Ученые из Медицинской школы Дьюка-НУС и Главной больницы Сингапура обнаружили, что Т-клетки — белые кровяные клетки, способные уничтожать вредные патогены — могут полностью предотвратить вирусную инфекцию, причем ранее считалось, что это возможно только благодаря нейтрализующим антителам.

Их результаты, впервые подтвержденные экспериментально в исследованиях на людях , меняют наше понимание работы нашей иммунной системы, прокладывая путь к разработке более эффективных вакцин.

Традиционно ученые считали нейтрализующие антитела (белки, которые не дают вирусам проникать в клетки) окончательной формой защиты от вирусных заболеваний . Эти антитела связываются с вирусами, чтобы не дать им заразить клетки, так что клинические и лабораторные исследования не найдут никаких следов инфекции.

Такой уровень защиты называется стерилизующим иммунитетом. Однако последние результаты, опубликованные в Nature Microbiology , бросают вызов этой точке зрения, демонстрируя, что Т-клетки также способны полностью контролировать вирусную инфекцию до неотслеживаемых степеней, даже без каких-либо нейтрализующих антител.

В исследовании с участием 33 здоровых взрослых добровольцев в возрасте от 21 до 45 лет ученые использовали метод перекрестной вакцинации, вводя добровольцам живую ослабленную вакцину против желтой лихорадки с последующим через 28 дней заражением ослабленным вирусом японского энцефалита, и наоборот.

Желтая лихорадка и японский энцефалит — генетически родственные вирусы. Ослабленные штаммы не смогли вызвать заболевание у добровольцев, но их было достаточно, чтобы вызвать легкие симптомы и измеримые уровни вируса в крови, а также иммунный ответ, необходимый для защиты.

Исследование проводилось в отделении исследовательской медицины SingHealth в Сингапуре с 30 марта по 31 октября 2023 года.

Поскольку вакцина против японского энцефалита была создана на основе вакцины против желтой лихорадки, прививка любой из вакцин генерирует Т-клетки, которые эффективны против обоих вирусов, но стимулирует выработку нейтрализующих антител, которые неэффективны против вируса, использованного в исследовании с участием человека. Это позволило ученым оценить, насколько хорошо Т-клетки, независимо от нейтрализующих антител, способны контролировать инфекцию.

Результаты показали, что Т-клетки от вакцинации от желтой лихорадки контролировали инфекцию вируса японского энцефалита, снижая как вирусную нагрузку, так и вырабатываемые антитела. Более того, при наличии в достаточно высоких уровнях после вакцинации Т-клетки контролировали инфекцию до неопределяемых уровней у 15% участников исследования, до такой степени, что после заражения не образовывалось никаких новых антител.

Профессор Уи Энг Ёнг из Программы по новым инфекционным заболеваниям Университета Дьюка и Национального университета Сингапура и ведущий автор исследования сказал: «Мы обнаружили, что Т-клетки могут служить первой линией обороны, а не просто вспомогательным элементом в защите нас от острых вирусных заболеваний.

«Эти результаты бросают вызов существующей парадигме, согласно которой антитела абсолютно необходимы для защиты от острой вирусной инфекции . Измерение только антител без учета Т-клеток может недооценить коллективный иммунитет — когда достаточное количество людей в популяции уже защищено от определенных вирусов либо посредством вакцинации, либо предыдущих инфекций — что является одним из соображений при разработке политики дозировки и частоты вакцинации».

Исторически разработка вакцин отдавала приоритет созданию повышенных уровней антител. Такой подход может не только ограничить эффективность вакцин, но и помешать нашей способности бороться с вариантами, которые избегают антител, но не Т-клеток.

Доцент Ширин Калимуддин — старший консультант отделения инфекционных заболеваний в Сингапурской больнице общего профиля и преподаватель Программы новых инфекционных заболеваний в Duke-NUS. Первый автор исследования сказал: «Нам нужно переосмыслить то, как мы проектируем и разрабатываем вакцины. Вакцины, которые генерируют высокие уровни антител, не обязательно генерируют высокие уровни Т-клеток.

«Разработка вакцин должна включать вирусные компоненты, которые Т-клетки распознают и на которые реагируют. Действительно, наши результаты могут объяснить, почему некоторые вакцины обеспечивают лучшую защиту от вирусов, когда они способны вызывать более широкий ответ Т-клеток».

Профессор Патрик Тан, старший заместитель декана по научным исследованиям в Duke-NUS, добавил: «Результаты исследования побуждают нас интегрировать как антитела, так и Т-клеточные реакции для создания более эффективных и комплексных вакцин».

«Понимая уникальные роли, которые играют Т-клетки, особенно в таких вирусах, как желтая лихорадка , денге и Зика, которые все принадлежат к одному семейству и могут представлять угрозу общественному здравоохранению в Сингапуре из-за передачи комарами рода Aedes, мы можем разработать вакцины, которые будут воздействовать на более широкий спектр вирусных штаммов и мутаций для контроля таких неизлечимых заболеваний».

Далее ученые намерены изучить, почему у некоторых людей развивается более сильная реакция Т-клеток на вакцинацию, чем у других.