Предложена новая модель для оценки защитного иммунитета против коронавируса

Известно, что присутствие в сыворотке крови антител, нейтрализующих вирус, коррелирует с защитой от этого вируса. Так, 89% переболевших COVID-19 защищены от повторного заражения, а среди вакцинированных это показатель варьирует от 5% до 95%. Однако неясна продолжительность защиты и эффективность вакцин против новых вариантов. Кроме того, полезно оценить эффективность новых вакцин до затратной третьей фазы клинических исследований. Поэтому нужны прогностические модели иммунной защиты от COVID-19: возможность измерить некий показатель и оценить, насколько защищен человек или популяция. Такие модели есть, например, для вакцин от гриппа.

Чтобы решить эту задачу, авторы статьи в Nature Medicine проанализировали взаимосвязь между уровнями нейтрализующих антител (нАт) в экспериментах in vitro и наблюдаемой защитой от инфекции SARS-CoV-2. Они использовали данные исследования семи известных вакцин, а также переболевших COVID-19.

В разных исследованиях вакцин используются различные методы анализа нАт, их нельзя сравнивать между собой напрямую. Авторы нормализовали титры нейтрализующих антител для каждой вакцины к среднему титру выздоравливающих, полученному тем же методом в том же исследовании. Полученный показатель, нормализированный средний уровень нАТ — коэффициент, на который нужно умножить уровень нАт выздоравливающих, чтобы получить уровень нАт после той или иной вакцины.

Cуществует четкая нелинейная зависимость между этим показателем и защитной эффективностью вакцины (см. рисунок). Самым низким он оказался у CoronaVac от китайской компании Sinovac, средним — у вакцин AstraZeneca (ChAdOx1 nCoV-19), Johnson&Johnson (Ad26.COV2.S). У «Спутника V» (rAd26-S+rAd5-S), обеих разрешенных мРНК-вакцин (BNT162b2, mRNA-1273) и вакцины Novavax он превышал единицу, то есть титры нейтрализующих антител в несколько раз больше, чем у переболевших. Так же распределились и значения эффективности, заявленные разработчиками.

Чтобы проверить работоспособность модели, авторы по очереди удаляли каждый из восьми наборов данных (семь вакцин и переболевшие) и делали предсказание защитной эффективности для этой вакцины либо для иммунитета после болезни. Совпадение было удовлетворительным. Более того: хорошее совпадение прогноза и наблюдаемых данных удалось получить для девятой вакцины, BBV152, (79,6% и 79,2% соответственно) . BBV152 (COVAXIN) — первая вакцина против COVID-19, разработанная в Индии. результаты фазы 3 опубликованы в марте.

Затем авторы оценили, при каком уровне нАт не менее 50% вакцинированных будут защищены от обнаруживаемой инфекции SARS-CoV-2. По результатам моделирования, он должен быть не ниже 20,2% от среднего уровня антител у выздоравливающих (95%-ный доверительный интервал 14,4–28,4%). Этому критерию удовлетворяют все исследованные вакцины, хотя CoronaVac находится на пределе. Значительно ниже расчетный уровень нейтрализации, необходимый для 50%-ной защиты от тяжелой инфекции, — 3% от титров у выздоровевших (95%-ный ДИ 0,7–13%, P = 0,0004).

Кроме того, авторы моделировали спад титра нейтрализации в течение первых 250 дней (восьми месяцев) после иммунизации. Модель предсказывает, что защита от инфекции SARS-CoV-2 в значительной мере снизится, особенно у вакцин с начальной эффективностью менее 90%, однако защита от тяжелого заболевания в значительной степени сохранится.

Всех интересует эффективность вакцин против штаммов, вызывающих обеспокоенность: «британского», «южноафриканского» и других. И в этом случая, по результатам моделирования, у вакцин с изначально высокой эффективностью против исходного штамма она снизится менее значительно, чем у низкоэффективных.

По мнению авторов, разработанная ими модель поможет в разработке стратегий вакцинации. Они признают, что агрегирование данных, полученных в разных исследованиях и с помощью различных анализов — недостаток их работы, более точное сравнение эффективности мог бы обеспечить стандартизированный анализ нейтрализации. Помимо гуморального, необходимо изучить клеточный иммунитет — ответы Т-клеток или ответы В-клеток памяти.Ттем не менее уровни нАт, нормализованные по среднему уровню антител у переболевших, — информативный показатель. Будет важно подтвердить полученные результаты, проведя аналогичные оценки индивидуального риска заражения COVID-19, отмечают авторы.