Pokud se člověk nakazí kmenem chřipkového viru, který je podobný tomu, kterým se nakazil v minulosti, dokáže infekci lépe čelit. Tento jev se evokativně nazývá “původní antigenní hřích”. V poslední době přibývá důkazů, že takto funguje i nachlazení způsobené běžnými koronaviry na nemoc COVID-19. Pokud by se tato hypotéza potvrdila, mohlo by se mechanismu využít pro návrh nových vakcín.

“Původní antigenní hřích”, nebo také imunitní imprinting byl poprvé charakterizován v roce 1960 americkým epidemiologem Thomasem Francisem mladším, který si všiml, že imunitní systém produkuje protilátky proti určitému kmenu chřipky se kterým se člověk setkal dříve, i když je tělo infikováno jiným virem chřipky. U onemocnění COVID-19 stále přibývá důkazů, ze expozice jiným koronavirům, včetně těch způsobujících nachlazení a jiná respirační onemocnění, hraje roli v následné imunitní reakci. Skupina vědců z university v Pensylvánii zjistila, že vzorky krevního séra odebrané lidem před pandemií obsahovaly protilátky proti běžnému nachlazení koronavirem typu OC43 (způsobující např. rýmu), které reagovaly i na virus SARS-CoV-2.

Ten samý mechanismus fungoval i naopak, krevní séra lidí po infekci SARS-CoV-2 měla zvýšenou produkci protilátek proti OC43. Tyto protilátky se ale nevážou na oblast spike proteinu S1, nutnou pro vstup koronaviru SARS-CoV-2 do buňky a nedokážou tak zabránit vstupu.

Účinky imprintingu

Je známo, že v některých případech má imprinting pozitivní vliv na imunitu. Vědci z univerzity v Pensylvánii studovali účinky imprintingu během pandemie chřipky H1N1 (mexická prasečí chřipka) v roce 2009 a zjistili, že vystavení některým “historickým” kmenům chřipky poskytlo jedinci ochranu před infekcí H1N1. Tento mechanismus má ale i své nevýhody. Někdy se protilátky vytvořené v důsledku imprintingu příliš neshodují s virem způsobujícím novou infekci, ale jejich produkce potlačuje aktivaci naivních B buněk, které by jinak produkovaly “ty správné” protilátky. To může v důsledku snížit schopnost imunitního systému bojovat s novou infekcí.

Studie prováděná na vzorcích lidí s asymptomatickým vs. těžkým či fatálním průběhem průběhem COVID-19 ukázala, že lidem, kteří na onemocnění zemřeli se v těle produkovalo méně protilátek proti spike proteinu (ten zprostředkovává vstup viru do buňky) SARS-CoV-2, než lidem s mírným průběhem onemocnění. Všem se v těle produkovalo stejné množství protilátek proti jinému proteinu nalezenému ve viru – nukleokapsidovému proteinu (propojuje genetickou informaci viru s jeho obalem a je důležitý pro sbalení virových částic). Tyto výsledky naznačují, že právě imprintované protilátky proti spike proteinu brání účinnější imunitní reakci. Vědci ale varují, že na definitivní závěry je příliš brzy a je potřeba dalšího zkoumání.

Naopak analýza vzorků zdravotnického personálu ukázala, že jedinci z vyššími hladinami protilátek OC43 (způsobující např. běžnou rýmu), se rychleji zotavili z infekce SARS-CoV-2.

Vypadá to, že předchozí onemocnění běžnou infekcí dýchacích cest typem koronaviru OC43 nezabráni vstupu SARS-CoV-2 do buňky, ale může podpořit imunitní systém v likvidaci infikovaných buněk.

Jak mohou tyto poznatky pomoci při vytváření budoucích strategií očkování?

Vakcíny proti chřipce se každý rok aktualizují, aby chránily před novými kmeny. Je tedy možné, že vakcína proti COVID-19 bude mít podobné potíže. V nedávno publikovaní studii bylo ukázáno, že lidem očkovaným mRNA vakcínou se v těle vytváří mnohem více protilátek při infekci SARS-CoV-19 než při infekci OC43. Zdá to tedy, že vakcína je schopna obejít jakýkoliv imprintovaný efekt.

Zdroje:

On the Doctrine of Original Antigenic Sin on JSTOR

SARS-CoV-2 infections elicit higher levels of original antigenic sin antibodies compared to SARS-CoV-2 mRNA vaccinations | medRxiv

Seasonal human coronavirus antibodies are boosted upon SARS-CoV-2 infection but not associated with protection - PubMed
Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has rapidly spread within the human population. Although SARS-CoV-2 is a novel coronavirus, most humans had been previously exposed to other antigenically distinct common seasonal human coronaviruses (hCoVs) before the coronavirus disease …

Do childhood colds help the body respond to COVID? (nature.com)

Zdroj úvodní fotografie: Andrea Piacquadio, Pexels