Вакцинация — важнейший инструмент в борьбе с инфекционными заболеваниями, но недавние исследования показывают, что место введения вакцины может существенно влиять на эффективность иммунного ответа организма. Новое исследование, проведённое учёными из Института медицинских исследований Гарвана и Института Кирби при UNSW Sydney, раскрыло интересные подробности о том, как расположение бустерной дозы влияет на иммунную систему.
Наука, стоящая за выбором места
В исследовании, которое включало опыты на животных моделях и клинические испытания на людях, изучалось, как отличается реакция иммунной системы в зависимости от места введения вакцины-бустера. Выяснилось, что введение второй дозы в ту же руку, где была сделана первая, может повысить эффективность иммунного ответа.
Исследование, опубликованное в журнале Cell, выявило ключевые взаимодействия между B-клетками памяти — иммунными клетками, которые запоминают прошлые инфекции, — и макрофагами, клетками, ответственными за захват и представление вируса иммунной системе.
Когда вводится первая доза вакцины, иммунная система начинает сохранять информацию о вирусе, что имеет решающее значение для защиты организма при повторном столкновении с вирусом. Исследование показало, что B-клетки памяти часто остаются вблизи места инъекции в лимфатических узлах — областях, где иммунная система тренируется распознавать захватчиков. Эти клетки затем реагируют быстрее и сильнее, когда бустерная доза вводится в ту же руку, что указывает на то, что близость к исходному месту инъекции играет ключевую роль в активации более быстрого иммунного ответа.
Доктор Рама Дхенни, соавтор исследования, объяснил, что макрофаги в лимфатических узлах, ближайших к исходному месту вакцинации, становятся «подготовленными» и лучше активируют B-клетки памяти при повторном столкновении с вирусом. Это помогает сформировать более быстрый и мощный иммунный ответ.
Как вакцины формируют иммунную память организма
Иммунная система полагается на плазматические клетки и B-клетки памяти для борьбы с инфекциями. Плазматические клетки производят антитела для нейтрализации вируса, в то время как B-клетки памяти остаются в организме, готовые действовать при повторном появлении вируса. Эти клетки памяти обычно задерживаются вблизи исходного места инъекции вакцины, поэтому введение второй дозы в ту же руку может улучшить иммунный ответ.
У мышей и людей исследователи обнаружили, что B-клетки памяти вблизи исходного места инъекции лучше подготовлены для выработки высококачественных антител. Эти клетки, расположенные в лимфатических узлах, работают вместе с макрофагами для усиления иммунного ответа.
«Мы обнаружили, что макрофаги в лимфатическом узле, ближайшем к месту вакцинации, становятся „подготовленными“ — они находятся в состоянии повышенной готовности и могут более эффективно активировать B-клетки памяти при повторном контакте с антигеном», — сказал доктор Дхенни.
Более сильный и быстрый ответ
Исследование также включало клиническое испытание с участием 30 здоровых взрослых, которые получили мРНК-вакцину Pfizer-BioNTech COVID-19. Испытание показало значительные различия в иммунном ответе между участниками, которые получили бустерную дозу в ту же руку, где была сделана первая доза, и теми, кто получил бустер в противоположную руку.
Участники, получившие вторую дозу в ту же руку, вырабатывали нейтрализующие антитела против SARS-CoV-2 значительно быстрее, чем те, кто получил бустер в другую руку. К концу первой недели после второй дозы у тех, кто получил бустер в ту же руку, уже наблюдался более сильный иммунный ответ. Исследование показало, что у этих людей также вырабатывались антитела, которые лучше работали против вариантов вируса Delta и Omicron.
Хотя обе группы достигли схожих уровней антител через четыре недели, более быстрый первоначальный ответ у группы, получившей бустер в ту же руку, может изменить правила игры во время вспышки.
«Скорость ответа имеет решающее значение для быстро мутирующих вирусов», — отметила доктор Ми Лин Мунъер, соавтор исследования.
Переосмысление стратегий вакцинации
Результаты могут иметь значительные последствия для будущих стратегий вакцинации, особенно в управлении быстро мутирующими вирусами, такими как COVID-19 и грипп. Исследователи предполагают, что введение бустерных доз в ту же руку может усилить раннюю защиту и привести к более адаптивным иммунным ответам. Этот подход может помочь ускорить формирование коллективного иммунитета и снизить потребность в повторных бустерных дозах в будущем.
Хотя исследование было сосредоточено на вакцине Pfizer-BioNTech, исследователи считают, что эти выводы могут быть применимы и к другим вакцинам. Результаты поднимают вопрос о возможности разработки вакцин, которые используют естественную иммунную память организма, потенциально делая стратегии вакцинации более эффективными в долгосрочной перспективе.
Профессор Три Фан, директор программы точной иммунологии в Институте Гарвана, сказал: «Природа придумала эту систему, и мы только начинаем её понимать». Используя естественные иммунные пути организма, учёные могут разработать вакцины, которые потребуют меньшего количества доз и обеспечат более длительную защиту, особенно во время пандемий или чрезвычайных ситуаций в области общественного здравоохранения.