Hur och varför vaccination mot en sjukdom kan hjälpa mot en annan

2024 Författare: Malcolm Clapton | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 04:11

Om man tittar noga på dem blir det tydligt att vacciner länge har upphört att vara vad de verkar.

SARS - CoV - 2 coronavirus-pandemin tvingade oss att förbättra vår kunskap inte bara om virologi och epidemiologi, utan också om immunsystemets arbete. Den väletablerade idén att immunitet helt enkelt skyddar kroppen från yttre hot visade sig vara långt ifrån alltid korrekt. Många offer för COVID-19 dödas inte av coronaviruset som sådant - döden orsakas av patientens egna leukocyter, som förstör lungvävnaden, skjuter bort infekterade celler och skapar en sådan inflammatorisk panik (den så kallade "cytokinstormen Cytokine" release syndrome -" Wikipedia "), som kroppen inte klarar av.

Nu måste vi ifrågasätta en annan tes från skolboken: vaccinet skyddar mot patogenen som det är gjort av.

Vacciner verkar ha många biverkningar – både positiva och oönskade – och vi kan vända några av dem till vår fördel i kampen mot coronaviruset.

Döda en annan

När en främling kommer in i kroppen behöver immunsystemet tid för att upptäcka det, rapportera det till högre myndigheter (lymfkörtlar, benmärg och mjälte) och driva trupperna. Det skulle vara mycket bekvämare om armén redan var i beredskap. Det är vad ett vaccin är till för.

Vaccination är en miniatyrsjukdom. Vi infekterar vår kropp med en patogen, men den är så svag eller passiv att immunitetskriget med den slutar med en seger i den allra första striden, vinnarna lider inte förluster och går sedan över till att patrullera territoriet.

Men vad händer om det inte finns en utan två motståndare - det vill säga om en annan patogen kommer in i kroppen strax efter att vaccinet har administrerats?

Faktum är att i början av fientligheterna går soldater med medfödd immunitet på offensiven, som inte kännetecknas av stor fantasi. Taktiken i deras strid beror inte på vem de fick som motståndare. Till exempel börjar det antivirala svaret med typ 1-interferoner, som är proteiner som utlöser en "nödsituation" i celler. I detta läge saktar cellen ner syntesen av dess DNA, RNA och proteiner, så att om det fångas kan viruset inte föröka sig. Och i så fall spelar det ingen roll alls CD4 T-Cell-medierad heterolog immunitet mellan mykobakterier och poxvirus, vem som exakt attackerar kroppen och hur många av dem - en nödsituation kväver alla företag.

Därför kan det antas att om ett coronavirus har kommit in i din kropp, och du just har utropat undantagstillstånd med anledning av kriget med vaccinet, kommer det, om inte att stoppa, så åtminstone att bromsa invasionen av ny inkräktare. Baserat på detta föreslog den amerikanske virologen Konstantin Chumakov, som utvärderar effektiviteten och säkerheten hos vacciner vid FDA (amerikanska hälsoministeriet), Kan ett gammalt vaccin vara en skänk från gud mot nytt coronavirus? bekämpa coronaviruset med ett länge studerat, försvagat poliovaccin. I detta ärver han sina föräldrar - de ryska virologerna Marina Voroshilova och Mikhail Chumakov - som var involverade i införandet av ett levande poliovaccin i Sovjetunionen på 1950-talet.

Massvaccination tillät inte bara att två av tre vilda poliovirusstammar utrotades för att bli av med två av tre typer av poliovirus på ett halvt sekel, utan ledde också till oväntade konsekvenser som inte var direkt relaterade till polio. Till exempel, på 2000-talet, i Afrikanska Guinea-Bissau, reducerades vaccinationerna av National Immunization Campaigns with Oral Polio Vaccine Reduce All-Cause Mortality: A Natural Experiment within Seven Randomized Trials, barnadödlighet med 19 procent - och detta under åren när polio i landet var ingen sjuk. Kinesiska forskare noterade att barn som vaccinerats mot polio, mer sällan. Redan existerande heterolog immunitet mot poliovirusvaccination kan lindra svårighetsgraden av hand-, mat- och munsjukdomar orsakade av EV71, utveckla infektiös inflammation i munnen och på extremiteterna. Och i Ryssland, enligt Kan "medfödd immunologi" rädda oss från Coronaviruset? Chumakov, Jr. Och eftersom vaccinet har visat sig vara till stor hjälp i kampen mot andra virus, varför inte använda det här vapnet igen?

Poliovaccinet har klara fördelar: det har varit känt under lång tid, är väl studerat och är billigt. Det finns dock några finesser här.

Faktum är att det finns två vacciner mot polio. Den första är den tidigare nämnda levande försvagad - hennes barn droppas i munnen eller matas på en sockerbit. Och den andra inaktiveras, den injiceras i muskeln genom injektion.

Den inaktiverade dök upp tidigare: den är säkrare, men också mindre effektiv. Konstantin Chumakovs föräldrar kämpade för införandet av ett levande vaccin, som ger ett starkare immunsvar, och sedan dess har det använts över hela världen. Men gradvis, när polioviruset utrotades, började länder gå tillbaka till inaktiverat vaccin för att inte utsätta immunförsvagade personer i riskzonen.

Om det levande vaccinet sätts igång igen massivt nu, finns det en chans att människor i riskzonen kan skadas. Därför, även för ett länge bekant vaccin, krävs grundliga tester (de kommer att utföras, till exempel i Ryssland, i Kirov, kommer 1 500 studier av ett poliovaccin för att förebygga coronavirus att genomföras). Och om en sådan metod att skaka upp immunförsvaret kommer att bli en räddning för någon, kommer det bara att vara för dem som ännu inte är sjuka, och de som behöver akutskydd - först och främst läkare.

Immunitet förledde

Men medan idén om ett poliovaccin fortfarande ser intuitiv ut - trots allt kan ett botemedel mot ett virus vara användbart för andra - så verkar vissa andra mycket konstigare.

Till exempel blev många uppmuntrade när New York-forskare beräknade att i länder med massvaccination mot tuberkulos är dödligheten i coronavirus lägre Korrelation mellan universell BCG-vaccinationspolicy och minskad sjuklighet och dödlighet för covid-19: en epidemiologisk studie än i de där programmet vaccinationerna inskränktes. Om dessa resultat bekräftades skulle det innebära att vissa länder där tuberkulos inte har besegrats och vaccination mot den är obligatorisk (till exempel Ryssland) skulle kunna andas ut med lättnad: om inte tuberkulos, så kommer åtminstone coronaviruset att passera tangentiellt.

Men tuberkulos orsakas av bakterier - och covid-19 orsakas av virus.

Artikeln kritiserades snabbt av BCG Against Coronavirus: Less Hype And More Evidence, Please: korrelationen kallades obetydlig, och metodiken tveksam (bland annat jämförde författarna länder beroende på befolkningens genomsnittliga inkomst, vilket inte alltid är motsvarar kvaliteten på medicinen). Och efter att Tel Aviv-läkare jämförde dödligheten i coronavirus bland ovaccinerade israeler och vaccinerade migranter och satt SARS - CoV - 2 Rates in BCG - Vaccinated and Unvaccinated Young Adults på en punkt i den här historien - skilde sig inte dödligheten mellan dessa grupper. Du kan inte andas ut.

Icke desto mindre föddes idén om att jämföra dödlighet beroende på vaccinationshistoria inte ur det blå. Liksom poliovaccinet, som är krediterat för att förhindra andra virusinfektioner, har tuberkulosvaccinet också överraskande egenskaper då och då.

TBC-vaccinet är en försvagad stam av bovin tuberkelbacillus, Mycobacterium bovis (även kallad bacillus Calmette-Guerin, efter dess uppfinnare, därav förkortningen BCG, Bacille Calmette-Guerin). Det är relaterat till den mänskliga tuberkelbacillen - M. tuberculosis.

Den första överraskande egenskapen hos BCG är att den inte skyddar tuberkulos så bra mot själva tuberkulosen: i vissa populationer tenderar dess effektivitet till noll alls.

Men BCG förhindrar framgångsrikt spetälska orsakad av andra medlemmar av mycobacterium-släktet. Det finns en förklaring till denna effekt: relaterade bakterier har liknande proteiner på cellytan. Och om kroppen producerar antikroppar som sitter bra på en mykobakterie, kommer de med en viss grad av sannolikhet att fästa vid ytan av sin släkting, vilket utlöser ett immunsvar.

Detta fenomen kallas korsreaktivitet. Och det fungerar inte bara för antikroppar, utan också för T-lymfocyter, som plötsligt känner igen fienden i celler med ovanliga molekyler och dödar dem - även om mekanismen för deras arbete ser åt andra hållet och kommer ihåg en specifik fiende för att attackera honom vid första mötet.

Immunitet kan alltså "förvirra" inte bara relaterade bakterier utan också olika CD4-virus T - Cell - Medierad heterolog immunitet mellan mykobakterier och poxvirus: HIV och hepatit, influensa och Epstein-Barr-virus, bakterier och encelliga eukaryoter Utnyttja de fördelaktiga heterologa effekterna av vaccination (stelkramp och toxoplasma) och även bakterier och virus: cytomegalovirus och pestbacill, HIV och M. tuberculosis.

Detta leder till det faktum att vuxna ibland har utnyttjat de fördelaktiga heterologa effekterna av vaccinationsimmunologiska minnesceller som är specifika för patogener som deras värdar aldrig har varit sjuka med: inklusive HIV, herpesvirus och, som det nyligen visade sig, Targets of T Cell Svar på SARS - CoV - 2 Coronavirus hos människor med COVID - 19-sjukdom och oexponerade individer, till och med SARS - CoV - 2 coronavirus.

På ett eller annat sätt har många forskare funnit att BCG-vaccinet har förmågan att skydda inte bara mot mykobakteriella infektioner. Till exempel, i flera populationer minskade det En liten stöt - en stor effekt: ospecifik immunmodulering av vacciner med två till tre gånger, spädbarnsdödlighet av alla orsaker. Och detta kan knappast tillskrivas anti-tuberkulosskyddet: nyfödda blir praktiskt taget inte sjuka av det, vilket gör att vaccinet kan verka på något cirkulerande sätt. Gradvis började forskare misstänka att detta inte var en fråga om korsreaktivitet - i vissa fall fungerade "deja vu-effekten", som gör att du kan hantera en aldrig skådad patogen, oberoende av T- och B-cellerna med deras antikroppar. Det betyder att immunologiskt minne har andra, tidigare okända mekanismer.

Knep med minne

Den klassiska bilden av det mänskliga immunsystemet är ett träd med två grenar: medfödd och förvärvad (adaptiv) immunitet. Och om varje person har sin egen andra och styrkan i hans svar beror på minnet av tidigare infektioner, bör den första vara densamma för alla friska människor.

Det finns dock växande bevis för att så inte är fallet.

Till och med hos växter och ryggradslösa djur som saknar adaptiva immunsystem, hittar de då och då tecken på immunologiskt minne: myggor försöker varje gång mer och mer aktivt döda malariaplasmodium i sig själva, och kräftdjurens immunitet "återkallar" deras parasit. maskar. Det finns kända exempel på att utnyttja de fördelaktiga heterologa effekterna av vaccination och på vad som spårar invasionen av irriterande blad i cellerna av medfödd immunitet: makrofager (ätare av bakterier och cellskräp) och neutrofiler (de främsta kämparna mot bakterier).

Dessa effekter kallas minnet av medfödd immunitet eller manifestationer av "tränad immunitet" Tränad immunitet: Ett program för medfödd immunminne i hälsa och sjukdom - i fallet med BCG fungerar vaccinet som tränare, respektive. Till minne av provstriden med tuberkulos behåller kroppen inte bara T- och B-lymfocyter redo att bekämpa tuberkulosbacillen, utan också celler med medfödd immunitet med förändrad metabolism. Till exempel börjar några av dem släppa ut fler signalmolekyler. Epigenetiska förändringar beskrivs i dem: vissa gener "stänger" från läsning, andra, tvärtom, koppla av, som ett resultat ändras också uppsättningen av utsöndrade ämnen.

Att döma av det faktum att vissa manifestationer av immunologiskt minne kvarstår. Tränad immunitet: Ett program med medfött immunminne i hälsa och sjukdom i månader eller till och med år efter den första "träningen", påverkar förändringar inte bara vuxna celler utan även stamceller som fortsätter att producera aktiverade föregångare. Även "civila" tränas: invånarna i benmärgen och epitelvävnaderna fortsätter efter infektion eller vaccination att producera fler molekyler som styr immunsoldaternas rörelse i hela kroppen - och detta avgör till exempel hur många av dem som kommer att komma springande in i lungorna för att bekämpa coronaviruset.

Vi kan inte alltid helt förutsäga om dessa förändringar kommer att inträffa i fallet med varje specifikt vaccin, och om de gör det, i vilken riktning de kommer att riktas.

Vissa antigener-irriterande medel orsakar immunitetstolerans, det vill säga undertrycker dess arbete. Andra, å andra sidan, håller immunförsvaret på rätt spår och låter det reagera mer aggressivt mot andra fiender. I vissa fall kan dessa åtgärder kombineras: den tränade immuniteten kommer att reagera starkare på vissa stimuli och svagare på andra.

I varje fall är det nödvändigt att noggrant kontrollera vilken typ av minne antigenet lämnar efter sig. Ibland kanske dessa effekter inte är fördelaktiga för oss - till exempel har ett av influensavaccinerna kopplats Antikroppar mot influensanukleoprotein korsreagerar med human hypokretinreceptor 2 med autoimmun narkolepsi. Och ibland kan "vaccinträning" användas för att gynna människor. Till exempel överväger BCG att använda effekter av Bacille Calmette-Guérin efter den första demyeliniserande händelsen i CNS för multipel skleros och upplever redan en långvarig minskning av hyperglykemi vid avancerad typ 1-diabetes: värdet av inducerad aerob glykolys med BCG-vaccinationer som ett botemedel mot diabetes: Vaccination i spädbarnsåldern är inte fördelaktigt här, men akut administrering av vaccinet hjälper till att dämpa kroppens autoimmuna attack mot bukspottkörteln. Samma vaccin är fördelaktigt i andra fall. Tränad immunitet: Ett program för medfött immunminne i hälsa och sjukdom för att förbättra immunsvaret vid cancer i urinblåsan, leukemi, lymfom och melanom.

Nu har vi möjligheten till BCG-inducerad tränad immunitet: kan det erbjuda skydd mot COVID-19? dra nytta av den nyupptäckta egenskapen medfödd immunitet och vänd dess "minne" mot SARS - CoV - 2-viruset. Det är knappast vettigt att räkna med rester från barnvaccinationer - uppgifterna om hur länge effekten av träning efter BCG kvarstår i kroppen varierar mycket - från flera månader till decennier (även om det till och med finns arbete där det var möjligt att spåra Maternal Priming: Bacillus Calmette-Guérin (BCG) Vaccinärrbildning hos mödrar förbättrar överlevnaden för deras barn med ett BCG-vaccinärr (effekt mellan generationerna: barn dog mindre ofta och svarade bättre på vaccinet om de föddes av en vaccinerad mamma). Men man kan omvaccinera vuxna och hoppas på ett snabbt skydd (men eventuellt kortsiktigt).

I det här fallet, som i historien om poliovaccinet, finns det risker. Om immunförsvaret reagerar för aggressivt på vaccinet kan en cytokinstorm uppstå som kroppen inte alltid klarar av. Men i en liknande studie, BCG-vaccination skyddar mot experimentell virusinfektion hos människor genom induktion av cytokiner associerade med tränad immunitet, när BCG användes mot gula feberviruset – Wikipedia, hände detta inte, och vaccinet fungerade framgångsrikt. Men i en epidemi kan man inte vara säker på att personer med svag immunitet och äldre kommer att svara tillräckligt på vaccination. Därför, även om kliniska prövningar av BCG som ett förebyggande av covid-19 redan börjar runt om i världen, från Danmark till Australien och Uganda, kommer de i första hand att inrikta sig på medicinsk personal.

Således kan det nya coronaviruset här fungera som en motor för immunologiska framsteg. Med andra läkemedel mot diabetes eller cancer är det osannolikt att förebyggande vaccinationsförsök kommer att nå sådana proportioner. Nu har vi en chans att samla in en stor mängd data om hur de vacciner vi är vana vid fungerar på ett cirkulerande sätt, och att kontrollera om vårt medfödda immunologiska minne är så starkt.