаний почти по каждому аспекту этого нового вируса, но в этой пандемии, как и в случае с предыдущими, решения с серьезными последствиями должны приниматься до того, как появятся окончательные данные. Учитывая эту срочность, традиционный научный метод - формулирование обоснованных гипотез и проверка их экспериментами и тщательной эпидемиологией - это гиперускорение. Учитывая внимание общественности, эта работа необычно выставлена на всеобщее обозрение. В этих трудных обстоятельствах я могу только надеяться, что эта статья в скором времени покажется устаревшей - в скором времени будет обнаружено гораздо больше информации о коронавирусе, чем известно сейчас.
Марк Липсич (@mlipsitch) - профессор кафедры эпидемиологии, иммунологии и инфекционных болезней Гарвардской Школы общественного здравоохранения им.Т. Х. Чана, где он также руководит Центром динамики инфекционных заболеваний.
Источник: https://www.nytimes.com/2020/04/13/opinion/coronavirus-immunity.html?action=click&module=Opinion&pgtype=Homepage