Сиднейские ученые выяснили, почему введение двух доз вакцины в одну и ту же руку может быстрее вызвать более эффективный иммунный ответ. Исследование, проведенное Институтом медицинских исследований Гарвана и Институтом Кирби и опубликованное в журнале Cell, предлагает новые идеи, которые помогут улучшить будущие стратегии вакцинации.
Ученые обнаружили, что при введении вакцины специализированные иммунные клетки, называемые макрофагами, «активируются» внутри лимфатических узлов. Затем макрофаги направляют расположение В-клеток памяти, чтобы те эффективнее реагировали на ревакцинацию, когда вакцина вводится в ту же руку. Результаты, полученные на мышах и подтвержденные на людях, предлагают новый подход к повышению эффективности вакцин.
«Это фундаментальное открытие в области того, как иммунная система организует себя, чтобы лучше реагировать на внешние угрозы — природа придумала эту блестящую систему, а мы только сейчас начинаем ее понимать», — говорит профессор Три Фан, директор программы иммунологии в Гарване и соавтор работы.
«Уникальным аспектом этого исследования является способность команды понимать, как быстро генерируются эффективные вакцинные реакции. Для этого мы изучили сложные биологические процессы на мышах, а затем продемонстрировали аналогичные результаты на людях. Все это было сделано в месте генерации вакцинного ответа — лимфатическом узле», — поясняют ученые.
При вакцинации в организм попадает безвредная версия патогена, известная как вакцинный антиген, который фильтруется через лимфатические узлы — иммунные «тренировочные лагеря», которые готовят организм к борьбе с настоящим патогеном. Ранее исследователи обнаружили, что В-клетки памяти, которые имеют решающее значение для выработки антител при возвращении инфекции, задерживаются в лимфатическом узле, расположенном ближе всего к месту инъекции.
Используя современную интравитальную визуализацию, команда обнаружила, что В-клетки памяти мигрируют во внешний слой местного лимфатического узла, где они тесно взаимодействуют с макрофагами, которые там обитают. Когда в то же самое место вводилась вакцина, «активированные» макрофаги, уже находящиеся в боевой готовности, эффективно захватывали антиген и активировали В-клетки памяти для выработки высококачественных антител.
«Макрофаги поглощают патогены и очищают организм от мертвых клеток, но наше исследование показывает, что макрофаги в лимфатических узлах, расположенных ближе всего к месту инъекции, также играют важную роль в организации эффективной реакции на вакцину во второй раз. Так что место действительно имеет значение», — говорит доктор Рама Дхенни, соавтор исследования.
Чтобы определить, насколько результаты, полученные на животных, применимы к человеческим вакцинам, команда Института Кирби провела клиническое исследование с участием 30 добровольцев, получивших мРНК-вакцину COVID-19. Двадцать участников получили обе дозы вакцины в одну и ту же руку, а 10 человек получили вторую дозу в другую руку.
«У тех, кто получил обе дозы в одну руку, нейтрализующие антитела против SARS-CoV-2 вырабатывались значительно быстрее — в течение первой недели после второй дозы», — говорит Александра Карей-Хоппе, соавтор исследования.
К 4 неделе обе группы имели одинаковый уровень антител, но ранняя защита может иметь решающее значение во время вспышки заболевания. Новая стратегия позволяет быстрее достичь коллективного иммунитета, что особенно важно для быстро мутирующих вирусов, когда скорость реагирования имеет большое значение.
«Если мы поймем, как воспроизвести или усилить взаимодействие между В-клетками памяти и макрофагами, то сможем разработать вакцины следующего поколения, требующие меньшего количества ревакцинаций», — заключил профессор Фан.
[Фото: Dr Rama Dhenni / Garvan Institute of Medical Research]
