В исследование включили 4089 участников. Помимо здоровых добровольцев, среди них были пациенты с ВИЧ, множественной миеломой, опухолями солидных органов, аутоиммунными и воспалительными заболеваниями кишечника, а также люди после трансплантации органов. Сниженная реакция чаще встречалась в отдельных группах с ослабленным иммунитетом, но часть этих пациентов хорошо отвечала на вакцинацию. При этом слабый ответ обнаружили и примерно у 5–6% здоровых людей.
Ученые проанализировали 8687 образцов крови, собранных как до, так и после прививки. Проверка охватывала антитела к 185 антигенам, включая SARS-CoV-2, другие распространенные вирусы и бактерии и мишени, связанные с аутоиммунными заболеваниями. Полученные данные обработали с помощью модели глубокого обучения, которая помогла определить общие признаки разных вариантов иммунной реакции.
Одним из таких признаков оказалось повышенное содержание антител к бактерии Staphylococcus aureus, респираторно-синцитиальному вирусу и человеческому респировирусу 3. Более высокие показатели этих белков были связаны с выраженным ответом на вакцинацию. При этом сами антитела не направлены против SARS-CoV-2, а выступают возможными индикаторами состояния иммунной системы.
Авторы работы назвали обнаруженные показатели «сигнальными» антителами. Их сочетание отражает предыдущие контакты человека с инфекциями и формирует индивидуальный иммунный профиль. Исследование, опубликованное в журнале Cell Press Blue, было посвящено поиску биомаркеров, способных заранее указывать на вероятность недостаточной реакции на прививку.
Руководитель работы Джошуа ЛаБаэр, исполнительный директор Института биодизайна Университета штата Аризона и директор Центра персонализированной диагностики имени Вирджинии Дж. Пайпер, связал возможность такого прогнозирования с сочетанием биомаркеров и искусственного интеллекта. Разработанный подход еще предстоит проверить на других выборках и вакцинах. В перспективе методика может использоваться для определения пациентов, которым могут потребоваться дополнительные дозы, наблюдение или дополнительные меры защиты.