Введение
Человечество переживает катастрофическую пандемию. Вирус SARS-CoV-2 распространился по всему миру, вызвав значительную заболеваемость и смертность; до сих пор не раскрыты многие вопросы биологии вируса и вызываемой им патологии. COVID-19 будет подавлен только в том случае, когда разовьется коллективный иммунитет, если население было инфицировано и приобрело устойчивость к повторному заражению, либо благодаря эффективной вакцине. Совместные усилия врачей, исследовательских лабораторий и фармкомпаний по всему миру позволили улучшить обнаружение и лечение инфекции SARS-CoV-2, сделали многообещающие шаги, разработав многочисленные варианты вакцины, при этом в темпах, не имеющих себе равных для предыдущих заболеваний [1, 2].
В разных странах мира активно проходят клинические испытания вакцин против COVID-19: Moderna, CanSino, BioNTech, Sinovac, Sinopharm, Anhui Zhifei Longcom, Inovio, Novavax, Vaxine, Zydus Cadila и др. [1, 3, 4]. Причем некоторые вакцины уже начинают широко использоваться в клинической практике, например вакцина "Гам-КОВИД-Вак".
Известно, что защитой от вируса SARS-CoV-2 является устойчивая к нему иммунная система. Антитела (Ат) считаются ключевыми иммунными эффекторами, обеспечивающими защиту от патогенных угроз. В то же время природа и продолжительность реакции Ат как на инфекцию SARS-CoV-2, так и на введение различных вакцин к ней точно не определены [5, 6].
Цель работы - установить изменения уровня Ат к SARS-CoV-2 при иммунизации вакциной "Гам-КОВИД-Вак". При этом решались следующие задачи: выявить изменения титра IgG к SARS-CoV-2 на 17-й день после введения 1-го компонента вакцины, на 17-й и 30-й дни после введения 2-го компонента вакцины; установить, какие изменения происходят с IgM к SARS-CoV-2 в эти же сроки; определить, какие побочные эффекты возникают при использовании "Гам-КОВИД-Вак".
Материал и методы
Наш исследование проведено с участием 30 сотрудников Городской клинической больницы № 1 г. Читы, переоборудованной в моностационар для помощи больным с SARS-CoV-2. Средний возраст медицинских работников составил 42 года: 20-29 лет - 14 %, 30-39 лет - 24 %, 40-49 лет - 34 %, 50-59 лет - 28 %. Все сотрудники были соматически здоровы, прошли ежегодную иммунизацию против гриппа, обследованы накануне вакцинации методами полимеразной цепной реакции (ПЦР) и иммуноферментного анализа (ИФА) на наличие Ат или генома вируса SARS-CoV-2.
Критерии невключения в исследование: положительные результаты обследования на наличие в крови Ат к вирусу SARS-CoV-2, выделение РНК вируса SARS-CoV-2 из верхних дыхательных путей.
Включенным в исследование медицинским работникам осуществлялась двухэтапная вакцинация против COVID-19 вакциной "Гам-Ковид-Вак" по стандартной схеме. Начало вакцинации - 12.10.2020. В связи подтвержденным заболеванием COVID-19 в течение первой недели после введения препарата 1 человек был исключен из программы.
Вакцина "Гам-Ковид-Вак" состоит из 2 компонентов. В состав 1-го входят частицы рекомбинантного аденовируса 26-го серотипа, содержащие ген S-белка вируса SARS-CoV-2, в количестве (1,0 ± 0,5) - 1011 частиц/доза. 2-й компонент представлен частицами рекомбинантного аденовируса 5-го серотипа, содержащими ген S-белка вируса SARS-CoV-2, в количестве (1,0 ± 0,5) - 1011 частиц/доза. IgM и IgG к SARS-CoV-2 определяли методом ИФА с использованием тест-систем "ВЕКТОР-БЕСТ" (Новосибирск) на иммуноферментном микропланшетном автоматическом анализаторе "Текан ГмбХ" (Австрия).
Уровень Ат оценивали на 17-й день после введения 1-го компонента вакцины, на 17-й и 30-й дни после введения 2-го компонента вакцины.
Клиническое исследование выполнено в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации "Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека" с поправками 2000 г., WMA Declaration of Helsinki - Ethical Principles for Medical Research Involving Human Subjects (2013), Правилами клинической практики в Российской Федерации, утвержденными приказом Минздрава России от 19.06.2003 № 266. Все медицинские работники подписывали информированное согласие на участие в исследовании в соответствии с протоколом, одобренным локальным независимым этическим комитетом ФГБОУ ВО ЧГМА Минздрава России (протокол № 107 от 27.01.2021).
Статистическую обработку данных проводили с использованием программы STATISTICA 10 (StatSoft InC., США). Для описания характера распределения количественных признаков определяли средние величины (М), межквартильные интервалы (25-го; 75-го), стандартное отклонение, мeдиану и квартальный размах. Для сравнения количественных показателей использовали критерий Манна-Уитни. Различия считались статистически значимыми при р < 0,05. С целью обнаружения зависимости титра IgG от IgM, а также выявления влияния антропометрических показателей на титр Ат к SARS-CoV-2, использовали ранговые корреляции Спирмена.
Результаты
Антропометрические данные вакцинированных приведены в табл. 1.
Таблица 1. Демографическая и антропометрическая характеристика участников исследования
&hide_Cookie=yes)
Учитывая 2-компонентный вариант вакцинации, мы посчитали наиболее приемлемым изучить уровень IgM и IgG к SARS-CoV-2 на 17-е дни после инъекций. Для оценки сохранения уровня иммунитета также исследовали содержание Ат в крови на 30-й день после введения 2-го компонента вакцины.
На рисунке представлены индивидуальные значения уровней IgM и IgG к шиповидному белку SARS-Cov-2 у вакцинируемых в разные временные точки.
&hide_Cookie=yes)
Уровень антител к S-белку вируса SARS-Cov-2 у вакцинируемых, коэффициент позитивности (А - IgM; Б - IgG)
Наши исследования показывают, что уровень в крови IgM-Ат к SARS-CoV-2 практически не изменялся на 17-й и 38-й дни после иммунизации 1-м компонентом вакцины: среднее значение коэффициента позитивности (КП) - 1,616 и 1,75 соответственно. Однако к 30-му дню наблюдалось снижение уровня IgM к SARS-CoV-2 (среднее значение КП - 0,7829). Следует отметить, что на 17-й день после иммунизации выявлен значительный разброс в его показателях, который нивелировался к 30-му дню. Обращает на себя внимание и тот факт, что у 7 % обследуемых он практически в 10 раз превышал средние величины.
Совсем другая картина наблюдается с уровнем IgG-Ат к SARS-CoV-2 (табл. 2). Он существенно возрастал после иммунизации 2-м компонентом вакцины и до 30-х суток не изменялся (средние значения КП -12,36 и 12,48 на 38-й и 51-й дни соответственно). Необходимо обратить внимание на то, что после иммунизации 1-м компонентом на 17-й день низкий уровень IgG к SARS-CoV-2 (КП - < 1) регистрировался в 48 % случаев, а после иммунизации 2-м компонентом - только у 10 % вакцинированных. При этом к 51-му дню после вакцинации уровень сероконверсии составил 100 %. Следует отметить, что у части пациентов содержание IgG к 30-му дню после иммунизации изменялось по сравнению с 17-м днем, причем эта тенденция была разнонаправленной.
Таблица 2. Изменение уровня SARS-CoV-2-специфических иммуноглобулинов при вакцинации "Гам-КОВИД-Вак"
&hide_Cookie=yes)
Примечание. p1 - достоверность различий между результатом исследования антител (Ат) на 17-й день после иммунизации 1-м и 2-м компонентом; р2 - достоверность различий между результатом исследования Ат на 17-й и 30-й дни после иммунизации 2-м компонентом.
Установлено, что возраст, масса тела и рост не оказывали никакого влияния на выработку Ат к SARS-CoV-2. Возможно, это связано с достаточно однородными группами, участвующими в исследовании.
Выявлены прямые положительные корреляционные связи от 0,47 до 0,61 (р < 0,05) между содержанием IgM и IgG на 17-й день после иммунизации как 1-м, так и 2-м компонентом, что, по-видимому, закономерно, учитывая механизм развития иммунного ответа.
Любая вакцинация сопровождается различными побочными эффектами, так как вводится чужеродное вещество. Не исключением является использование вакцины против SARS-CoV-2. В нашем исследовании наиболее частыми побочными эффектами были гипертермия, слабость, а также боль в мышцах и в суставах (табл. 3), причем у 27,8 % обследуемых наблюдался комплекс различных побочных реакций.
Таблица 3. Побочные эффекты вакцинации "Гам-КОВИД-Вак"
&hide_Cookie=yes)
Полученные результаты соответствуют известным литературным данным, где показано, что наиболее частыми побочными эффектами были боль в месте инъекции (58 %), гипертермия (50 %), головная боль (42 %), астения (28 %), а также боль в мышцах и в суставах (24 %) [7].
Среди вакцинированных медработников 1 заболел COVID-19 в течение 1-й недели после введения препарата. Вероятнее всего, на момент 1-й инъекции он уже находился в периоде инкубации новой коронавирусной инфекции, вызванной SARS-CoV-2. У всех остальных вакцинированных, несмотря на ежедневную работу в условиях моностационара и многочисленные контакты с заболевшими в последующем непривитыми сотрудниками, в течение 3 мес наблюдения не выявлено COVID-19.
Обсуждение
Из литературы известно, что наблюдается выраженная гетерогенность в динамике гуморального иммунного ответа и продолжительности наличия циркулирующих антивирусных Ат. Уровень вирус-специфических IgG существенно изменчив у большинства людей, тогда как в отдельной подгруппе уровни Ат стабильны или повышаются за тот же период времени, несмотря на схожие начальные уровни Ат [8, 9]. Другим объяснением такой изменчивости может быть то, что организм каждого человека индивидуален, он по-своему реагирует на чужеродный агент, и у каждого наблюдается гетерогенность в уровне Ат к SARS-CoV-2 [10]. Возможно, это связано с изменением уровня Ат в процессе формирования иммунного ответа к определенным структурам вируса: к S-белку шипа, N-нуклеопротеиду, матриксу и к другим структурам [11].
Кроме того, известно, что тест-система "ВЕКТОР-БЕСТ" определяет Ат только к некоторым частям вируса: при оценке IgM она позволяет выявить Ат к RBD и N-белку, а для при оценке IgG - Ат к S-белку.
Промежуточный анализ III фазы клинического исследования вакцины "Гам-КОВИД-Вак" показал безопасность вакцины, ее хорошую переносимость и эффективность 91,6 % против COVID-19 [12]. По-видимому, такая защита является относительно долговременной: установлено, что защитный иммунный статус сохраняется более 8 мес [13].
Заключение
Наши сведения подтверждают, что использование вакцины "Гам-КОВИД-Вак" эффективно и более чем в 90 % случаев приводит к формированию достаточно высокого уровня Ат против SARS-CoV-2.
Вклад авторов
Дизайн исследования, написание текста - Шаповалов К.Г.; написание текста, статистическая обработка - Степанов А.В.; концепция исследования - Бурдинская Ж. С.; сбор и обработка материала - Шакирьянова М.В., Янченко О.М.
Литература/References
1. Chung Y.H., Beiss V., Fiering S.N., Steinmetz N.F. COVID-19 vaccine frontrunners and their nanotechnology design. ACS Nano. 2020; 14 (10): 12 522-37. DOI: https://doi.org/10.1021/acsnano.0c07197
2. Kaur S.P., Gupta V. COVID-19 Vaccine: a comprehensive status report. Virus Res. 2020; 288; 198114. DOI: https://doi.org/10.1016/j.virusres.2020.198114
3. Jeyanathan M., Afkhami S., Smaill F., et al. Immunological considerations for COVID-19 vaccine strategies. Nat. Rev. Immunol. 2020; 10: 615-32. DOI: https://doi.org/10.1038/s41577-020-00434-6
4. Heaton P.M. The COVID-19 vaccine-development multiverse. N. Engl. J. Med. 2020; 383 (20): 1986-8. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMe2025111
5. Azkur A.K., Akdis M., Azkur D., et al. Immune response to SARS-CoV-2 and mechanisms of immunopathological changes in COVID-19. Allergy. 2020; 75 (7): 1564-81. DOI: https://doi.org/10.1111/all.14364
6. Chen Y., Zuiani A., Fischinger S., et al. Quick COVID-19 healers sustain anti-SARS-CoV-2 antibody production. Cell. 2020; 183 (6): 1496-507.e16. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.10.051
7. Logunov D.Y., Dolzhikova I.V., Zubkova O.V., et al. Immune response to SARS-CoV-2 and mechanisms of immunopathological changes in COVID-19. Clinical Trial. 2020 Sep 4. PMID: 32896291.
8. Andrew P., Tomasz K., Yifan W., et al. Unbiased screens show CD8+ T cells of COVID-19 patients recognize shared epitopes in SARS-CoV-2 that largely reside outside the spike protein. Lancet. 2020; 396 (10 255): 887-97. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)31866-3
9. Paces J., Strizova Z., Smrz D., Cerny J. COVID-19 and the immune system. Physiol. Res. 2020; 69 (3): 379-88. DOI: https://doi.org/10.33549/physiolres.934492
10. Robbiani D.F., Gaebler C., Muecksch F., et al. Convergent antibody responses to SARS-CoV-2 in convalescent individuals. Nature. 2020; 584 (7821): 437-42. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2456-9
11. Haynes B.F., Corey L., Fernandes P., et al. Prospects for a safe COVID-19 vaccine. Sci. Transl. Med. 2020; 12 (568): eabe0948. DOI: https://doi.org/10.1126/scitranslmed.abe0948
12. Logunov D.Y., Dolzhikova I.V., Shcheblyakov D.V., et al. Safety and efficacy of an rAd26 and rAd5 vector-based heterologous prime-boost COVID-19 vaccine: an interim analysis of a randomised controlled phase 3 trial in Russia. Lancet. 2021; 2: 00234-8. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)00234-8
13. Jennifer M., Mateus D., Kato Y., et al. Immunological memory to SARS-CoV-2 assessed for up to 8 months after infection. Science. 2021; 371 (6529): eabf4063. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abf4063