It's a worrisome convergence: falling antibody levels and a new variant.

Scientists have warned that a coronavirus variant like omicron, which appears able to dodge some protective antibodies generated by the vaccines, could be a major setback in the pandemic. But as the world waits for more data on the heavily mutated variant, experts say there are some early but encouraging signs that our immune systems have amassed a range of tools to fight Covid-19.

“It may be that our antibodies may not work as well, but the immune system has these backup plans that give us some resilience against omicron,” said E. John Wherry, director of the Institute for Immunology at the University of Pennsylvania.

There are some early indications that booster shots may be needed to counter the drop in antibodies with omicron. Pfizer-BioNTech announced Wednesday that a third dose offers comparably strong protection against omicron as the company's initial two-dose regimen did against the original strain of the virus.

Yet even as antibody levels wane against the variant, the immune system may still be primed by vaccines or from previous infections to "remember" the virus. The focus now is on whether the parts of the immune system that power this long-term protection — primarily T cells — will hold up against omicron.

If that's the case, immune responses could ramp up quickly after infection and protect people from the worst effects of the virus.

More research is needed, but the ability of the body's immune system to recall the virus will likely be key in how severely or not the current wave of infections plays out across the globe. It will also help scientists better characterize the omicron variant, including the risk of breakthrough infections in vaccinated individuals and the potential for reinfections in those who were sickened by a previous strain.

2021년 12월 8일 오후 6시 22분 UTC

드니즈 초우 작자


항체 수치의 하락과 새로운 변종이라는 걱정스러운 융합입니다.

과학자들은 백신에 의해 생성된 일부 보호 항체를 피할 수 있는 것으로 보이는 오미크론과 같은 코로나 바이러스 변종이 대유행의 주요 장애가 될 수 있다고 경고했다. 그러나 전 세계가 돌연변이 변종에 대한 더 많은 자료를 기다리고 있는 가운데 전문가들은 우리의 면역체계가 COVID-19를 퇴치하기 위한 다양한 도구를 축적했다는 일부 초기지만 고무적인 징후들이 있다고 말한다.




"우리의 항체가 잘 작동하지 않을 수도 있지만, 면역체계는 우리에게 오미크론에 대한 회복력을 주는 이러한 예비 계획을 가지고 있습니다,"라고 E는 말했다. 펜실베니아 대학의 면역학 연구소 소장인 존 워리입니다.

오미크론으로 항체의 감소에 대응하기 위해 부스터 주사가 필요할 수 있다는 초기 징후가 있다. 화이자-바이오NTech는 5일(현지시간) 3차 접종을 통해 오미크론을 예방할 수 있다고 밝혔다.

그러나 변종에 대한 항체 수치가 감소하더라도, 면역체계는 여전히 백신이나 바이러스를 "기억"하기 위해 이전의 감염에 의해 준비될 수 있다. 현재 초점은 이 장기간의 보호를 가능하게 하는 면역체계의 부분들 - 주로 T 세포 - 가 오미크론에 대항할 수 있는지에 있다.

만약 그렇다면, 감염 후 면역 반응이 빠르게 증가하여 바이러스의 최악의 영향으로부터 사람들을 보호할 수 있을 것이다.



더 많은 연구가 필요하지만, 바이러스를 기억하는 신체의 면역체계의 능력은 현재 전 세계적으로 감염의 물결이 얼마나 심하고 그렇지 않은지에 대한 열쇠가 될 것이다. 그것은 또한 과학자들이 예방접종을 받은 사람들에게서 획기적인 감염의 위험성과 이전의 변종으로 인해 병들었던 사람들에게서 재감염의 가능성을 포함하여 오미크론 변종을 더 잘 특징짓는데 도움을 줄 것이다.

In South Africa, where the first major outbreak of the variant was reported, omicron is driving a sharp spike in cases. Though it’s still early, the increase in infections has not yet been associated with a surge in severe illness or hospitalizations.

South Africa has had limited access to vaccines, and thus its population has significantly lower vaccination rates than the United States and Europe but high levels of natural immunity from infections in previous waves of the pandemic.

Wherry said if hospitalization rates remain relatively low as omicron spreads, it may indicate that the immune system is still mounting a robust response against this latest variant. But he added it's too soon to know for sure, as hospitalizations and deaths can lag weeks behind infections, and researchers are still racing to understand the basics of omicron, such as how contagious it is compared to delta and other previously identified variants.

There is mounting evidence, however, that omicron's slate of mutations in the coronavirus' spike protein may enable it to evade neutralizing antibodies generated by vaccines. These antibodies normally bind to specific targets along the spike protein and prevent the virus from getting into cells, but sufficient enough mutations can hamper this biological mechanism.

Yet antibodies are just one part of how the immune system orchestrates protective immunity.

"Antibodies are your first line of defense," Wherry said. "But we have other cells that can recognize the virus in completely different ways."

In particular, there are two types of so-called T cells that are designed to lie in wait until they detect foreign invaders. One type, known as T helper cells, coordinate the body's various immune responses. The second, called cytotoxic T cells or killer T cells, are designed to recognize tiny snippets of the virus inside cells and eliminate them.

"T helper cells are like the generals of the immune system, and killer T cells are like the assassins," said Andrew Redd, a virologist at the National Institute of Allergy and Infectious Diseases.

Since T cells don't target specific areas on the surface of viruses the way antibodies do, they tend to be less affected when a pathogen undergoes mutations, Redd said.

In a pre-print study that has yet to be peer-reviewed, Redd and his colleagues examined whether omicron's mutations effectively changed the snippets of the virus that killer T cells can recognize. The researchers looked at 52 pieces of the virus that were identified from 30 patients who were infected with Covid early last year and had since recovered. They found only one mutation in a section that T cells recognize, and only in two of the 30 people studied.

The findings were similar to a separate NIAID study published by Redd and his colleagues in March that found that T cell responses were largely unaffected by mutations in three previous variants: alpha, which was first detected in late 2020 in the United Kingdom; beta, which was first reported in December 2020 in South Africa; and gamma, which was first detected in January in Brazil.

이 변종의 첫 번째 주요 발병 사례가 보고된 남아프리카에서는 오미크론이 급증하고 있다. 아직 이른 감이 있지만, 감염의 증가는 아직 심각한 질병이나 입원의 급증과 관련이 없다.

남아프리카 공화국은 백신 접종이 제한적이어서 백신 접종률은 미국이나 유럽보다 낮지만 전염병 이전의 감염에 대한 자연 면역력이 높다.

워리는 오미크론이 퍼지면서 입원율이 상대적으로 낮다면 이는 면역체계가 이 최신 변종에 대해 여전히 강력한 반응을 보이고 있다는 것을 의미할 수 있다고 말했다. 그러나 그는 입원과 사망이 감염보다 몇 주 뒤처질 수 있기 때문에 아직 확실히 알기는 이르다고 덧붙였다.



그러나 코로나바이러스의 스파이크 단백질에 오미크론이 돌연변이를 일으켜 백신에 의해 생성되는 중화 항체를 피할 수 있다는 증거가 증가하고 있다. 이러한 항체들은 보통 스파이크 단백질을 따라 특정 표적에 결합하고 바이러스가 세포로 들어가는 것을 막지만, 충분한 돌연변이는 이러한 생물학적 메커니즘을 방해할 수 있다.

그러나 항체는 면역체계가 보호면역을 조정하는 방법의 한 부분일 뿐이다.

워리는 "항체들이 당신의 첫번째 방어선"이라고 말했다. "하지만 우리에게는 완전히 다른 방법으로 바이러스를 인식할 수 있는 다른 세포들이 있습니다."

특히 외래 침입자를 탐지할 때까지 대기하도록 설계된 이른바 T세포는 두 종류가 있다. T 도우미 세포로 알려진 한 종류는 신체의 다양한 면역 반응을 조절한다. 세포독성 T 세포 또는 킬러 T 세포라고 불리는 두 번째 세포는 세포 안에 있는 바이러스의 작은 부분을 인식하여 제거하도록 설계되었다.



국립알레르기감염병연구소의 바이러스학자 앤드루 레드는 "T 도우미 세포는 면역체계의 장군이고, 킬러 T 세포는 암살자와 같다"고 말했다.


레드는 T세포는 항체가 하는 것처럼 바이러스 표면의 특정 영역을 목표로 하지 않기 때문에 병원체가 돌연변이를 겪을 때 영향을 덜 받는 경향이 있다고 말했다.

아직 동료들이 검토하지 않은 사전 인쇄 연구에서 레드와 그의 동료들은 오미크론의 돌연변이가 킬러 T세포가 인식할 수 있는 바이러스의 조각들을 효과적으로 변화시켰는지 조사했다. 연구진은 지난해 초 COVID에 감염됐다가 회복된 환자 30명에게서 확인된 52개의 바이러스 조각을 조사했다. 그들은 T세포가 인식하는 부분에서 단 하나의 돌연변이를 발견했고, 연구 대상자 30명 중 단 두 명만 발견했다.


이번 연구결과는 T세포 반응이 2020년 말 영국에서 처음 감지된 알파, 2020년 12월 남아프리카에서 처음 보고된 베타, 그리고 감마라는 세 가지 이전 변종의 돌연변이에 의해 크게 영향을 받지 않는다는 것을 발견한 3월에 발표된 별도의 NIAID 연구와 유사했다. 브라질에서 1월에 처음 발견되었다.

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