Я и мой титр: что говорят числа из теста на антитела

По случаю третьей волны пандемии российские власти обещают дополнительно вакцинировать всех, кто уже переболел ковидом или успел от него привиться. Тем временем врачи пока не договорились окончательно о том, имеет ли смысл это делать — а если да, то через какое время после болезни или первой прививки. Гораздо удобнее, кажется, было бы принимать решение индивидуально, по результатам теста на антитела. Но и из него не всегда можно сделать однозначные выводы. Редактор N + 1 смотрит в результат своего теста и размышляет о том, почему так непросто получить нужные ответы от одного-единственного числа.

Мне повезло не заболеть ковидом ни в первую, ни во вторую волну, поэтому впервые я встретилась с коронавирусом (точнее, его S-белком) 25 декабря — вскоре после того, как вакцинацию «Спутником» разрешили для сотрудников СМИ. Сдавать тест на антитела после прививки мне тогда показалось бессмысленным: я не страдаю иммунодефицитом, поэтому, скорее всего, в моей крови они найдутся. А точный титр никакой информации мне не даст — все равно никто не знает, где проходит граница между защитой и уязвимостью.

Спустя полгода необходимый титр все еще неизвестен, но чувство защищенности слабеет. Говорят, что с новым, «индийским» вариантом вируса (о нем читайте в материале «От альфы до дельты») антитела могут справляться хуже, чем с прежними версиями — то есть, чтобы не дать вирусу меня заразить, их понадобится больше. Хватит ли их у меня? Моей прививке скоро исполняется полгода, не пора ли думать о следующей?

Ни один медицинский регулятор не советует принимать решение о вакцинации с опорой на титры антител. Более того, американская FDA вообще не рекомендует сдавать количественные тесты на антитела — не говоря уж о том, чтобы их расшифровывать самостоятельно. Ведомство предостерегает: неверно интерпретированный результат может подтолкнуть людей принимать меньше мер предосторожности и увеличить риск заражения.

У меня есть четыре причины интересоваться своим титром антител, несмотря на это предостережение.

• Это единственная мера иммунитета, которая мне доступна. К тому же, любая московская лаборатория, в которую я могла бы прийти сдать кровь, предлагает мне узнать количество антител.

• Это единственная мера моего иммунитета, которая будет доступна регуляторным органам — и на основании которой они будут, вероятно, принимать решение о том, что мне делать можно, а чего нельзя.

• Эта мера интересует десятки ученых по всему миру — научные журналы и библиотеки препринтов полны работ, в которых они измеряют концентрацию антител у привитых и переболевших людей и ищут в них закономерности.

• Несмотря на то, что антитела — не единственное и не главное оружие иммунитета (не стоит списывать со счетов Т- и В-клетки и противовирусные белки), есть случаи, когда они достоверно помогают. В США одобрены несколько препаратов на основе моноклональных антител. И если их достаточно, чтобы справиться с вирусом в организме больного, то почему не предположить, что и здоровому человеку они будут небесполезны?

И вот я сижу перед бланком, на котором выбито «611.6+ AU/mL» — и пытаюсь понять, что это число для меня означает.

Что это за антитела?

Как и положено после вакцинации, я проверяла IgG — тип антител, которые отвечают за иммунологическую память и остаются в крови после того, как активная фаза войны с вирусом закончится. И это, конечно, антитела к S-белку коронавируса. После болезни иногда проверяют антитела к N-белку тоже, но у меня их быть не должно, поскольку я встречалась не с целой вирусной частицей, а только с конкретным поверхностным белком.

В бланке моего анализа значится «нейтрализующие антитела к RBD-домену S-белка». То есть в моей крови искали не любые антитела, которые могут прилипнуть к коронавирусной частице (их называют связывающими), а только те, что осядут на «отмычке», с помощью которой вирус должен связаться с клеткой, и помешают ему проникнуть внутрь (а вот это уже нейтрализующие). Строго говоря, в обычной коммерческой лаборатории никто не проверяет, правда ли под действием моих антител вирус не сможет заражать клетки — это довольно долго и дорого, понадобится выращивать культуру клеток и держать под рукой запас коронавируса (или его аналога, псевдовируса).

Поэтому используют тест-систему попроще: на плашку сажают известное количество рецепторов АСЕ2 («замок» для вируса), а в раствор заливают плазму крови и известное количество светящегося RBD-домена S-белка («отмычки»). Через некоторое время жидкость можно вылить и посмотреть, сколько светящихся отмычек все-таки попало в замочные скважины — и перевести это в концентрацию антител. Этот параметр коррелирует с результатами тестов на клетках, и считается, что его можно использовать как меру нейтрализации — хотя, вероятно, не все антитела, которые проявляют себя в таком суррогатном тесте, окажутся достаточно липкими и стойкими в реальной клеточной жизни.

В чем они измерены?

«AU» — это arbitrary unit, условные единицы, в которых измеряют концентрацию антител. Они напрямую не соответствуют ни миллиграммам на миллилитр (в которых обычно меряют концентрацию), ни титру (то есть предельному разведению, в котором антитела не теряют своей активности — этой метрикой часто пользуются иммунологи). Эти единицы — собственная шкала, которая работает только в пределах конкретной тест-системы, в моем случае — Abbott Architect. И у каждого разработчика эта шкала своя.

Чтобы как-то унифицировать результаты, ВОЗ ввела международный стандарт. Еще в июне 2020 года врачи взяли образцы крови от 11 переболевших ковидом людей и собрали из них эталон плазмы с антителами — что-то в духе метрологии прошлого, когда килограмм и метр «фиксировали» вещественно. Эту банку с плазмой назначили точкой отсчета и присвоили ей концентрацию в 1000 IU (международных единиц) и 1000 BAU (единиц связывающих антител) — чтобы по ней можно было калибровать и нейтрализующие, и связывающие антитела (хоть польза от них и разная, их концентрации коррелируют друг с другом). Теперь каждый производитель тест-систем может заказать себе такой образец и вычислить, как его собственную шкалу перевести в международную (вот пример).

У компании Abbott получился коэффициент 0,142 — то есть чтобы перевести мой результат в международные единицы, нужно разделить его на 7. Получается, что в моей крови 87 IU нейтрализующих антител.

Такой пересчет сделать может далеко не каждый, потому что не все производители тестов публикуют свои коэффициенты соответствия международному стандарту. Для тестов Roche это примерно 1:1 (на бланках московских лабораторий указан предел чувствительности в 250 IU, хотя в научных статьях значится предел в 2500 IU), для Diasorin 2,6:1 (то есть нужно умножить свой результат на 2,6). Для китайской тест-системы Mindray, которую используют, например, в институте Склифосовского, этот коэффициент у меня найти не вышло. А на бланках анализов из государственных поликлиник, которые прислали мне несколько друзей, производитель и вовсе не указан.

С чем их сравнить?

На сайте любой клинической лаборатории (вот пример) есть раздел «интерпретация» — и нигде защитная концентрация антител не указана. Чтобы ее установить наверняка, нужны эксперименты с намеренным заражением (мы писали о них в материале «Болей за нас»): то есть нужно взять людей с известным титром антител, инфицировать их известной дозой вируса — и посмотреть, кто заболеет, а кто нет. Такие эксперименты начались только недавно, и об их результатах ничего пока не известно.

Поэтому мне остается только попробовать расположить себя на шкале от тех, у кого антител точно нет, до тех, у кого их заведомо много.

Нижняя граница этой шкалы показана прямо на бланке анализа: Abbott считает результат до 50 AU (то есть до 7 IU) отрицательным. Все, что выше, предлагается рассматривать как положительный ответ («антитела есть!») — но, напоминаю я себе, вместе с тем никто не обещает, что их окажется достаточно для защиты.

Предел чувствительности теста у Abbott — 40 000 AU. У него, однако, скорее химический смысл, чем биологический — это ограничение наложено конструкцией системы, а не максимальной мощью человеческого иммунитета. Поэтому полезнее будет сравнить себя с теми, кто уже переболел или вакцинировался.

Вот, например, данные по выборке из пяти сотен поляков. По этой шкале со своими 87 IU я похожа на человека, который не прививался, но все-таки переболел ковидом, правда без симптомов.

А вот исследования на нескольких десятках американцев и паре сотен немцев — у них через полтора месяца после прививки в среднем по две-три тысячи IU или BAU, а у пожилых в среднем несколько сотен. Есть и сравнение титров здоровых привитых людей с теми, кто привился на фоне терапии иммуносупрессорами: через неделю после вакцинации у первых 2,5 тысячи BAU, у вторых — только 2 тысячи. Даже на фоне людей с подавленной иммунной системой мои 87 IU выглядят бледно.

Не успев толком расстроиться, я напоминаю себе, что у такого сравнения есть немало ограничений.

Во-первых, исследователи предостерегают людей от того, чтобы меряться результатами, полученными в разных тест-системах. Поскольку каждый разработчик сам подбирает тестовый S-белок, системы могут «ловить» немного разные антитела — и, как следствие, выдавать разные их концентрации. Поэтому следить за численной динамикой своих собственных антител еще может иметь смысл, говорят ученые, а вот сравнивать себя с окружающими — занятие бесполезное и неблагодарное.

Во-вторых, все данные, на фоне которых я рассматриваю свои 87 IU, получены в других странах, в другой эпидемиологической ситуации, а главное — после инъекции других вакцин. Аналогичной выборки по «Спутнику» не опубликовано — и кто знает, какой диапазон концентраций намеряли бы в ней?

Хорошо ли они защищают?

Как соотносится число антител с мифическим «уровнем защиты», вопрос еще менее понятный. Никто не знает, сколько антител нужно, чтобы с вероятностью 100 процентов не заболеть ковидом. Строго говоря, такого потолка может и не существовать — легко можно представить себе ситуацию, в которой антител в крови достаточно, но до нескольких вирусных частиц, а затем и зараженных клеток, они вовремя добраться не успевают — и вирус начинает размножаться в организме. По крайней мере, врачам встречались отдельные пациенты, которых высокая концентрация антител от заражения не спасла.

Но какие-то приблизительные оценки существовать должны? Я открываю недавнюю статью в Nature Medicine: ее авторы собрали данные клинических испытаний разных вакцин и посмотрели, как концентрация антител вскоре после прививки соотносится с «эффективностью вакцины» (то есть соотношением заболевших людей в группах привитых и непривитых: подробнее о том, как ее считают, в нашем тексте «Магия чисел»). Какую-то зависимость они обнаружили — но она оказалась нелинейной.

Вот что у них получилось:

• Вакцины, которые заставили человека произвести столько же антител, как если бы он болел, показали эффективность примерно в 80 процентов.
  
• Вакцины, после которых у людей появилось больше антител, чем у переболевших, были эффективнее — но не сильно.
  
• Вакцины, после которых привитые произвели меньше антител, чем переболевшие, оказались на КИ намного менее эффективными.
  

Подобные кривые в биологии встречаются довольно часто. Это почти любая зависимость «доза — эффект»: пока доза меньше какого-то порога, даже значительный ее прирост не оказывает влияния на результат, после его «взятия» начинается резкий рост эффективности, затем наступает насыщение. В начале и в конце такая кривая будет пологой, поэтому ее называют S-образной. В случае с вакцинами начало кривой, когда антител очень мало, просто никого не интересовало — но если продлить этот график влево, мы наверняка увидим там плоское «дно», нижнюю половину «S».

S-образные кривые не позволяют делать точных прогнозов. В центре графика очень легко промахнуться — эффект растет слишком стремительно. Поэтому обычно по таким графикам вычисляют лишь дозу, что обеспечивает 50 процентов эффекта (она же PD50, от protective dose), в нашем случае — защиты от ковида. У авторов статьи эта отсечка получилась равной 20 процентам от среднего титра антител у переболевших людей. По своей выборке они подсчитали, что это примерно 54 IU (доверительный интервал 30-96). Если мерить по полякам, на которых я ориентировалась раньше, получается еще меньше — около 25 BAU.

Из этого следует, что эффективность моих 87 IU, скорее всего, выше, чем 50 процентов — а значит, не все потеряно. Какую-то защиту, если верить этим расчетам, они мне обеспечивают. Какую именно — подсчитать невозможно.

Впрочем, и с этим оптимистичным выводом мне нужно быть аккуратной. Авторы статьи в Nature Medicine проделали, конечно, очень важную работу: привели к единому знаменателю все титры антител, которые разработчики намеряли в первых фазах испытаний своих вакцин. Но все эти титры они получили на очень маленьких выборках (оттуда, вероятно, и такой широкий доверительный интервал). Например, в первой фазе испытаний «Спутника» участвовали всего 20 человек.

Значит ли это, что на меня с самого начала прививка подействовала не лучшим образом? Или она правда устарела? Авторы той же самой статьи подсчитали еще и скорость «распада» антител в крови. Они предположили, что если это происходит после прививки в том же темпе, что и после выздоровления, то зависимость тоже будет нелинейная. Чем больше антител было в начале, тем медленнее они будут исчезать из кровотока. За полгода, по их подсчетам, вакцина 99-процентной эффективности (такой, увы, у нас пока нет) практически не потеряет своей силы, а вот 90-процентная эффективность должна упасть уже до 70-процентной.

Это, вероятно, объясняет, почему медицинские агентства многих стран рекомендуют переболевшим вакцинироваться — у них начальные концентрации меньше и потому быстрее иссякают. Это же, вероятно, объясняет и мой невысокий результат — видимо, он был невысоким с самого начала.

Спасут ли они от новых вариантов?

Как и в случае с «обычным» коронавирусом, с дельта-вариантом совершенно непонятно, какой титр антител обеспечивает защиту — и, как мы помним, нет никакой уверенности в том, что дело именно в этом самом титре. Разработчики «Спутника» обещали, что их вакцина останется эффективной — но пока ничем этого наглядно не доказали. Зато подсчитали, что активность антител по нейтрализации бета- («южноафриканского») и дельта-вариантов примерно в два раза ниже, чем для их «британского» предшественника (альфа-варианта). Если бы результаты лабораторных исследований можно было напрямую перенести в живой организм, то пришлось бы заключить, что защищать меня от «дельты» будут уже не 87, а 43,5 IU.

Недавно французские ученые тоже попробовали определить пороговую концентрацию антител нейтрализации вариантов коронавируса in vitro. На тот момент они еще не имели дела с «дельтой», но проверили сыворотку переболевших людей против вариантов «альфа» («британского») и «бета». У них получилось, что для нейтрализации альфы больше чем на 50 процентов хватит 200 по Abbott (то есть около 30 IU, если этот коэффициент у всех тест-систем Abbott одинаковый) — примерно столько они насчитали у людей, переболевших ковидом в течение года (это сильно отличается от результатов из других работ, что еще раз показывает, как сложно сравнивать между собой разные выборки и тест-системы). А чтобы справиться с «бетой», по их данным, потребуется 1000 AU (142 IU).

Эти данные, казалось бы, говорят о том, что мои шансы устоять против «дельты» невелики. Но и здесь я не спешу расстраиваться: чтобы прийти к этому выводу, мне потребовалось сделать множество допущений. Мне пришлось предположить, среди прочего, что штамм дельта ведет себя так же как бета, что нейтрализующая активность антител падает линейно, что нейтрализация вируса in vitro (по которой оценивают ускользание вариантов от антител) работает так же, как и внутри организма человека — и наконец, что мой иммунитет работает так же, как у переболевшего ковидом среднестатистического сотрудника французской больницы. На деле все может оказаться совсем по-другому.