В настоящее время фармацевтические компании производят целый спектр вакцин – от традиционных, на основе целых вирусных частиц, до новаторских, использующих лишь отдельные фрагменты белков, вирусов и бактерий. Что можно сказать об этих разновидностях?
Теоретически вакцины на основе целых вирусных частиц вызывают более мощный иммунный ответ, но и значительное количество побочных эффектов, а субъединичные вакцины действуют мягче. На практике же каждая инфекция требует индивидуального подхода. Мы подробнее остановимся на этом вопросе, говоря о «гонке вакцин» против COVID-19.
Вакцинация совершенно изменила не только человеческую жизнь, но и промышленное животноводство. Массовый падеж скота, бывший бичом сельского хозяйства веками, теперь встречается очень редко. Вакцины защищают от болезней не только нас, но и наших питомцев. Многие истории, подобные тем, что описаны Джеймсом Хэрриотом в его записках ветеринара[11], остались в прошлом: болезни, доставлявшие столько страданий животным и их хозяевам, побеждены антибиотиками и вакцинами.
Как долго сохраняются клетки памяти после перенесенного заболевания или прививки? От нескольких месяцев до нескольких десятков лет, и, к сожалению, мы до сих пор не вполне понимаем, почему иммунитет к одним типам инфекций оказывается более долгоиграющим, чем к другим. Поэтому стандартом профилактики большинства опасных заболеваний (дифтерии, коклюша, столбняка и других) является регулярная ревакцинация.
Глава 28В ФОРМАТЕ СЕРИАЛА – ИСТОРИЯ С ВАРИАЦИЯМИ
Формат телесериала предполагает, что он прерывается рекламными точками. Для того чтобы во время рекламы не терять зрителей, вам нужна структура, при которой перед рекламой все время будет происходить что-то очень интересное.
Простая история с хеппи-эндом хороша для полнометражного фильма на полтора-два часа. Сериальный формат требует более заковыристых историй, где в каждой серии будут всплывать все новые и новые подробности, а хорошие и плохие копы станут время от времени меняться местами, да так, что в конце энного сезона мало кто сможет вспомнить, с чего все началось.
Эпидемия коронавирусной инфекции, вспыхнувшая зимой 2019 года в Китае, – это, безусловно, иммунологическая история сериального формата. И сейчас, летом 2021 года, когда я пишу эту главу, новости о распространении штамма дельта не оставляют ни малейших сомнений в том, что шоу продлили еще по меньшей мере на один сезон.
У этой версии сериала «Корона» были даже пилотные выпуски, как у настоящего телепродукта. К сожалению, ни короткая эпидемия SARS-1[12] в 2002 году, ни маленькая, но смертоносная вспышка MERS[13] в 2012-м не получили достаточного научного и общественного резонанса. Человечество упустило шанс сработать на опережение коронавирусных инфекций, так что пандемии раньше или позже было, по-видимому, не избежать.
Писать о COVID-19 очень просто и одновременно очень сложно. Этот вирус стал абсолютным рекордсменом по числу научных публикаций, но это не облегчает написание краткого популярного обзора – скорее, наоборот, затрудняет. По-хорошему, актуальной научной информации полагается отстояться по крайней мере несколько лет, прежде чем дойти до массового читателя. В противном случае из полузнания рождаются нездоровые сенсации.
В вале публикаций об иммунном ответе при COVID-19 многие результаты наверняка не удастся подтвердить позднейшими исследованиями, многие гипотезы будут отвергнуты или уточнены – это нормальный путь развития науки. Однако читателя-неспециалиста могут смутить такие расхождения. «Вы сами-то, ученые, знаете, о чем говорите?!» – возмутится он и будет прав. Пока мы многого не знаем, ведь формирование достоверного научного знания – процесс небыстрый.
Не претендуя на завершенность, эта глава, однако же, ценна тем, что позволяет в режиме реального времени увидеть, как формируются и опровергаются научные гипотезы, уточняется и корректируется научная картина мира. Она отражает те представления о коронавирусной инфекции, которые имеются у нас прямо сейчас, в середине 2021 года. Уже в следующем году многое, вероятно, будет видеться иначе: мутирует вирус, появляются новые данные, а с ними новые вопросы и ответы. Живая наука – не застывший монумент, а река, из которой мы всякий раз добываем новый улов.
Всем, кого интересуют разнообразные социальные и медицинские аспекты этой эпидемии, можно порекомендовать книгу Ирины Якутенко «Вирус, который сломал планету»[14]. Мы же остановимся лишь на одном, хотя и очень важном аспекте ковида – иммунологическом. В этой детективной истории пока еще рано говорить об окончательной разгадке, но мы уже можем обсудить некоторое количество гипотез, объясняющих имеющиеся у нас «улики».
«Улики», они же факты, таковы. Человечество знакомо с коронавирусами давно, но до последних десятилетий у нас не было ни малейших оснований полагать, что эта группа вирусов способна вызывать серьезные болезни у человека. Еще недавно ветеринары были знакомы с ними лучше, чем терапевты, ведь коронавирусные инфекции доставляли гораздо больше неприятностей нашим меньшим братьям – кошкам и собакам. У кошек коронавирусная инфекция вызывала расстройство пищеварения, у взрослых собак – хронические насморк и кашель.
Дело в том, что главными входными воротами для коронавирусов служат белки ACE2, которые присутствуют на поверхности самых разных клеток, в том числе клеток кишечника и дыхательных путей. Так что в зависимости от того, какая система у млекопитающих (включая человека) более уязвима к вирусу, по такому типу (кишечному или легочному) и будет развиваться болезнь. У людей вплоть до 2002 года коронавирусные инфекции протекали в форме легкой простуды и не вызывали осложнений. Поэтому их исследованием практически не занимались. Однако короткие вспышки SARS-1 в 2002-м и MERS в 2012-м показали, что на базе коронавирусного «шаблона» может возникнуть по-настоящему смертоносное заболевание: смертность от MERS достигала 30 % – практически как от чумы в стародавние времена. Для обеих болезней характерен быстрый переход инфекции верхних дыхательных путей в вирусную пневмонию, сопровождающуюся цитокиновым штормом, а также развитие легочной недостаточности. Именно она является основной причиной смертей при этих заболеваниях.
SARS-2 – вирус, вызвавший эпидемию COVID-19, – представляет собой промежуточный вариант между обычными, условно безопасными, и смертоносными (SARS-1, MERS) вариантами вируса. У значительного количества людей эта инфекция протекает легко или даже вовсе бессимптомно, но у некоторых вызывает развитие острого респираторного синдрома, который нуждается в продолжительном (и дорогостоящем) лечении в больнице, что и вызвало коллапс медицинских систем во многих странах мира. Но нас в данном случае будут интересовать не социальные, а иммунологические аспекты инфекции. О легких случаях мы говорить не будем – судя по всему, они протекают приблизительно по той же схеме, что и остальные неосложненные ОРВИ, описанные выше. Обратимся сразу к тяжелым формам заболевания, которые сопровождаются пневмонией с обширным поражением легочной ткани.
Из предыдущей главы мы знаем, что наша иммунная система сразу на нескольких уровнях защищает дыхательную систему от проникновения инфекции в легкие. Надо сказать, что вирусные пневмонии и до ковида были крайне неприятными заболеваниями, приводившими в ряде случаев к смерти пациентов. Но встречались они достаточно редко – именно благодаря эффективной иммунной защите у большинства людей. Однако модифицированные вирусы SARS-CoV-1, MERS и SARS-CoV-2, в отличие от обычных, легко пробивают эту защиту и пробираются туда, где их быть не должно. Каковы механизмы такого проникновения? Это первый больной вопрос, связанный с коронавирусной инфекцией.
Второй больной вопрос касается связи эффективного иммунного ответа и цитокинового шторма. Если иммунная система недостаточно активна, чтобы предотвратить проникновение вируса в легкие, то откуда потом берется цитокиновый шторм, который является причиной большинства тяжелых состояний и смертей, и как с ним бороться?
Исчерпывающих ответов на эти вопросы у нас пока нет. Но исследования продолжаются, и некоторые гипотезы уже выглядят достаточно убедительно, чтобы ими имело смысл поделиться.
Итак, почему SARS-CoV-1, MERS и в меньшей степени SARS-CoV-2 так легко проходят первые уровни защиты нашей дыхательной системы и добираются до легких заметно чаще других вирусов, включая вирусы сезонного гриппа?
Пока что наиболее убедительным ответом на этот вопрос является версия о нарушении регуляции интерфероновой защиты, своевременная и адекватная активация которой препятствует быстрому распространению вируса по организму. Если в ней происходит сбой, то инфекционный агент получает несколько дней форы, прежде чем к защите полноценно подключится адаптивный иммунитет. За это время инфекция может зайти далеко. Несколько фактов указывают на роль интерферонов в развитии тяжелых форм коронавирусных инфекций.
■ Для вируса SARS-CoV-1 (в мышиной модели данного заболевания) было показано, что у тяжело болеющих животных наблюдается запаздывание активации интерферонового пути.
■ Несколько белков этих вирусов (ORF6, ORF8 и нуклеокапсидный белок оболочки) блокируют активацию интерфероновых путей в зараженных клетках.
■ В то же время показано, что высокий уровень интерферонов на поздней стадии заболевания коррелирует с тяжелыми формами ковида.
Большинство иммунологов считают, что тяжелое (легочное) протекание COVID-19 связано с нарушением интерфероновой защиты. Однако между ними до сих пор нет согласия относительно того, что же именно является причиной этого нарушения – сниженный уровень интерферонов в начале болезни или же, напротив, его патологическое повышение позже. Многие ученые в настоящее время предпочитают использовать осторожный оборот «нарушение регуляции интерфероновых путей», признавая тем самым, что мы пока еще далеки от полного понимания молекулярных механизмов патологии.