U oktobru 2020. godine, tim virusologa sa Rokfelerovog univerziteta u Njujorku upustio se u jednogodišnji projekat da pokuša da anticipira kakvi bi sve opasni oblici kovida-19 mogli da se pojave u budućnosti.

Iako je duh novih varijanti tek trebalo da zaokupi umove političkih lidera i građana širom planete, naučnici su bili i te kako svesni da će korona virus gotovo sigurno mutirati tako da postane zarazniji i virulentniji.

Cilj Rokfelerovih naučnika bio je da stvore veštačku verziju šiljastog proteina kovida-19 – proteina koji virus koristi da bi se probio u naše ćelije – a koji bi mogao da izbegne sve poznate tipove odbrambenih antitela pronađenih u krvi pacijenata koji su ozdravili,

U poslednjih 12 meseci, oni su se igrali sa različitim kombinacijama mutacija na površini šiljastog proteina sve dok nisu pronašli set od 20 njih koji su delovali posebno otporno na sve što bi naš imuni sistem mogao da upotrebi protiv njih.

Da bi testirali ovaj „Frankenšiljak“ uzgojen u laboratoriji, ubacili su ga u ono što virusolozi zovu pseudotipni virus, pravljen tako da nema dovoljno genetskog materijala da se replicira.

To naučnicima omogućuje da ga doteruju i razumeju kako se ponaša bez straha da bi mogao da pobegne iz laboratorije.

Isprva je sve išlo kao što je bilo očekivano.

Kad su virusolozi izložili novodizajnirani virus krvnim uzorcima uzetim od ljudi koji su se ili oporavili od kovida-19 ili su bili vakcinisani protiv ove bolesti, on je stručno izbegao sva antitela koja su imali.

Ali onda se desilo nešto iznenađujuće.

Kad su ga testirali na krv ljudi koji su se oporavili od kovida-19 tokom 2020. godine a potom se vakcinisali mnogo meseci kasnije, njihova antitela uspela su da se vežu za virus i potpuno ga neutrališu.

„To je bio stvarno neverovatan prizor“, kaže Mišel Nusencvajg, profesor molekularne imunologije sa Rokfelerovog univerziteta i jedan od naučnika koji je učestovao u ovom projektu.

„Jedna od najvećih stvari koje smo naučili tokom pandemije jeste kako reakcije našeg imunog sistema variraju u zavisnosti od toga da li smo bili prirodnim putem zaraženi, vakcinisani ili oba.“

U poslednja četiri meseca, nalazi Rokfelerovog tima iznova su potvrđeni u realnosti.

B ćelije su prvi put otkrivene u kokoškama šezdesetih

Ljudi koji su se u prošlosti oporavili od infekcije kovida-19, a potom su bili vakcinisani, čini se da su bili otporniji na nove varijante, od delte do omikrona.

Imunolozi su uzeli krvne uzorke od tih pojedinaca i otkrili da oni imaju neku vrstu „superimuniteta“ – u naučnom svetu nazvanom hibridni imunitet.

Ti ljudi proizvode ne samo astronomski visoke količine antitela – mnogo više od onih koji su bili samo dvostruko vakcinisani i busterovani – već mnogo raznovrsniji spektar antitela, koja imaju više šanse da pronađu slabe tačke virusa, čak i kod visoko mutiranih oblika kovida-19.

Skorašnja studija naučnika iz Bostona i Južne Afrike pokazala je da su ljudi koji su prethodno bili zaraženi nekim oblikom kovida-19, pre nego što su primili dve doze vakcine i buster, imali jači imunitet protiv omikrona – najbliže stvari u stvarnom životu Rokfelerovom veštačkom virusu.

„Čim su ljudi koji su imali kovid-19 vakcinisani mRNK vakcinom, videli biste da proizvode reakciju antitela koja je tri puta veća od onih koji su dobili vakcinu a da se prethodno nisu zarazili“, kaže Nusencvajg.

Ali razlog zašto ti ljudi iskazuju toliko jake reakcije svodi se na dugo previđan aspekt našeg imunog sistema, tip belih krvnih zrnaca poznat kao B ćelije.

Ove ćelije se generišu u reakciji na virus i sećaju ga se u slučaju da se patogen ikad vrati.

Dugo smo znali relativno malo o ovim ćelijama i kako se one ponašaju.

Ali preko istraživanja HIV-a, ebole, autoimunih bolesti i sada kovida-19, počinjemo sve bolje da razumemo koliko su one važne za određivanje naše reakcije, i na infekcije i na vakcine.

Od kokošaka do HIV-a

Nemački fiziolog Emil Fon Bering- čovek koji je postao poznat kao „spasitelj dece“ zbog rada na lečenju od tetanusa i difterije, za šta je dobio Nobelovu nagradu – 1890-ih godina je sugerisao da postoje ćelije koje mogu da se sete prošlih susreta sa nekom konkretnom infekcijom i da generišu antitela kad se ponovo sretnu s njom.

Moraće da prođe još 70 godina da bi se pronašao dokaz za Beringove ideje.

Šezdesetih godina prošlog veka imunolozi su su otkrili da kokoške kojima je njihova bursa – veliki imuni organ kod ptica – uništena radijacijom nemaju određene ćelije neophodne za proizvodnju antitela.

One su postale poznate kao ćelije iz burse ili B ćelije.

Do sredine 1970-ih, otkriveno je da se ove ćelije formiraju kod ljudi u koštanoj srži, pre nego što se presele u limfne čvorove ili slezinu.

Sada znamo da tokom čitavog našeg životnog veka konstantno proizvodimo nove B ćelije.

Telo sadrži do oko 10 milijardi ovih ćelija – ekvivalent dužini 100 fudbalskih terena, ako ih poslažete jednu uz drugu – a svaka B ćelija sadrži receptore koji mogu da prepoznaju različite tipove antigenskih oblika na površini virusa.

Dosadašnji dokazi ukazuju na to da mRNK vakcine izazivaju jaču reakciju memorijskih B ćelija protiv Kovida-19 od drugih tipova vakcina

Ovo je važno zato što iako se B ćelije same ne vezuju za viruse, mogu da se pretvore u ćelije plazme kad otkriju pretnju.

Te ćelije plazme proizvode antitela usmerena ka istom viralnom antigenu kao njihova domaća B ćelija.

Manje raznovrstan kontingent B ćelija znači manje antitela koje mogu da neutrališu virus.

Jedna od stvari koje je kovid-19 predočio imunolozima jeste da su ljudi koji imaju veću raznovrsnost B ćelija mnogo bolje opremljeni da se odbrane od novih patogena, a pogotovo od novih sojeva kovida-19 koje se stalno razvijaju.

Na ovo utiču godine, hronična zdravstvena stanja, kao i naprosto genetika.

„Svako će imati različiti repertoar B ćelija sa kojima reaguje na bilo kakvu infekciju“, kaže Ali Elebedi, vanredni profesor patologije i imunologije iz Škole medicine na Univerzitetu u Vašingtonu.

„Čak i ako imate braću i sestre, oni će imati različite reakcije B ćelija.“

Kako starimo, dve stvari počnu da se dešavaju sa reakcijama B ćelija.

Prvo telo počinje da pravi manji kontingent B ćelija, što znači da su manje šanse da će imati receptore koji će prepoznati antigene novog virusa.

I, ključno, treba im više vremena da se mobilišu protiv pretnje, tako da posebno smrtonosni patogeni mogu da savladaju imuni sistem pre nego što on proradi.

Isti ovi faktori učinili su mlade ljude sa hroničnim zdravstvenim stanjima ugroženijim od kovida-19.

Ali kad se vaše telo odbrani od infekcije ili primi vakcinu, to pokrene jedan mudar imunološki trik.

Neke od B ćelija pretvore se u takozvane memorijske B ćelije, koje mogu da kruže krvotokom decenijama, spremne da se reaktiviraju i pokrenu reakciju antitela u slučaju da se virus ikad vrati.

Takva antitela takođe igraju ulogu u suzbijanju hroničnih infekcija koje se kriju uspavane u telu veći deo naših života, kao što je Epštajn-Barov virus.

Čini se da su ovi virusi tada sposobni da se reaktiviraju kad telo oslabi, kao što se čini da se dešava kod dobrog dela Kovid pacijenata.

Ali postoje mnoge nijanse reakcija memorijskih B ćelija.

Jedna od stvari koje su imunolozi saznali na osnovu studija nad preživelima od ebole jeste da teške infekcije izazivaju mnogo veći broj memorijskih B ćelija nego obična vakcina.

„Kad imate tešku infekciju, ćelije u vašem telu proizvedu ogromnu količinu virusa“, kaže Nusencvajg.

„On je svuda u vašem respiratornom sistemu, u vašem nosu, plućima, gornjim disajnim putevima, sluzokoži.

„Čitav imuni sistem učestvuje u reakciji i reaguje na sve elemente virusa, tako da je to jedan od mogućih razloga zašto prirodne infekcije dovode do bolje memorije imunog sistema.“

test — Ljudi koji su bili vakcinisani protiv Kovida-19 i izloženi virusu možda imaju veoma korisni „hibridni imunitet“. Međutim, svaka infekcija dolazi sa rizicima

U poslednjih šest meseci, Nusencvajg je proučavao suptilne razlike između prirodnih infekcija kovidom-19 i vakcinacije.

Izolovanjem stotine i stotine memorijskih B ćelija iz pojedinaca koji su se ili zarazili ili bili vakcinisani u različitim trenucima, otkrio je da prirodne infekcije rezultiraju memorijskim B ćelijama koje se od tada neprestano razvijaju.

To znači da proizvode antitela koja su sklonija da zaštite od novih varijanti virusa.

Najveće otkriće za imunologe jeste da se ovaj efekat dešava još izraženije kad su se ljudi zarazili, a potom i vakcinisali.

Sada ovi naučnici pokušavaju da razumeju da li možemo da prilagodimo režime vakcinacije tako da samo injekcije proizvedu ovu hibridnu imunu reakciju.

Tako nešto bi čovečanstvu moglo da obezbedi ključno oružje protiv novih varijanti kovida-19 i budućih pandemija.

Sledeća pandemija

Grupa istraživača sa Oregonskog univerziteta za zdravlje i nauku je 2007. godine pokrenula misiju da pokuša da razume zašto imuna reakcija na određene infekcije ili vakcine deluje trajnije od nekih drugih.

Uporedili su antitela koje je proizveo niz običnih tehnologija za proizvodnju vakcina, od vakcine protiv malih boginja – putem koje pojedinci dobiju oslabljeni oblik čitavog virusa – do injekcija protiv tetanusa i difterije koje sadrže pojedinačne viralne antigene, zajedno sa antitelima koje generišu uobičajeni patogeni kao što su Epštajn-Bar ili citomegalovirus.

Studija koja je nastala pokazala je da vreme poluraspada antitela drastično varira u zavisnosti od konkretne vrste virusa ili vakcine.

Iako antitela proizvedena za suzbijanje citomegalovirusa mogu da ostanu u telu na skoro neodređen period, reakcija na tetanus je slabila već posle nekoliko godina.

„To nam govori da je ćelijsko programiranje koje uvećava broj memorijskih B ćelija veoma drugačije u zavisnosti od prirode infekcije ili imunogena“, kaže Džon Veri, direktor Instituta za imunologiju na Univerzitetu u Pensilvaniji.

Sada je kovid-19 pružio jedinstvenu priliku da se uporede različite tehnologije vakcina za isti virus i da bi se razumelo šta dovodi do najtrajnije i najefikasnije imune reakcije, posmatrajući kako memorijske B ćelije reaguju tokom vremena.

Do sada izgleda kao da mRNK vakcine, kao što su one koje proizvode Fajzer, Moderna i Novartis, imaju najbolji učinak, iako istraživači još pokušavaju da razluče tačno zbog čega.

„Ove vakcine proizvode mnogo jaču reakciju memorijskih ćelija“, kaže Elebedi.

„Ako ih uporedite sa vakcinom protiv gripa, na primer, reakcija je najmanje 10 puta jača.“

Intrigantno otkriće hibridnog imuniteta poslednjih meseci navelo je naučnike da analiziraju različite režime vakcina protiv kovida-19 da bi videli da li mešanje i uparivanje različitih vakcina može da proizvede slično jaku imunu reakciju.

Nusencvajg kaže da će prvi konkretni podaci o ovome početi da se pojavljuju kasnije tokom 2022. godine i mogli bi da nam pomognu da razumemo kako najbolje da iskoristimo vakcine i bustere protiv drugih virusa, od gripa do HIV-a.

„Imaćemo ogromnu količinu kliničkih i imunoloških podataka koji će nam pokazati koja je praksa najbolja“, kaže on.

„Na primer, kod ljudi koji nisu bili zaraženi, da li buster doza pojačava njihove memorijske B ćelije pored antitela koja su im već u opticaju?

„Da li ti ljudi bolje izlaze na kraj sa infekcijom kovida-19 posle toga?

„Možemo sve ovo da sakupimo na jedno mesto i kažemo nešto poput: ‘Sada svi moraju da dobiju mRNK vakcinu. Ovo je broj injekcija koji daje najbolje rezultate, a treba da se daju u ovolikom vremenskom razmaku.“

Veri predviđa da bi sve bolje razumevanje B ćelija uopšte, preko kovida-19, moglo da dovede do velike koristi u svetu imunoterapije protiv kancera.

On objašnjava da sada znamo da B ćelije proizvode antitela protiv određenih mesta na tumorima, na isti način kao protiv virusa.

Kako da znate imate li koronu ili grip

Kako prepoznati simptome

B ćelije takođe rade u sadejstvu sa drugim igračima imunog sistema kao što su T ćelije i dendritske ćelije da bi stvorili pogodno okruženje za napad na tumor, i jedan od ciljeva budućih imunoterapija jeste da stimulišu interakciju između ovih ćelija.

„Ta mala troćelijska interakcija povezana je sa boljim ishodom svih terapija protiv kancera“, kaže on.

„Kad god se to desi, vama bude bolje.“

Znati kako najbolje aktivirati naš imuni sistem odigraće ogromnu ulogu i u omogućavanju našem zdravstvenom sistemu da reaguje brzo i smanji stopu smrtnosti kad god izbije neka nova pandemija, što mnogi naučnici smatraju da će biti neminovno.

„Biće sledećeg puta“, kaže Nusencvajg.

„Pojavila su se tri sars virusa u poslednjih 20 godina i napravili nam ogromne probleme.

„Ne znamo šta nam stiže sledeće tako da moramo dobro da se pripremimo.“