Как показало новое исследование, особенности состава крови, выявленные до вакцинации, могут помочь точнее предсказать силу иммунного ответа организма.
Реакция на вакцины у разных людей различается. Сила иммунного ответа зависит от возраста, пола, перенесённых заболеваний и генетических особенностей.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Cell Press Blue (источник на английском языке), учёные программы SeroNet Национального онкологического института США изучили, как уже имеющиеся в организме антитела к распространённым микробам могут предсказывать реакцию человека на новые вакцины.
«Анализ некоторых биомаркеров с помощью искусственного интеллекта позволяет заранее определить, кто, скорее всего, хорошо отреагирует на вакцину, ещё до её введения», — рассказал руководитель исследования Джошуа ЛаБаер. Работа показывает, что иммунная система у некоторых людей изначально подготовлена лучше, чем у других.
Иммунодефицит — ослабленное состояние иммунной системы — связан с более слабым антительным ответом на вакцинацию, что повышает риск заражения, тяжёлого течения болезни и смерти.
Учёные выяснили, что ещё до введения вакцины иммунная система даёт подсказку, как она будет реагировать и насколько мощным окажется ответ.
В исследовании проанализировали более 8 000 образцов крови свыше 4 000 человек, проверяя наличие антител к 185 антигенам распространённых вирусов и бактерий, а также молекул, связанных с аутоиммунными заболеваниями.
В число участников вошли как здоровые добровольцы, так и люди с ослабленным иммунитетом — из‑за ВИЧ-инфекции, множественной миеломы или пересадки органов. Все они получили вакцину против COVID-19.
Затем исследователи с помощью искусственного интеллекта проанализировали образцы, собранные до и после вакцинации от COVID-19, и выявили характерные профили антител, позволившие разделить пациентов на группы с сильным и слабым ответом на прививку.
Они выделили так называемые «сигнальные антитела», которые выступают индикаторами вероятного иммунного ответа на конкретную вакцину и помогают прогнозировать, как организм отреагирует на вирус.
«Мы выявили универсальные противомикробные сигнатуры, которые положительно коррелировали с верхними 25 % участников с самым сильным ответом на вакцину против COVID-19», — отметили авторы работы.
Исследование показало, что повышенный уровень ряда уже имеющихся антител, особенно к распространённым возбудителям, таким как Staphylococcus aureus, респираторно‑синцитиальный вирус (RSV) и парагрипп человека типа 3 (HPIV-3), связан с более мощным ответом на вакцинацию от COVID-19.
Как это может изменить стратегии вакцинации
Если использовать профили уже имеющихся противомикробных антител как прогностические биомаркеры, врачи смогут ещё до вакцинации выявлять людей, у которых, вероятнее всего, сформируется слабый иммунный ответ.
В работе были использованы методы машинного обучения для построения моделей, позволяющих выделять людей с субоптимальным, то есть недостаточным, ответом на вакцину.
«Прогнозирование слабого антительного ответа ещё до вакцинации может помочь совершенствовать персонализированные стратегии прививок», — пишут исследователи.
Это откроет возможность точечных вмешательств — например, индивидуальных схем дозирования, подбора других типов вакцин или дополнительных бустерных доз для людей из групп повышенного риска.