Imunitní systém versus virus: Proč Omicron od začátku znepokojoval odborníky

Hned od prvního popisu Omicronu měli vědci obavy z varianty SARS-CoV-2. Při pohledu na seznam mutací, které nese, vědci mohou identifikovat číslo, které pravděpodobně způsobí, že varianta bude nakažlivější. Jiné mutace byly znepokojivější, protože pravděpodobně narušovaly schopnost imunitního systému rozpoznat virus, což mu umožnilo představovat riziko pro ty, kteří byli očkováni nebo měli předchozí infekci.

Základní důvod těchto skrytých obav byl zřejmý: Vědci se mohli jednoduše podívat na aminokyselinovou sekvenci v proteinu koronaviru a zjistit, jak dobře na ni imunitní systém zareaguje.

Tyto znalosti jsou založeny na letech studia toho, jak imunitní systém funguje, spolu se spoustou konkrétních informací týkajících se jeho interakcí se SARS-CoV-2. Níže je uveden popis těchto interakcí spolu s jejich důsledky pro virovou evoluci a současné a budoucí varianty.

Ts a BS

Pro pochopení funkce imunitního systému je nejjednodušší rozdělit jeho reakce do kategorií. V první řadě je to vrozená imunitní odpověď, která má tendenci rozpoznávat spíše obecné rysy patogenů než specifické vlastnosti jednotlivých bakterií nebo virů. Vrozená odpověď není regulována očkováním nebo předchozí expozicí viru, takže není ve skutečnosti relevantní pro diskusi o variantách.

To, co nás zajímá, je adaptivní imunitní odpověď, která rozpoznává určité rysy patogenů a generuje paměť, která produkuje rychlou a silnou reakci, pokud je stejný patogen znovu spatřen. Je to adaptivní imunitní odpověď, kterou vyvoláváme vakcínami.

Adaptivní odezvu lze také rozdělit do kategorií. S ohledem na relevantní imunitní odpovědi nás nejvíce zajímají ty, které jsou zprostředkovány B buňkami produkujícími protilátky. Další hlavní část adaptivní imunity, T buňka, používá k identifikaci patogenů zcela odlišný mechanismus. O reakci T-buněk na SARS-CoV-2 toho moc nevíme, ale vrátíme se k tomu později. Zatím se zaměříme na protilátky.

Protilátky jsou velké agregáty (molekulárně řečeno) čtyř proteinů. Většina proteinů je podobná napříč všemi protilátkami, což umožňuje imunitním buňkám na ně reagovat. Ale každý ze čtyř proteinů má variabilní oblast, která se liší v každé produkující B buňce. Mnohé ze změněných oblastí jsou k ničemu, jiné rozpoznávají bílkoviny těla a jsou vyloučeny. Ale náhodou mají některé protilátky variabilní oblasti, které rozpoznávají část proteinu vytvořeného patogenem.

Část patogenního proteinu, kterou protilátka rozpoznává, se nazývá epitop. Epitopy se liší protein od proteinu, ale sdílejí některé rysy. Musí být na vnější straně proteinu, spíše než pohřben uvnitř, aby ho protilátka zasáhla. Často obsahují polární aminokyseliny nebo mají náboj, protože tvoří silnější interakce s protilátkou.

Nemůžete se jednoduše podívat na aminokyseliny v protilátce a rozhodnout, na čem se bude držet. Ale pokud máte dostatečné množství konkrétní protilátky, je možné provést to, čemu se říká „mapování epitopu“, což zahrnuje zjištění, kde se protilátka na protein váže. V některých případech to může zahrnovat přesný seznam aminokyselin, které protilátka rozpoznává.

Obecně platí, že přítomnost protilátek vázaných na patogen v krevním řečišti usnadňuje detekci a likvidaci patogenu specializovanými imunitními buňkami – pro tuto funkci je vlastně jedno, kde se protilátka drží. Existují ale i specifické interakce, které mohou virus v některých případech inaktivovat, jak uvidíme dále.