«Мы предоставляем новые доказательства потенциальной связи между исходным состоянием иммунной системы у пожилых людей и сниженной реакцией на вакцинацию», — говорят соавторы исследования Шанкар Субраманиам из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Бали Пулендран из Университета Эмори. . «Предоставляя более полную картину того, как иммунная система реагирует на вакцинацию, наши открытия могут помочь в разработке вакцин следующего поколения, которые обеспечивают длительный иммунитет и лучшую защиту групп риска».Вакцины против гриппа, которые содержат белки, обнаруженные в циркулирующих вирусных штаммах, обеспечивают защиту, вызывая выработку антител — белков, которые помогают иммунной системе идентифицировать патогены и защищать от инфекционных заболеваний. Хотя вакцинация считается наиболее эффективным методом профилактики гриппа, она менее эффективна для пожилых людей.
Но до сих пор молекулярные механизмы, лежащие в основе этого снижения эффективности вакцины, были неизвестны.Чтобы ответить на этот вопрос, Субраманиам и Пулендран определили молекулярные признаки иммунитета к вакцинации против гриппа, используя подходы системной биологии, которые включают вычислительное и математическое моделирование сложных биологических систем.
Они вакцинировали 212 субъектов, в том числе 54 пожилых человека, в течение пяти сезонов вакцинации против гриппа, с 2007 по 2011 год, и проанализировали образцы крови, чтобы определить молекулярные пути, связанные с защитными реакциями антител, вызванными вакцинацией. Они также проанализировали ранее опубликованные данные для 218 дополнительных субъектов.
Используя этот подход, исследователи определили молекулярные сигнатуры, присутствующие в образцах крови, собранных через несколько дней после вакцинации, которые предсказали с 80% точностью, вызовет ли вакцина иммунную защиту примерно через четыре недели. В течение одной недели после вакцинации против гриппа молодые люди показали высокий уровень продуцирующих антитела В-клеток, тогда как пожилые люди показали высокий уровень иммунных клеток, называемых моноцитами, которые вызывают воспалительные реакции в организме. Эти возрастные различия предсказывали нарушение иммунного ответа, вызванного вакциной, которое наблюдалось у пожилых людей через три недели. «В совокупности эти результаты предполагают потенциальные механизмы, с помощью которых изменения врожденной реакции у пожилых людей могут привести к снижению ответа антител на вакцинацию», — говорит Субраманиам.Еще до вакцинации высокие базовые уровни В-клеток в сочетании с низкими уровнями моноцитов и связанных воспалительных молекул предсказывали индуцированную вакциной иммунную защиту четыре недели спустя. «Это подтверждает идею о том, что воспалительные реакции на исходном уровне могут быть вредными для индукции индуцированных вакциной ответов антител», — говорит Субраманиам. «Хотя еще рано предлагать дополнительные терапевтические подходы, такие как уменьшение воспалительной реакции у пожилых пациентов после вакцинации, они могут быть ценными путями для исследования.
Однако это требует более длительных и подробных исследований».Со своей стороны, исследователи планируют применить аналогичные подходы системной биологии для изучения других вирусных инфекций, таких как опоясывающий лишай и желтая лихорадка. «Анализ этих бесчисленных« омических »данных в сочетании с физиологическими измерениями является новинкой и послужит парадигмой для будущих исследований гриппа и других инфекций».В то же время они призывают к осторожности и не допускать чрезмерного обобщения своих новых результатов. «Это, очевидно, сложная проблема, и исследование показывает, что ответы усреднены по популяциям», — говорит Субраманиам. «Как и в случае любого медицинского диагноза, прогноза и лечения, существует распределение ответов, большинство из которых соответствует среднему прогнозируемому ответу.
Поэтому для широкой аудитории важно признать, что будут исключения и вариации».Эта работа была поддержана Национальным институтом здравоохранения и Национальным научным фондом.