Wie und warum eine Impfung gegen eine Krankheit gegen eine andere helfen kann

Die SARS-CoV-2-Coronavirus-Pandemie zwang uns, unser Wissen nicht nur über Virologie und Epidemiologie, sondern auch über die Arbeit des Immunsystems zu verbessern. Die etablierte Idee, dass Immunität den Körper einfach vor externen Bedrohungen schützt, erwies sich als alles andere als immer richtig. Viele Opfer von COVID-19 werden vom Coronavirus als solchem ​​nicht getötet - der Tod wird durch die eigenen Leukozyten des Patienten verursacht, die Zerstören Sie das Gewebe der Lunge, schießen Sie infizierte Zellen ab und erzeugen Sie eine solche entzündliche Panik (die sogenannte "Cytokine SturmCytokin-Freisetzungssyndrom - Wikipedia"), Mit denen der Körper nicht fertig wird.

Jetzt müssen wir eine andere These aus dem Schulbuch hinterfragen: Die Impfung schützt vor dem Erreger, aus dem sie hergestellt wird.

Impfstoffe scheinen viele Nebenwirkungen zu haben - sowohl positive als auch unerwünschte - und einige davon können wir im Kampf gegen das Coronavirus zu unserem Vorteil nutzen.

Töte einen anderen

Wenn ein Fremder in den Körper eindringt, braucht das Immunsystem Zeit, um ihn zu erkennen, ihn höheren Behörden (Lymphknoten, Knochenmark und Milz) zu melden und die Truppen zu treiben. Es wäre viel bequemer, wenn die Armee bereits in Alarmbereitschaft wäre. Dafür ist ein Impfstoff da.

Die Impfung ist eine Miniaturkrankheit. Wir infizieren unseren Körper mit einem Krankheitserreger, aber er ist so schwach oder passiv wie der Krieg Immunität Mit ihm endet mit einem Sieg in der ersten Schlacht, die Sieger erleiden keine Verluste und wechseln dann zur Patrouille des Territoriums.

Aber was passiert, wenn es nicht einen, sondern zwei Gegner gibt - das heißt, wenn kurz nach der Verabreichung des Impfstoffs ein anderer Erreger in den Körper eindringt?

Tatsache ist, dass zu Beginn der Feindseligkeiten Soldaten mit angeborener Immunität in die Offensive gehen, die sich in ihrer Vorstellungskraft nicht unterscheiden. Die Taktik ihres Kampfes hängt nicht davon ab, wen sie als Gegner haben. Zum Beispiel beginnt die antivirale Reaktion mit Typ-1-Interferonen - dies sind Proteine, die ein "Notfall" -Regime in Zellen auslösen. In diesem Modus verlangsamt die Zelle die Synthese ihrer DNA, RNA und Proteine, so dass sich das Virus nicht vermehren kann, wenn es eingefangen wird. Und wenn ja, dann spielt es überhaupt keine RolleCD4 T - Zellvermittelte heterologe Immunität zwischen Mykobakterien und PockenvirenWer genau den Körper angreift und wie viele von ihnen - ein Notfall erwürgt jedes Unternehmen.

Daher können wir davon ausgehen, dass ein Coronavirus in Ihren Körper eingedrungen ist und Sie gerade injiziert haben Ein Ausnahmezustand anlässlich des Impfstoffkrieges, wenn er nicht aufhört, verlangsamt zumindest die Invasion eines neuen Interventionist. Auf dieser Grundlage schlug der amerikanische Virologe Konstantin Chumakov vor, der die Wirksamkeit und Sicherheit von Impfstoffen in der FDA (amerikanisches Gesundheitsministerium) bewertetKönnte ein alter Impfstoff ein Glücksfall für neues Coronavirus sein? Bekämpfen Sie das Coronavirus mit einem lang untersuchten, abgeschwächten Polio-Impfstoff. Darin erbt er seine Eltern - die russischen Virologen Marina Voroshilova und Mikhail Chumakov -, die in den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts an der Einführung eines Polio-Lebendimpfstoffs in der UdSSR beteiligt waren.

Massenimpfungen machten es nicht nur möglich, sie loszuwerdenZwei von drei wilden Poliovirus-Stämmen wurden ausgerottet von zwei von drei Arten von Poliovirus, führte aber auch zu unerwarteten Folgen, die nicht direkt mit Polio zusammenhängen. In den 2000er Jahren reduzierte beispielsweise Afrika-Guinea-Bissau die ImpfungenNationale Impfkampagnen mit oralem Polio-Impfstoff reduzieren die Gesamtmortalität: Ein natürliches Experiment in sieben randomisierten Studien die Sterblichkeitsrate von Kindern um 19 Prozent - und das in den Jahren, als im Land niemand an Polio erkrankte. Chinesische Wissenschaftler haben festgestellt, dass Kinder, die gegen Polio geimpft wurden, weniger wahrscheinlich sindEine bereits bestehende heterologe Immunität gegen Poliovirus-Impfungen kann die Schwere der durch EV71 verursachten Hand-, Lebensmittel- und Munderkrankung verringern Es gibt infektiöse Entzündungen im Mund und an den Gliedmaßen. Und in Russland lautKönnte "angeborene Immunologie" uns vor dem Coronavirus retten? Chumakov Jr., die Polio-Impfkampagne in den 1970er Jahren, reduzierte die Sterblichkeitsrate aufgrund der saisonalen Grippe um das Vierfache. Und da sich der Impfstoff im Kampf gegen andere Viren als große Hilfe erwiesen hat, warum nicht diese Waffe erneut verwenden?

Der Polio-Impfstoff hat definitiv Vorteile: Er ist seit langem bekannt, gut untersucht und kostengünstig. Hier gibt es jedoch einige Feinheiten.

Tatsache ist, dass es zwei Impfstoffe gegen Poliomyelitis gibt. Die erste ist die oben erwähnte lebende Schwächung - ihre Kinder werden in den Mund getropft oder mit einem Stück Zucker gefüttert. Und die zweite ist inaktiviert, sie wird durch Injektion in den Muskel injiziert.

Das inaktivierte erschien früher: Es ist sicherer, aber auch weniger effektiv. Konstantin Chumakovs Eltern kämpften für die Einführung eines Lebendimpfstoffs, der eine stärkere Immunantwort hervorruft und seitdem weltweit eingesetzt wird. Aber allmählich, als das Poliovirus ausgerottet wurde, begannen die Länder, wieder auf inaktivierte Impfstoffe umzusteigen, um ein Risiko für immungeschwächte Menschen zu vermeiden.

Wenn der Lebendimpfstoff jetzt wieder verwendet wird, besteht die Möglichkeit, dass gefährdete Personen verletzt werden. Daher sind auch für einen seit langem bekannten Impfstoff gründliche Tests erforderlich (sie werden beispielsweise in Russland durchgeführtIn Kirov werden 1.500 Studien mit Polio-Impfstoffen zur Vorbeugung von Coronaviren durchgeführt). Und wenn eine solche Methode, die Immunität zu erschüttern, für jemanden zur Erlösung wird, dann nur für diejenigen, die noch nicht krank sind, und für diejenigen, die einen Notfallschutz benötigen - zuallererst: Ärzte.

Immunität verführt

Aber wenn die Idee eines Polio-Impfstoffs immer noch intuitiv aussieht - am Ende das Mittel von einem Virus kann von anderen nützlich sein - einige andere scheinen viel mehr zu sein seltsam.

Zum Beispiel waren viele begeistert, als New Yorker Wissenschaftler berechneten, dass in Ländern mit Massenimpfungen gegen Tuberkulose die Mortalität durch Coronavirus niedriger ist.Korrelation zwischen der universellen BCG-Impfpolitik und der verringerten Morbidität und Mortalität für COVID-19: eine epidemiologische Studieals in denen, in denen das Impfprogramm gekürzt wurde. Wenn diese Ergebnisse bestätigt würden, würde dies bedeuten, dass einige Länder, in denen die Tuberkulose nicht besiegt wurde, gegen sie geimpft werden obligatorisch (zum Beispiel Russland), könnte mit Erleichterung ausatmen: Wenn nicht Tuberkulose, dann wird zumindest das Coronavirus durch Tangente.

Aber Tuberkulose wird durch Bakterien verursacht - und COVID-19 wird durch Viren verursacht.

Der Artikel wurde schnell kritisiertBCG gegen Coronavirus: Bitte weniger Hype und mehr Beweise: Die Korrelation wurde als unbedeutend und die Methodik als fragwürdig bezeichnet (unter anderem verglichen die Autoren Länder in Abhängigkeit vom Durchschnittseinkommen der Bevölkerung, was nicht immer der Qualität der Medizin entspricht). Und dann verglichen die Ärzte in Tel Aviv die Sterblichkeitsrate durch Coronavirus bei nicht geimpften Israelis und geimpften Migranten und stellten sie aufSARS - CoV - 2 Raten bei BCG - geimpften und nicht geimpften jungen Erwachsenen Punkt in dieser Geschichte - die Sterblichkeitsrate unterschied sich nicht zwischen diesen Gruppen. Du kannst nicht ausatmen.

Die Idee, die Sterblichkeit in Abhängigkeit von der Impfgeschichte zu vergleichen, wurde jedoch nicht aus heiterem Himmel geboren. Wie der Polio-Impfstoff, dem die Vorbeugung anderer Virusinfektionen zugeschrieben wird, hat auch der Tuberkulose-Impfstoff von Zeit zu Zeit überraschende Eigenschaften.

Der Anti-Tuberkulose-Impfstoff ist ein abgeschwächter Stamm von Rindertuberkelbazillus. Mycobacterium bovis (Sie heißt nach dem Namen ihrer Erfinder Bacillus Calmette-Guerin, daher die Abkürzung BCG. Bacille Calmette - Guerin). Es ist verwandt mit dem menschlichen Tuberkelbazillus - M. Tuberkulose.

Die erste überraschende Eigenschaft von BCG ist, dass es selbst nicht so gut vor Tuberkulose schützt.Tuberkulose: In einigen Bevölkerungsgruppen tendiert seine Effizienz überhaupt zu Null.

Aber BCG verhindert erfolgreich Lepra, die von anderen Mitgliedern der Gattung Mycobacterium verursacht wird. Für diesen Effekt gibt es eine Erklärung: Verwandte Bakterien haben ähnliche Proteine ​​auf der Zelloberfläche. Und wenn der Körper Antikörper produziert, die gut auf einem Mykobakterium sitzen, bleiben sie mit einiger Wahrscheinlichkeit an der Oberfläche seines Verwandten haften und lösen eine Immunantwort aus.

Dieses Phänomen nennt man Kreuzreaktivität. Und es funktioniert nicht nur für Antikörper, sondern auch für T-Lymphozyten, die den Feind in Zellen mit ungewöhnlichen Molekülen plötzlich erkennen und töte sie - obwohl der Mechanismus ihrer Arbeit umgekehrt aussieht, erinnere dich an einen bestimmten Feind, um ihn beim ersten Treffen anzugreifen.

Die Immunität kann somit nicht nur verwandte Bakterien, sondern auch verschiedene Viren "verwirren"CD4 T - Zellvermittelte heterologe Immunität zwischen Mykobakterien und Pockenviren: HIV und Hepatitis, Influenza und Epstein-Barr-Virus, Bakterien und einzellige EukaryotenNutzung der vorteilhaften heterologen Wirkungen der Impfung (Tetanus und Toxoplasma) und sogar Bakterien und Viren: Cytomegalovirus und Pestbazillus, HIV und M. Tuberkulose.

Dies führt dazu, dass Erwachsene manchmal habenNutzung der vorteilhaften heterologen Wirkungen der Impfung immunologische Gedächtniszellen, die spezifisch für Krankheitserreger sind, an denen ihre Wirte noch nie erkrankt sind: einschließlich HIV, Herpesvirus und, wie sich kürzlich herausstellteZiele von T-Zell-Reaktionen auf SARS-CoV-2-Coronavirus bei Menschen mit COVID-19-Krankheit und nicht exponierten Personensogar das SARS-CoV-2-Coronavirus.

Auf die eine oder andere Weise haben viele Forscher herausgefunden, dass der BCG-Impfstoff nicht nur vor mykobakteriellen Infektionen schützen kann. Beispielsweise nahm sie in mehreren Populationen zwei- bis dreimal abEin kleiner Stoß - ein großer Effekt: unspezifische Immunmodulation durch Impfstoffe Kindersterblichkeit aus allen Gründen. Und dies ist kaum auf den Schutz vor Tuberkulose zurückzuführen: Neugeborene erkranken praktisch nicht daran, was bedeutet, dass der Impfstoff auf Umwegen wirken kann. Allmählich begannen Wissenschaftler zu vermuten, dass dies keine Frage der Kreuzreaktivität war - in einigen Fällen der „Effekt deja vu ", mit dem Sie mit einem nie gesehenen Krankheitserreger umgehen können, arbeitete unabhängig von T- und B-Zellen Antikörper. Dies bedeutet, dass das immunologische Gedächtnis andere, bisher unbekannte Mechanismen aufweist.

Tricks mit dem Gedächtnis

Das klassische Bild des menschlichen Immunsystems ist ein Baum mit zwei Zweigen: angeborene und erworbene (adaptive) Immunität. Und wenn jeder Mensch seine eigene Sekunde hat und die Stärke seiner Reaktion von der Erinnerung an frühere Infektionen abhängt, sollte die erste für alle gesunden Menschen gleich sein.

Es gibt jedoch zunehmend Hinweise darauf, dass dies nicht der Fall ist.

Selbst bei Pflanzen und Wirbellosen, denen das adaptive Immunsystem fehlt, finden sie von Zeit zu Zeit Anzeichen immunologisches Gedächtnis: Mücken versuchen jedes Mal aktiver, das Malaria-Plasmodium und die Immunität von Krebstieren abzutöten "Erinnert" sich an seine Parasitäre Würmer. Beispiele sind bekanntNutzung der vorteilhaften heterologen Wirkungen der Impfung und was die Invasion der Reizblätter in den Zellen der angeborenen Immunität verfolgt: Makrophagen (Esser von Bakterien und Zelltrümmern) und Neutrophile (die Hauptkämpfer gegen Bakterien).

Diese Effekte werden als Erinnerung an die angeborene Immunität oder als Manifestationen der "trainierten Immunität" bezeichnet.Geschulte Immunität: Ein Programm des angeborenen Immungedächtnisses bei Gesundheit und Krankheit - Im Fall von BCG ist der Trainer der Impfstoff. In Erinnerung an den Versuchskampf gegen Tuberkulose verbleiben nicht nur T- und B-Lymphozyten, die bereit sind, den Tuberkulose-Bazillus zu bekämpfen, im Körper, sondern auch Zellen der angeborenen Immunität mit verändertem Stoffwechsel. Zum Beispiel beginnen einige von ihnen, mehr Signalmoleküle freizusetzen. In ihnen werden epigenetische Verschiebungen beschrieben: Einige Gene "schließen" sich dem Lesen, andere hingegen entspannen sich, wodurch sich auch die Menge der sekretierten Substanzen ändert.

Gemessen an der Tatsache, dass einige Manifestationen des immunologischen Gedächtnisses bestehen bleibenGeschulte Immunität: Ein Programm des angeborenen Immungedächtnisses bei Gesundheit und Krankheit Innerhalb von Monaten oder sogar Jahren nach dem ersten "Training" betreffen Veränderungen nicht nur adulte Zellen, sondern auch Stammzellen, die weiterhin aktivierte Vorläufer produzieren. Sogar "Zivilisten" werden geschult: Die Bewohner des Knochenmarks und des Epithelgewebes produzieren nach Infektion oder Impfung weiterhin mehr Moleküle, die die Bewegung von Immunsoldaten durch den Körper lenken - und dies hängt zum Beispiel davon ab, wie viele von ihnen in die Lunge rennen, um zu kämpfen Coronavirus.

Wir können nicht immer vollständig vorhersagen, ob diese Änderungen bei jedem spezifischen Impfstoff auftreten werden und wenn ja, in welche Richtung sie gerichtet werden.

Einige Antigen-Reizstoffe verursachen Immunitätstoleranz, dh unterdrücken ihre Arbeit. Andere hingegen halten das Immunsystem auf Kurs und lassen es aggressiver auf andere Feinde reagieren. In einigen Fällen können diese Aktionen kombiniert werden: Die trainierte Immunität reagiert stärker auf einige Reize und schwächer auf andere.

In jedem Fall muss sorgfältig geprüft werden, welche Art von Gedächtnis das Antigen hinterlässt. Manchmal sind diese Effekte für uns möglicherweise nicht vorteilhaft - zum Beispiel stellte sich heraus, dass einer der Grippeimpfstoffe verwandt istAntikörper gegen Influenza-Nucleoprotein kreuzreagieren mit menschlichem Hypocretinrezeptor 2 mit Autoimmunnarkolepsie. Und manchmal kann "Impfstoff-Training" zum Nutzen der Menschen eingesetzt werden. Zum Beispiel erwägt BCG die VerwendungAuswirkungen von Bacille Calmette - Guérin nach dem ersten demyelinisierenden Ereignis im ZNS beim Multiple Sklerose und erleben bereitsLangzeitreduktion der Hyperglykämie bei fortgeschrittenem Typ-1-Diabetes: Der Wert der induzierten aeroben Glykolyse mit BCG-Impfungen als Heilmittel gegen Diabetes: Die Impfung im Säuglingsalter bringt hier keine Vorteile, aber die Notfallverabreichung des Impfstoffs hilft, den Autoimmunangriff des Körpers auf die Bauchspeicheldrüse zu dämpfen. Der gleiche Impfstoff ist in anderen Fällen vorteilhaftGeschulte Immunität: Ein Programm des angeborenen Immungedächtnisses bei Gesundheit und Krankheitzur Verbesserung der Immunantwort bei Blasenkrebs, Leukämie, Lymphom und Melanom.

Jetzt haben wir die MöglichkeitBCG-induzierte trainierte Immunität: Kann sie Schutz gegen COVID-19 bieten? Nutzen Sie die neu entdeckte Eigenschaft der angeborenen Immunität und wenden Sie ihr "Gedächtnis" gegen das SARS-CoV-2-Virus an. Es ist kaum sinnvoll, mit Rückständen von Impfungen im Kindesalter zu rechnen - Daten darüber, wie lange das Training nach BCG wirkt bleibt im Körper, variieren stark - von mehreren Monaten bis zu zehn Jahren (obwohl es sogar Arbeit gibt, in der SpurGrundierung der Mutter: Bacillus Calmette - Guérin (BCG) -Vakzinnarbe bei Müttern verbessert das Überleben ihres Kindes mit einer BCG-Impfstoffnarbe generationsübergreifender Effekt: Kinder starben seltener und reagierten besser auf den Impfstoff, wenn sie von einer geimpften Mutter geboren wurden. Sie können jedoch Erwachsene erneut impfen und auf einen schnellen Schutz hoffen (möglicherweise jedoch kurzfristig).

In diesem Fall bestehen wie in der Geschichte des Polio-Impfstoffs Risiken. Wenn das Immunsystem zu aggressiv auf den Impfstoff reagiert, kann ein Zytokinsturm auftreten, mit dem der Körper nicht immer fertig wird. In einer ähnlichen Studie jedochBCG-Impfung schützt vor experimenteller Virusinfektion beim Menschen durch Induktion von Zytokinen, die mit trainierter Immunität assoziiert sindwenn BCG gegen Gelbfiebervirus verwendet wurdeGelbfieber - Wikipediaes tat nicht und der Impfstoff funktionierte erfolgreich. Bei einer Epidemie kann man jedoch nicht sicher sein, dass Menschen mit schwacher Immunität und ältere Menschen angemessen auf Impfungen reagieren. Während klinische Studien mit BCG zur Vorbeugung von COVID-19 bereits weltweit beginnen, von Dänemark bis Australien und Uganda, werden sie sich in erster Linie an medizinische Fachkräfte richten.

Somit kann das neue Coronavirus hier als Motor des immunologischen Fortschritts wirken. Bei anderen Medikamenten gegen Diabetes oder Krebs ist es unwahrscheinlich, dass vorbeugende Impfversuche solche Ausmaße erreichen. Jetzt haben wir die Möglichkeit, eine große Menge an Daten darüber zu sammeln, wie die Impfstoffe, mit denen wir arbeiten, auf Umwegen wirken, und zu überprüfen, ob unser angeborenes immunologisches Gedächtnis so stark ist.