ии в медицине

Обычно способность организма ответить на вакцинацию оценивают уже после прививки, когда становится понятно, выработал ли он достаточное количество антител. Учёные из Университета штата Аризона решили проверить, можно ли заглянуть чуть раньше и понять по уже существующему набору антител, насколько хорошо иммунная система справится с новой угрозой.

Для этого исследователи проанализировали 8687 образцов крови от 4089 человек, включая 2445 здоровых участников и 1644 человека с ослабленным иммунитетом. Ученые измерили антитела к 185 антигенам, среди которых были SARS-CoV-2, распространённые вирусы и бактерии, а также мишени, связанные с аутоиммунными заболеваниями.

Само по себе наличие ослабленного иммунитета не слишком точно предсказывало ответ. Хотя некоторые группы чаще демонстрировали слабый ответ на вакцинацию против COVID-19, среди людей с нарушениями иммунитета встречались и те, кто хорошо реагировал на прививку. При этом слабый ответ наблюдался у 5–6% здоровых участников.

Зато в крови участников обнаружились другие «подсказки». Более высокий уровень некоторых антител, существовавших ещё до вакцинации, был связан с более сильным последующим ответом на прививку. В частности, это касалось антител к распространённым микроорганизмам, включая Staphylococcus aureus, респираторно-синцитиальный вирус и человеческий респировирус 3. Исследователи назвали такие антитела «стражами». Они не атакуют вирус, против которого направлена вакцина, напрямую, но выступают показателями готовности иммунной системы производить новые антитела. Иными словами, по реакции организма на уже знакомые ему микробы можно получить представление о том, насколько хорошо он способен ответить на новую угрозу.

Чтобы сделать прогноз точнее, исследователи использовали модель глубокого обучения, которая анализировала весь профиль антител сразу. ИИ искал сочетания признаков, которые человеку было бы сложно заметить при анализе отдельных показателей, и объединял их в единый «иммунный отпечаток». Такой подход позволил оценивать вероятность слабого ответа на вакцинацию не по одному биомаркеру, а по общей картине состояния иммунной системы.

Это важно, потому что готовность к вакцинации, по всей видимости, зависит не от одного показателя. На неё влияет множество характеристик иммунной системы, и именно их сочетание объясняет, почему один человек после прививки получает сильную защиту, а другой отвечает слабее.

Если результаты подтвердятся в дальнейших исследованиях и для других вакцин, анализ антительных профилей может стать инструментом для персонализированной вакцинации. Врачи смогут заранее определить людей с высоким риском слабого иммунного ответа и решить, кому понадобится дополнительная доза, более тщательное наблюдение или другие меры защиты.

Такой подход пригодится и для разработки вакцин. Он поможет исследователям лучше понять, почему один и тот же препарат вызывает разную реакцию у разных людей и какие особенности иммунной системы заранее указывают на слабый ответ. До клинического применения метода, однако, ещё далеко. Учёным предстоит проверить, сохраняется ли обнаруженная закономерность для других вакцин и в независимых группах участников. Если она подтвердится, обычный анализ крови в будущем расскажет не только о том, с чем иммунная система уже сталкивалась, но и о том, насколько хорошо она готова к следующей встрече с инфекцией.