Коллективный иммунитет. Что нужно знать

Распространение коронавируса рано или поздно остановится, и пандемия закончится. Но для этого нужно, чтобы часть людей приобрела стойкую защиту. Как это может произойти?
© Алексей Дурасов/ТАСС

Коротко

  • Коллективный иммунитет означает достижение определенной "критической массы" защищенных людей, которая останавливает распространение болезни.

  • Для этого у них должна сформироваться устойчивая иммунологическая "память", которая защитит от будущих столкновений с этой инфекцией.

  • Когда это произойдет в случае с COVID-19, пока неясно. Ученые не знают, как долго сохраняется иммунитет у переболевших.

  • Вакцинация считается самым безопасным путем для достижения коллективного иммунитета, но только когда она формирует долгосрочную и надежную защиту, а в случае с COVID-19 это пока под вопросом.

Как работает коллективный иммунитет?

В разгар эпидемии число заболевших растет: один человек заражает нескольких соседей, коллег или попутчиков, а каждый из них — еще стольких же. Но у выздоровевших формируется иммунитет, который защищает от повторного заражения. В какой-то момент их становится так много, что они блокируют распространение инфекции.

Другими словами, когда часть населения становится невосприимчивой к инфекции, остальные получают защиту за их счет. Они еще могут заболеть, но это единичные случаи. Коллективный иммунитет, в частности, позволяет сохранить жизни наиболее уязвимым членам общества — пожилым людям и другим, чья иммунная система ослаблена.

Сколько людей достаточно, чтобы обеспечить защиту всем?

Для каждой болезни доля своя. Это зависит от степени заразности инфекции. Чем легче передается патоген, тем больше людей нужно.

Приблизительный расчет делается по формуле 1−1/R0, где R0 — это сколько человек в среднем заражает каждый больной, если этому не мешать. Например, у кори он равен 12−18. В случае с этой болезнью нужно, чтобы защитой было обеспечено почти все население — 95%.

Ситуация с коронавирусом SARS-CoV-2 лучше, чем с корью. Данные исследований показывают, что его R0 составляет примерно 2,3–5,4. Это средний показатель, для которого достаточно 60−70% защищенных. Но и этот порог не везде одинаков. Средний больной, живущий в многоквартирном доме, заразит гораздо больше людей, чем живущий в сельской местности.

Как достичь коллективного иммунитета?

Есть два пути — переболеть или привиться. В обоих случаях иммунная система, столкнувшись с патогеном, запомнит его и будет готова отразить атаки в будущем.

Но первый путь опаснее. В прошлом защита от таких болезней, как чума и оспа, достигались ценой больших жертв — до половины больных умирали. К тому же со смертью носителей защита исчезала и нельзя было застраховаться от новых эпидемий.

Во время прививки в организм попадают уже обезвреженные вирусы и бактерии, но иммунная система все равно поднимает тревогу и выдает реакцию. Эффект тот же: формируется иммунитет. С появлением вакцинации удалось создать стойкую защиту от многих инфекций — кори, паротита, полиомиелита. А оспу таким путем искоренили совсем.

Почему иммунитет формируется по-разному?

Это связано с работой нашей иммунологической памяти и изменчивостью самих инфекционных агентов.

Столкновение с новым патогеном организм запоминает разными способами. Во-первых, у него остается запас антител — белковых структур, которые прикрепляются к патогену и мешают ему действовать. Во-вторых, "чертежи" этих антител сохраняются в B-клетках памяти, и при новой опасности они могут быстро создать новые. В-третьих, есть еще T-клетки памяти, которые могут убивать пораженные вирусом клетки напрямую.

Важным показателем наличия иммунитета считается достаточное количество антител в крови. Со временем оно падает, но для разных инфекций по-разному. Например, человек, привитый от кори, и через 200 лет сохранил бы половину антител. Антитела от столбняка сокращаются наполовину уже через 11 лет. От гриппа — уже через полгода-год.

Даже если тест показал, что антител нет, клеточный иммунитет все равно может обеспечивать защиту. Во многих случаях иммунитет, определяемый антителами, поддерживается клеточным, а в некоторых — возникает сразу клеточный, а антитела не образуются. Клетки памяти могут сохраняться в костном мозге несколько лет и даже десятилетий.

Но даже если антител и клеток достаточно, память все равно может дать сбой. Например, некоторые патогены, особенно вирусы, способны к быстрой мутации и рекомбинации (обмену генетическим материалом). Они могут изменить те участки, на которые нацеливается антитело, и тогда оно перестанет работать. Человек может снова заболеть, если встретится с возбудителем.

Насколько силен и устойчив иммунитет против COVID-19?

Пока этого не может сказать никто. Есть только более или менее оптимистичные новости.

Один повод для оптимизма в том, что коронавирусы в целом не склонны к быстрым и радикальным мутациям. А те мутации, которые все-таки случаются, не касаются способности организма распознавать вирус. Если бы было наоборот, антитела становились бы неэффективными, а разработка вакцины была бы бессмысленной. SARS-CoV-2 в этом отношении пока не преподносит сюрпризов.

Еще одно позитивное наблюдение: у переболевших COVID-19 образуются нейтрализующие антитела. Это самый эффективный вид антител, который полностью препятствует попаданию вируса в клетки. С ними человек не только не заболеет сам, но и не заразит других. Уже известно, что часть вакцин на стадии тестирования также вызывает выработку таких антител.

С другой стороны, ученые опасаются, что защита после болезни или прививки может быть недолгой. Подтверждения этому есть. Например, согласно статье в авторитетном New England Journal of Medicine, число антител у переболевших уменьшается наполовину каждые 36 дней. Другое исследование показало, что у 40% людей, перенесших болезнь бессимптомно, спустя восемь недель антитела в крови уже не определялись.

Но это не исключает того, что защиту могут обеспечить и "спящие" T- и B-клетки, которые пробудятся при новом попадании инфекции. Есть данные, что даже при легких симптомах COVID-19 у больных формировались клетки памяти. Причем в некоторых случаях их число увеличивалось спустя несколько месяцев после выздоровления.

Можно ли предсказать, когда сформируется коллективный иммунитет от COVID-19? И произойдет ли это вообще?

Данные от 3 августа, которые приводит ВОЗ, говорят о том, что антитела есть только у 10% населения Земли. Ни одна страна пока не приблизилась к необходимому порогу в 60%. Если отклик иммунной системы на SARS-CoV-2 похож на тот, что ученые наблюдали у родственного ему SARS (вирус атипичной пневмонии), антитела к нему могут сохраняться на высоком уровне в течение пяти месяцев с медленным снижением в течение двух-трех лет. Но это только предположение.

Специалисты допускают несколько сценариев развития событий. Если иммунитет будет кратковременным (как у гриппа), пандемия будет продолжаться еще полтора-два года, а затем перейдет в фазу сезонных вспышек. Даже если защита ослабнет, она не исчезнет совсем. В следующий раз болезнь, скорее всего, пройдет легче. Если иммунитет все же окажется постоянным, распространение вируса прекратится в 2021 году. Наконец, при средней длительности сохранения иммунитета (около двух лет) вирус может "взять передышку" и вернуться через несколько лет.

Этот прогноз не принимает во внимание разработку вакцин. Сейчас 12 из них находятся на второй фазе клинических испытаний (тестирование на небольшой группе добровольцев), а шесть — на третьей (тестирование на большой выборке — тысячи человек). Способность формировать устойчивый долговременный иммунитет пока не доказана ни для одной из вакцин.

Если у большинства есть прививка, мне можно ее не делать?

Теоретически при коллективном иммунитете, который поддерживается системой вакцинации, от небольшого числа непривитых людей вреда не будет. Но если многие станут рассуждать в этом духе, может возникнуть "эффект безбилетника": из-за уклонения небольшой части людей, ответственных за поддержание "щита", страдают все. Например, в Европе из-за роста антипрививочного движения только за первые шесть месяцев 2019 года было зарегистрировано 90 тысяч случаев кори.

Ослабление коллективного иммунитета в первую очередь ударит по уязвимым группам. Если у здорового взрослого человека есть шанс перенести инфекционную болезнь с минимумом неприятных последствий для здоровья, то дети до двух лет, люди пожилого возраста, беременные женщины и пациенты с хроническими болезнями рискуют гораздо сильнее — ведь именно у них чаще всего развиваются осложнения. Причем это не просто более долгое течение болезни и более трудное восстановление, это реальная угроза жизни.