И вакцинация, и естественная инфекция SARS-CoV-2 снижают риск повторного заражения и тяжелого COVID-19. Пациенты, выработавшие антитела к коронавирусу в ответ на естественную инфекцию, имеют 89%-ую защиту от повторного заражения. Эффективность вакцины – от 50 до 95%.

Так как иммунные ответы со временем ослабевают и хуже защищают от новых штаммов SARS-CoV-2 – неизвестно, сколько сохраняется иммунитет к коронавирусу. Один из показателей, по которым можно судить о том, насколько человек защищен от инфекции SARS-CoV-2, – уровень нейтрализующих антител.

Австралийские ученые исследовали, как влияет уровень антител после вакцинации на защиту от инфекции SARS-CoV-2. Ученые обобщили данные о титрах нейтрализующих антител из испытаний вакцин фазы 1 и 2 и исследований с участием выздоравливающих от COVID-19 пациентов:

Во всех испытаниях вакцин использовались разные методы измерения нейтрализации и разные критерии выздоровления. Поэтому для каждого исследования ученые предложили нормализовать титры нейтрализующих антител к среднему титру выздоравливающих, который используется в том же исследовании.

Затем ученые сопоставили этот нормализованный уровень нейтрализующих антител в каждом исследовании с соответствующей защитной эффективностью, о которой сообщалось в семи клинических испытаниях вакцин фазы 3:

Ученые обнаружили, что между нормализованными уровнями нейтрализующих антител и зарегистрированной эффективностью вакцин существует сильная нелинейная связь (рис. 1a).

Рисунок 1. Взаимосвязь между уровнем нейтрализации и защитой от инфекции SARS-CoV-2

a. Показаны средний уровень нейтрализации из испытаний фазы 1 и 2 и защитная эффективность из испытаний фазы 3 для семи вакцин, а также защита, наблюдаемая в серопозитивной когорте выздоравливающих.
Средний уровень нейтрализации и защитная эффективность вакцины Коваксин обозначены зеленым кружком, так как данные этого исследования были доступны только после завершения моделирования и не участвовали в подборе.

b. Моделирование защитного уровня нейтрализации. Данные для каждого исследования включают распределение измеренного титра нейтрализации in vitro против SARS-CoV-2 у вакцинированных или выздоравливающих субъектов.
Пунктирная линия – средний титр у выздоравливающих субъектов.
Колоколообразная кривая – уровень защитной эффективности. Эффективность иллюстрируется пропорциями «защищенной» (синий) и «восприимчивой» (красный) кривой колокола.
Синяя сплошная линия – оптимальный уровень защитной нейтрализации 50% (вдвое меньше шансов заразиться по сравнению с непривитым человеком).

Источник: https://www.nature.com/articles/s41591-021-01377-8

Нейтрализующие антитела: какой уровень защищает от COVID-19

Ученые адаптировали предыдущие подходы к оценке защитного титра антител против гриппа и  применили их к данным о среднем уровне нейтрализации в настоящем исследовании. Они обнаружили, что 50%-ый защитный уровень  нейтрализующих антител составляет 20% от среднего титра выздоравливающих (рис. 1a, b).

50%-ый уровень защитной нейтрализации, эквивалентный 20% среднего титра у выздоравливающих субъектов, соответствует измеренному in vitro титру нейтрализации от 1:10 до 1:30 в большинстве описанных анализов, по оценкам это – приблизительно 54 МЕ/мл.

Прогнозирование эффективности вакцин

По среднему уровню нейтрализации, измеренному на раннем этапе после вакцинации, можно предсказать защитную эффективность вакцины, которую измеряют в исследованиях фазы 3.

По оценкам, уровень нейтрализации 50% для SARS-CoV-2 составляет 20% от среднего титра выздоравливающих. Ученые рассчитали эффективность вакцины Covaxin (BBV152). Прогнозируемая эффективность вакцины – 79,6%, что очень близко согласуется с сообщенной эффективностью 80,6% и подтверждает прогностическую ценность метода.

Сколько сохраняются антитела после вакцинации

Недавние исследования показали, что титры нейтрализующих антител снижаются через 8 месяцев после заражения SARS-CoV-2. Ученые проанализировали динамику титров нейтрализующих антител после вакцинации и сравнили с динамикой титров выздоравливающих от COVID-19. Результаты для вакцины и естественной инфекции были аналогичными: титры нейтрализующих антител снижались вдвое через 65 дней для вакцинации и через 58 дней для естественного SARS-CoV-2.

По этим данным можно предсказать, как уменьшение титров нейтрализации повлияет на эффективность вакцины. Однако для такой прогностической модели есть несколько оговорок:

  • Она предполагает, что нейтрализующие антитела являются основным механизмом защиты (или что механизм защиты остается коррелированным с нейтрализацией с течением времени), хотя память В-клеток и ответы Т-клеток могут быть более устойчивыми и могут играть большую роль позже после заражения или вакцинации.
  • Она применяет снижение титра нейтрализующих антител, наблюдаемое в период выздоровления, к данным вакцины.
  • Она предполагает, что снижение титра антител не зависит от начального уровня. Однако другие исследования показали более быстроеили более медленное снижение титров для более высоких начальных уровней.

Учитывая это, ученые проанализировали период полураспада титра нейтрализации, используя данные о титрах выздоравливающих пациентов в течение 8 месяцев после инфицирования. Результат: титр нейтрализующих антител снижается вдвое за 108 дней (рис. 2b).

Затем ученые смоделировали распад нейтрализующих антител в течение первых 250 дней после вакцинации (рис. 2a). Даже если снижение титра нейтрализации с течением времени одинаково для разных вакцин, это снижение не отразится линейно на уровне защиты от инфекции SARS-CoV-2 – оно будет зависеть от начальной эффективности вакцины. Например, ожидается, что вакцина, начальная эффективность которой составляет 95%, сохранит эффективность 77% через 250 дней. Однако для вакцины с начальной эффективностью 70% через 250 дней эффективность упадет до 33%. Эту модель можно использовать для прогнозирования времени ревакцинации.

Рисунок 2. Влияние уменьшения титра нейтрализующих антител на защиту от инфекции SARS-CoV-2

a. Оценка снижения эффективности вакцин с разными уровнями начальной эффективности.

b. Оценка времени снижения эффективности до 70% (красная линия) или 50% (синяя линия) для вакцин с различной начальной эффективностью.

c. Оценка влияния вариаций коронавируса на эффективность вакцины. Исследования in vitro показали, что титры нейтрализации против некоторых вариантов SARS-CoV-2 снижены по сравнению с титрами против вируса дикого типа. По разнице в уровне нейтрализации можно предсказать разницу в эффективности защиты против вирусов дикого типа и вариантных вирусов. Пунктирная линия указывает на равную защиту от штаммов дикого типа и вариантных штаммов.

Источник: https://www.nature.com/articles/s41591-021-01377-8

Насколько эффективна вакцина против новых штаммов коронавируса

Кроме того, что титры нейтрализующих антител со временем снижаются, исследования показали, что вакцины хуже защищают от новых штаммов коронавируса. Например, титр нейтрализующих антител против южноафриканского штамма у вакцинированных лиц в 7,6-9 раз ниже, чем против раннего уханьского штамма.

Австралийские ученые предполагают, что более низкий титр нейтрализации против новых штаммов будет сильнее влиять на вакцины, для которых защитная эффективность против вируса дикого типа была ниже (рис. 2c).

Например, прогнозируется, что пятикратно более низкий титр нейтрализации снизит эффективность с 95 до 77% для вакцины с высокой эффективностью, но с 70 до 32% для вакцины с более низкой начальной эффективностью.

Какой уровень нейтрализующих антител защищает от тяжелой формы коронавируса

Приведенный выше анализ исследует защиту, сформированную вакциной и естественной инфекцией, от симптоматического коронавируса. Однако иммунный ответ лучше защищает от тяжелой инфекции, чем от легкой.

Ученые проанализировали данные об уровне защиты от тяжелой инфекции. Как и в случае симптоматической инфекции, во всех исследованиях определения тяжелой инфекции различались. Во всех исследованиях фазы 3 было зарегистрировано менее 100 тяжелых инфекций.

Уровень нейтрализующих антител для 50%-ой защиты от тяжелой инфекции составляет 3% от среднего уровня выздоравливающих. Этот показатель значительно ниже уровня 20%, необходимого для защиты от симптоматической инфекции любой тяжести.

Для этой модели есть оговорка: предполагается, что титр нейтрализации сам по себе обеспечивает защиту от тяжелой инфекции. Однако ответы Т-клеток и В-клеток памяти также важны для защиты от тяжелого заболевания.

Выводы

По титру нейтрализующих антител можно предсказать эффективность вакцины и планировать сроки ревакцинации от COVID-19. По мере снижения уровня нейтрализующих антител защита от SARS-CoV-2 ослабевает. В течение года может потребоваться новая иммунизация. Однако уровень нейтрализующих антител для защиты от тяжелой инфекции в 6 раз ниже уровня, необходимого для защиты от симптоматической инфекции любой тяжести. Поэтому защита от тяжелой инфекции может быть значительно более прочной, учитывая эффект T-клеток и B-клеток памяти.

Полезная статья, нужная информация? Поделитесь ею!

Кому-то она тоже будет полезной и нужной:

Источник

Neutralizing antibody levels are highly predictive of immune protection from symptomatic SARS-CoV-2 infection