Kui pikk on immuunsüsteemi mälu?

Kui kaua kestab vaktsiini mõju? Mitu immuunrakku inimesel on? Mitu elu vaktsiinid ühe minuti jooksul päästavad?

Vaktsiinid õpetavad organismi haigustega võitlema. Meil on aga endiselt palju õppida selle kohta, kui kaua see immuunne „mälu“ kestab.

Keskmisel inimesel on umbes 1,8 triljonit immuunrakku. Need rakud patrullivad kehas, otsides baktereid, viirusi, vähirakke ja muid ohte. Vaktsiinid tugevdavad seda kaitsesüsteemi, õpetades immuunrakke sihtima kindlaid haigustekitajaid. Maailma Terviseorganisatsiooni andmetel päästab vaktsiinidest tekkiv immuunsus umbes kuus elu iga minut.

Aga kui kaua see immuunmälu kaitse kestab?

La Jolla Immunoloogia Instituudi (LJI) professor ja teadusdirektor Shane Crotty sõnul on meil immuunmälu kohta veel palju õppida.

„Tegelikult ei ole inimeste vaktsiinide tekitatud immuunmälu kohta kuigi palju uuringuid,“ ütleb Crotty. „Teadlased ei jälgi traditsiooniliselt immuunmälu kauem kui üks aasta pärast vaktsineerimist — või isegi kuus kuud — ja see on veidi problemaatiline.“

Uues ajakirjas Immunity avaldatud ülevaates jagab Crotty hiljutisi edusamme immuunmälu uurimises. Tema artikkel toob esile võtmesammud, mis aitaksid arendada veel tõhusamat ja kauem kestvat kaitset surmavate haiguste vastu.

COVID-19 antud õppetunnid

COVID-19 pandeemia näitas, et vajame põhjalikumaid uuringuid immuunmälu aluste kohta. Nagu Crotty selgitab, on teadlased üle maailma leidnud, et COVID-vaktsiinid võivad õpetada immuunrakke SARS-CoV-2 viirust meeles pidama. See aitab kaitsta raske haiguse eest aastaid. „Need vaktsiinid on immuunmälu tekitamisel sama head või isegi paremad kui keskmine vaktsiin,“ ütleb Crotty.

Siiski seisavad teadlased silmitsi väljakutsega. SARS-CoV-2 viirus muteerub pidevalt ning inimesed haigestuvad jätkuvalt. Samuti haigestuvad inimesed igal aastal, kui levivad uued gripi või respiratoorse süntsütiaalviiruse (RSV) tüved. Haiguste jätkuv levik on pannud teadlased põhjalikumalt uurima, kuidas immuunsüsteem aja jooksul immuunmälu kujundab.

B-rakud viiruste vastu

Organismi B-rakud ehk B-lümfotsüüdid tegutsevad pikaajaliselt. Need tekivad luuüdis ja liiguvad seejärel vereringe kaudu põrna ja „idukeskustesse“, mis on mikroskoopilised struktuurid kudedes, näiteks lümfisõlmedes. Seal algab B-rakkude „treeninglaager“, kus nad õpivad konkreetseid haigustekitajaid ära tundma.

Küpsed B-rakud on rünnakuks valmis. Kui nad kohtuvad oma sihtmärgiga, vabastavad nad hulgaliselt antikehi, et neutraliseerida patogeen enne, kui nakkus kehas levima hakkab. Kui nakkus on kadunud, jätkavad spetsiaalsed „mälu“ B-rakud patrullimist aastaid — isegi aastakümneid.

Vaktsiinid sisaldavad molekule, mis aitavad kaasa B-rakkude treeningprotsessile. B-rakud reageerivad vaktsiinimolekulidele ja loovad immuunmälu, justkui oleks päris viirus organismi sattunud. Crotty enda töö on näidanud, et inimestel, kes said lapsepõlves rõugevaktsiini, leidus veres mäluga B-rakke veel üle 60 aasta hiljem.

Vaktsiinid tekitavad pikaajalise B-rakkude vastuse

Selgub, et ka COVID-vaktsiinid tekitavad pikaajalise B-rakkude vastuse. „On olnud arusaamatus, justkui ei tekitaks vaktsiin immuunmälu väga pikaks ajaks,“ ütleb Crotty. „Tegelikult kestab immuunmälu aastaid pärast COVID-vaktsineerimist; probleem on selles, et viirus muutub.“

Igal uuel SARS-CoV-2 variandil on oma mutatsioonid. On olnud Delta, Gamma, Omikron, Picola ja mitmeid teisi variante, mis on levinud üle maailma. „Siin on tõesti asi viiruses, mitte vaktsiinis,“ ütleb Crotty.

Kuidas õpetada B-rakke võitlema viirusega, mis pidevalt muutub?

Crotty sõnul on oluline uurida, kuidas meie B-rakkude vastused kujunevad pikema aja jooksul, mitte ainult kuus kuud või aasta pärast vaktsineerimist. Aja jooksul saavad teadlased testida, kas mäluga B-rakud on valmis neutraliseerima uusi viirusevariante.

„Siis saab palju ratsionaalsemalt hinnata, kui tihti inimesed peaksid tõhustusdoose saama,“ ütleb Crotty.

Parema immuunmälu kujundamine

Teie vereringesüsteem on nagu maantee. Veri kannab immuunrakke läbi keha, viies need nakkuskolletesse. Teie koed on rohkem nagu naabruskonnad. Koed, näiteks lihased ja kopsud, on ühendatud vereringega, kuid neil on ka oma kohalikud immuunrakud.

Teadlased kasutavad tavaliselt immuunmälu uurimiseks vereproove. Nagu Crotty märgib, piirab see meid ainult vereringes ringlevate immuunrakkude vaatlemisega. Samas peitub kudedes terve „varjatud maailm“ mälurakke.

Crotty labor on hiljuti välja töötanud ninaproovide võtmise tehnika, mis võimaldab uurida kudedes paiknevaid mälurakke sügaval ninakäikudes. Need koed on esimesed, mida hingamisteede viirus ründab, ning selgub, et need on täis mäluga B-rakke ja nakkusega võitlevaid T-rakke. 2024. aasta uuringus, mida juhtisid Crotty ja LJI õppejõud Sydney Ramirez, näitasid teadlased, et ninaproovide võtmine on tõhus viis jälgida mäluga B- ja T-rakkude populatsioone aja jooksul. Seda meetodit saab kasutada ka kudedes paiknevate mälurakkude muutuste tuvastamiseks pärast COVID-vaktsineerimist või nakkust.

Selle meetodiga on teadlastel nüüd võimalus jälgida immuunmälu ülemistes hingamisteedes. See tähendab, et nad saavad testida rohkem vaktsiine, näiteks ninakaudseid vaktsiine, mis on spetsiaalselt loodud immuunvastuse stimuleerimiseks hingamisteedes.

Enamik vaktsiine tekitab immuunmälu ainult veres

Vereringes olevad immuunrakud on head võitlejad, kuid kudedes paiknevad immuunrakud võivad olla paremad esmareageerijad, ütleb Crotty. „Enamik vaktsiine tekitab immuunmälu ainult veres,“ märgib ta. „Oleks suur uuendus, kui vaktsiinid toimiksid just seal, kus nakkus tegelikult tekib.“

Alates SARS-CoV-2 ilmumisest on teadlased teinud suuri edusamme vaktsiiniuuringutes. Crotty ülevaade annab aimu, kuidas tuleviku vaktsiinid võiksid parandada inimeste tervist kogu maailmas.