Profilul anticorpilor existenţi în sânge înainte de vaccinare ar putea indica modul în care organismul va răspunde la imunizare, arată un studiu realizat în Statele Unite pe peste 4.000 de persoane. Cercetătorii au identificat, cu ajutorul inteligenţei artificiale, tipare care ar putea ajuta la depistarea persoanelor cu risc de răspuns imun redus, inclusiv în rândul celor considerate sănătoase, scrie News.ro
Vaccinurile protejează majoritatea oamenilor împotriva formelor grave de boală, însă intensitatea răspunsului imun nu este aceeaşi pentru toată lumea. Vârsta, sexul, factorii genetici, bolile anterioare şi afecţiunile existente au fost asociate cu diferenţe ale răspunsului la vaccinare.
Persoanele cu afecţiuni sau care urmează tratamente ce reduc activitatea sistemului imunitar prezintă adesea un risc mai mare de răspuns slab. Cu toate acestea, răspunsul la vaccin poate varia considerabil chiar şi în rândul persoanelor cu un sistem imunitar slăbit, fenomen numit imunosupresie. Unele dintre acestea dezvoltă un răspuns puternic, în timp ce anumite persoane sănătoase răspund mai slab.
Peste 8.600 de probe de sânge, analizate de cercetători
Cercetătorii coordonaţi de Arizona State University (ASU) au investigat dacă informaţiile existente în sânge înainte de vaccinare pot ajuta la estimarea răspunsului imun. Studiul a inclus 8.687 de probe provenite de la 4.089 de participanţi.
În probele de sânge, echipa a măsurat anticorpi îndreptaţi împotriva a 185 de antigene – structuri pe care sistemul imunitar le poate recunoaşte şi împotriva cărora poate produce un răspuns. Analiza a inclus antigene provenite de la SARS-CoV-2, virusul care provoacă COVID-19, de la alte virusuri şi bacterii frecvente, precum şi ţinte asociate bolilor autoimune.
Printre participanţi s-au numărat voluntari sănătoşi şi persoane cu afecţiuni sau tratamente asociate cu imunosupresia. Au fost incluse persoane cu infecţie HIV, mielom multiplu, tumori maligne ale organelor solide, boli autoimune şi boli inflamatorii intestinale (BII), precum şi pacienţi care primiseră un transplant de organ solid.
Cercetătorii au analizat probe recoltate înainte şi după vaccinarea împotriva COVID-19. Ulterior, au folosit inteligenţa artificială (AI) pentru a identifica tiparele anticorpilor asociate cu răspunsuri puternice sau slabe la vaccinare.
Categoria de risc nu poate anticipa răspunsul fiecărui pacient
Analiza a arătat că mai multe grupuri de persoane cu imunosupresie aveau o probabilitate mai mare de a dezvolta un răspuns redus la vaccin. Încadrarea într-o categorie clinică nu a fost însă suficientă pentru anticiparea răspunsului la nivel individual.
Unii participanţi cu imunosupresie au dezvoltat răspunsuri puternice. În acelaşi timp, aproximativ 5–6% dintre participanţii sănătoşi au avut răspunsuri slabe la vaccinarea împotriva COVID-19.
Cercetătorii au observat şi o asociere între nivelurile mai ridicate ale anumitor anticorpi preexistenţi şi un răspuns mai puternic la vaccinare. Printre aceştia s-au numărat anticorpii împotriva unor microorganisme frecvente, precum Staphylococcus aureus, virusul sinciţial respirator (RSV) şi respirovirusul uman 3.
Anticorpii „santinelă”, indiciul ascuns în sânge
Autorii numesc aceşti anticorpi „santinelă”, deoarece ar putea reflecta gradul de pregătire a sistemului imunitar înainte de vaccinare. Ei nu acţionează neapărat împotriva ţintei vaccinului, însă prezenţa lor poate indica cât de pregătită este componenta sistemului imunitar responsabilă de producerea anticorpilor să răspundă la stimulare.
Echipa a analizat apoi întregul profil al anticorpilor, nu doar câţiva markeri individuali. Pentru această etapă, cercetătorii au utilizat un model de învăţare profundă, o metodă de AI capabilă să identifice tipare complexe în volume mari de date.
Modelul a combinat informaţiile obţinute din întregul grup de anticorpi pentru a construi un profil imun mai amplu. Astfel, cercetătorii au putut identifica tipare asociate cu persoanele care prezentau o probabilitate mai mare de a răspunde slab la vaccinare.
Abordarea diferă de metodele prin care răspunsul la vaccin este estimat cu ajutorul analizelor genetice. În acest caz, informaţiile provin din profilurile anticorpilor măsuraţi în sânge, iar cercetătorii consideră că metoda ar putea fi mai uşor de adaptat pentru utilizarea clinică.
„Studiul nostru a arătat că anumiţi biomarkeri, atunci când sunt analizaţi cu ajutorul AI, pot anticipa cine are şanse să răspundă bine la un vaccin, chiar înainte de administrarea acestuia. Rezultatele sugerează că unele persoane pot avea un sistem imunitar mai pregătit să răspundă decât altele”, a declarat joi coordonatorul studiului, dr. Joshua LaBaer, medic specializat în medicină internă şi oncologie medicală, director executiv al Biodesign Institute din cadrul ASU şi director al Virginia G. Piper Center for Personalized Diagnostics, citat într-un comunicat al universităţii.
Cum ar putea fi folosită descoperirea în viitor
Tehnologiile folosite în studiu permit măsurarea simultană a răspunsurilor anticorpilor faţă de numeroase ţinte. În loc să stabilească doar dacă o persoană are anticorpi împotriva unui anumit agent patogen, metoda analizează un profil imun format în urma contactelor anterioare cu virusuri, bacterii şi alte antigene.
Autorii precizează că rezultatele ar putea avea relevanţă şi pentru alte vaccinuri, dacă vor fi validate prin studii suplimentare. Profilarea anticorpilor „santinelă” ar putea fi investigată atât pentru evaluarea vaccinurilor, cât şi pentru identificarea persoanelor cu risc de răspuns imun redus.
În viitor, o asemenea abordare i-ar putea ajuta pe medici să identifice persoanele care ar putea avea nevoie de doze suplimentare, de o monitorizare mai atentă sau de alte metode de prevenire a îmbolnăvirii. Cercetătorii consideră că metoda ar putea contribui şi la înţelegerea diferenţelor dintre indivizi în ceea ce priveşte răspunsul la vaccinare.
Rezultatele arată că răspunsul la vaccinare nu poate fi anticipat doar pe baza stării de sănătate sau a tratamentelor care slăbesc sistemul imunitar. Profilul anticorpilor prezenţi înainte de administrarea vaccinului ar putea oferi informaţii suplimentare despre capacitatea sistemului imunitar de a răspunde. Utilizarea acestei abordări dincolo de vaccinarea împotriva COVID-19 necesită însă validare prin studii suplimentare.
Cercetarea a fost coordonată de ASU, în colaborare cu instituţii medicale şi de cercetare din Statele Unite. Studiul a fost publicat joi în revista Cell Press Blue.
About the Author
