Дрейф антигенов

Дрейф антиге́нов — медленные, продолжительные и случайные изменения иммунообразующих поверхностных факторов вирусов (антигенов).

Общая характеристика

В отличие от антигенной изменчивости, дрейф антигенов происходит случайно и имеет меньший охват, происходя путём копирования ошибок (мутаций) в ходе размножения (репликации) вирусов. Вирус может ускользать от иммунной системы, что усложняет систематический медицинский контроль.

Наиболее дрейф антигенов известен у вируса гриппа, но есть он и у лентивирусов и ВИЧ.

Механизм

Копирование ошибок в процессе репликации порождает мутации, заключающиеся во вставке неправильного основания в произвольном участке. Кодируемый этим локусом антиген изменяется, и происходит дрейф антигенов. Таким образом, можно сказать, что дрейфу антигенов предшествует дрейф генов.

В отличие от клеток, у вирусов, не имеющих механизмов репарации, такие ошибки не устраняются. Кроме того, РНК-полимераза, в отличие от других полимераз, работает относительно неэффективно, что повышает частоту ошибок в процессе синтеза цепи, а следовательно, и мутаций. В то время как ошибки такого рода в высоко организованных клетках млекопитающих, например, могут привести к гибели клетки, некоторым вируса они, напротив, могут дать преимущества в естественном отборе.

Поскольку при дрейфе антигенов происходит лишь лёгкое изменение нескольких генов вирусной РНК, ответственных за кодирование соответственных антигенов, то антигены претерпевают только небольшие изменения (обычно замена только одной аминокислоты). Но для иммунной системы заражённого хозяина такие «новые» антигены оказываются трудными или даже невозможными для определения, а образованные ей антитела неспособны более связываться с новым антигеном.

Реакция хозяина

Часто иммунная система способна противостоять новым антигенам, вызванным дрейфом антигенов, при помощи старых антител. Но в конце концов старые антитела прекращают давать нужный эффект, и иммунной системе придётся адаптироваться к совершенно новым антигенам.

Но к тому моменту, когда иммунная система произведёт новые антитела, антигены могут вновь измениться, и лишь небольшое число вирусов будет нейтрализовано новыми антителами. Таким образом, вирусы могут повторно уворачиваться от иммунной системы. Это лежит в основе затяжных инфекций.

Значение для вирусов

При помощи дрейфа антигенов могут быстро образовываться новые подтипы вирусов. Это означает, что антигены не меняются полностью. Как правило, изменяется лишь небольшой участок гена, а вместе с ним и кодируемый антиген. Классификация вирусных подтипов на основе поверхностных белков остаётся той же. Возникновению нового подтипа может предшествовать дрейф антигенов. Но также очевидно, что постоянный дрейф антигенов в конце концов приведёт к возникновению совершенно новой группы вирусов.

Медицинское значение

Вакцины обычно содержат неопасные и нежизнеспособные вирусные частицы. Иммунный ответ на вакцину и схватка антител с вирусами происходит быстро, ещё до появления признаков инфекции. Несмотря на дрейф антигенов, вакцины против большинства вирусов не утрачивают свою пользу, поскольку были разработаны уже после дополнительного изменения антигенов, вызванного их дрейфом.

Если промежуток между дрейфами антигенов достаточно велик, то вакцина даёт результат, но её нужно периодично изменять сообразно новым антигенам. Так, например, обстоит дело с ежегодным обновлением вакцины против гриппа.

Если же промежуток мал, то единственным способом подавления остановки распространения вируса будет карантин или, в случае животных, умерщвление заражённых особей.