Niektórzy ludzie nigdy nie zachorowali na COVID-19. Może to być spowodowane przez rzadszy gen.

Ci, którzy unikali COVID-19 przez ponad cztery lata, mogą zawdzięczać to nowo odkrytej odpowiedzi immunologicznej.

W badaniu, które celowo zainfekowało ochotników koronawirusem, uczestnicy z podwyższoną aktywnością mało znanego genu odpornościowego o nazwie HLA-DQA2 nie doznali utrzymującej się infekcji po ekspozycji na SARS-CoV-2, jak donoszą naukowcy 19 czerwca w Nature. Badanie oferuje bezprecedensowo szczegółowy wgląd w to, jak układ odpornościowy reaguje na koronawirusa i jak zmienność tej odpowiedzi może wyjaśniać, dlaczego niektórzy ludzie chorują, a inni nie.

Wyniki pochodzą z tzw. badań wyzwań: W szczytowym okresie pandemii w 2021 roku naukowcy w Wielkiej Brytanii wystawili 36 młodych, zdrowych, nieszczepionych ochotników, którzy nigdy nie zachorowali na COVID-19, na wirusa przez nosy. Chociaż początkowym celem było ustalenie, ile wirusa potrzeba, aby rozpocząć infekcję, 16 uczestników poddano bardziej rozległym testom. Naukowcy śledzili działania szerokiego zakresu graczy immunologicznych we krwi i wyściółce nosa, zarówno przed, jak i po ekspozycji, co pozwoliło na szczegółowy wgląd w to, kiedy i gdzie różni gracze zaczynają działać.

Ale pojawił się problem: tylko sześciu z 16 uczestników zachorowało.

„Początkowo byliśmy bardzo rozczarowani, jakbyśmy marnowali wszystkie te eksperymenty na ludziach, których właściwie nie zainfekowaliśmy,” mówi Rik Lindeboom, biolog z Holenderskiego Instytutu Raka w Amsterdamie. Ale później, mówi, on i jego koledzy zdali sobie sprawę, że natknęli się na „unikatową okazję” do zrozumienia, jak niektórzy ludzie, którzy otrzymali zakaźną dawkę wirusa, zdołali go odrzucić. Nie wiadomo, ile osób unikało COVID-19. Najnowsze szacunki Centrów Kontroli i Prewencji Chorób w USA sugerują, że do końca 2022 roku prawie 1 na 4 Amerykanów nie zachorował na wirusa.

Badania wyzwań są kontrowersyjne, ponieważ niektórzy eksperci kwestionują etykę celowego zakażania ludzi patogenem. Ale „nie można nie docenić, jak cenne są te informacje,” mówi Jill Hollenbach, immunogenetyk z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco, która nie była zaangażowana w badania. „Bardzo rzadko mamy okazję zobaczyć, co naprawdę dzieje się we wczesnej fazie infekcji,” mówi, ponieważ badacze w badaniach wyzwań mogą śledzić ludzi od momentu, gdy zetkną się z patogenem.

Uczestnicy, którzy nie zachorowali w badaniu Lindebooma z 2021 roku, podzielili się na dwie grupy. Siedem osób nigdy nie miało pozytywnego wyniku testu na obecność wirusa, podczas gdy trzy miały przejściowe infekcje w nosie, które ich ciała szybko zwalczały, więc nie zachorowali. W pierwszej grupie naukowcy wykryli rozległe, ale subtelne zmiany w komórkach odpornościowych zwanych monocytami i komórkach MAIT. Osoby z przejściowymi infekcjami wywołały silną reakcję odpornościową, znaną jako odpowiedź interferonowa, w swoich nosach w ciągu jednego dnia od ekspozycji. Interferony pomagają sygnalizować zagrożenie wirusowe, przyciągając komórki walczące z infekcją.

W przeciwieństwie do tego, osoby, które zachorowały, potrzebowały średnio około pięciu dni, aby zmobilizować tę samą odpowiedź interferonową w swoich nosach, co dało wirusowi czas na rozmnażanie się i rozprzestrzenianie. Różnica sugeruje, że szybka, lokalna aktywność w miejscu infekcji może pomóc w zapobieganiu osiedlaniu się SARS-CoV-2, mówi Lindeboom.

Zaskakująco, krew chorych uczestników wykazywała aktywność interferonową przed ich nosami. „To dokładnie odwrotnie do tego, co hipotetyzowaliśmy,” mówi Lindeboom, biorąc pod uwagę, że wirus był podawany przez nos. „Twój układ odpornościowy jest w stanie wyczuć, że coś się dzieje, i przekazywać to wiadomość do ciała, zanim komórki, które są rzeczywiście dotknięte, się o tym dowiedzą.”

Wśród tych, którzy nie zachorowali, Lindeboom nie jest pewien, dlaczego niektórzy zostali krótko zainfekowani, a inni nie. Ale przed ekspozycją obie grupy wykazywały podwyższoną aktywność genu HLA-DQA2 w wyspecjalizowanych komórkach odpornościowych, które pomagają alertować układ odpornościowy na patogeny, w porównaniu z osobami, które rozwinęły objawy. Naukowcy nie są pewni, co dokładnie robi ten gen, choć wcześniejsze badania łączyły go z łagodniejszymi wynikami COVID-19.

„Możemy być w stanie przewidzieć, kto jest podatny na infekcję, po prostu patrząc na podpis genetyczny tego konkretnego genu,” mówi Akiko Iwasaki, immunolog z Uniwersytetu Yale, która nie była zaangażowana w badanie, ale napisała o nim w Nature.

Oczywiście wiele się zmieniło od czasu przeprowadzenia tych badań wyzwań w 2021 roku. Praktycznie wszyscy mają jakąś odporność na SARS-CoV-2 z infekcji lub szczepienia, co oznacza, że odpowiedzi immunologiczne większości ludzi prawdopodobnie różniłyby się od tych, które były tu śledzone, mówi Iwasaki. Większa, bardziej zróżnicowana populacja badawcza — na przykład osoby w różnym wieku — mogłaby również wykazać bardziej zróżnicowane odpowiedzi.

“For whatever reason, folks who have this different constellation of immune cells present in the [nose] prior to infection may be able to mount an immune response more quickly,” says Hollenbach. “It’s a lucky break for those people.”

In a sense, the study was also a lucky break for researchers. Subsequent challenge trials have struggled to infect volunteers, given virtually everyone has some immunity to COVID-19 now. “That’s what makes this study so unique,” says Lindeboom. “We’ll hopefully never be in the position to do this kind of study for SARS-CoV-2 again.”