Что уничтожает вирус внутри нас?
Ответ — иммунная система. Она борется с любым вирусом, попавшим в организм. Вирус запрограммирован на размножение, но делать это он может только внутри живой клетки. Для коронавируса SARS-CoV-2, возбудителя пандемии COVID-19, мишенями служат клетки легких. Чтобы пролезть в клетку, вирус связывается с рецепторами на ее поверхности. Воротами для SARS-CoV-2 служит белок-рецептор ACE2, которого особенно много в клетках легких, именно к нему прикрепляются S-белки, образующие шипы в «короне» вируса. Хотя, по последним данным, этот рецептор не единственный.
В арсенале иммунной системы большое разнообразие клеток для борьбы с патогенами — вирусами и бактериями. Крупные клетки макрофаги, или фагоциты, пожирают их. Т-киллеры убивают инфицированную клетку, чтобы защитить весь организм. Т-хелперы помогают В-клеткам производить антитела.
В-клетки обеспечивают более изощренную линию защиты — они производят антитела (специальные белки), которые как ключ к замку подходят к тому или иному патогенному белку (антигену). У вируса SARS-CoV-2 антигенами служат как S-белки шипов, так и белки оболочки вируса (капсида) — и в тех, и в других встречаются участки, распознаваемые иммунными клетками (эпитопы). Антитела не дают вирусу проникнуть в клетку: они прикрепляются к белкам на поверхности вируса и тем самым блокируют их, чтобы взаимодействие с рецепторами клеток было невозможно.
Узнать, какая именно инфекция напала на организм, помогают дендритные клетки. Они устраивают для В-клеток «презентацию» антигенов — выставляют на своей поверхности участки белков (эпитопы), предназначенные для узнавания. В-клеткам остается только подобрать подходящее антитело. В-клетки потенциально способны производить гигантское разнообразие антител, и из этого разнообразия что-то обязательно подойдет к данному антигену. Но для подбора нужного антитела и его наработки требуется время.
Так происходит, если организм впервые сталкивается с патогеном. Вирус SARS-CoV-2 до конца 2019 года не проникал в организм человека, наша иммунная система с ним не знакома, поэтому сегодня, когда человек заражается, события развиваются по описанному выше сценарию. Для наработки защитных антител требуется время, у одного человека иммунные клетки справляются с этим лучше, у другого — хуже. Но одновременно в иммунной системе образуются и «клетки памяти». Это те же самые В-клетки, которые запоминают новый патоген. И если они сталкиваются с ним во второй раз, то гораздо быстрее и эффективнее производят антитела.
По этой причине переболевшие новым коронавирусом люди не болеют повторно — в их крови уже имеются необходимые антитела. И по этой же причине от болезни защищают вакцины, которые «знакомят» иммунитет с неизвестным ему ранее патогеном. Но вакцины против SARS-CoV-2 пока, к сожалению, нет, хотя над ее созданием работают команды специалистов в разных странах.
Ученым уже удалось сделать несколько успешных шагов в этом направлении. Во-первых, они нашли антитело (47D11) к S-белку на поверхности возбудителя атипичной пневмонии 2003 года (старый коронавирус SARS-Co), которое оказалось активно и против нового коронавируса. Оно блокирует вирус и не дает ему взаимодействовать с рецептором ACE2, открывающим вирусу путь в клетку. Активность 47D11 против нового коронавируса проверили на клеточной культуре.
Во-вторых, исследователи выделили аналогичные антитела и из крови людей, переболевших COVID-19. Ученые считают, что эти антитела можно использовать для создания лекарств и профилактических средств.
Анализ на наличие антител в крови используется и в тест-системах на COVID-19. Но — важный момент — антитела в крови инфицированного человека появляются не сразу (почему, мы уже объяснили выше). Зато такой тест покажет, кто из переболевших приобрел иммунитет. Масштабное тестирование население на антитела к новому коронавирусу планирует развернуть Великобритания.