Вирусы против вирусов или поиск вакцины от лихорадки Эбола

Вирус Эбола относится к семейству филовирусов и вызывает тяжёлое, в большинстве случаев, смертельное для человека заболевание, лихорадку Эбола. Его естественный резервуар – крыланы, родственники летучих мышей. Инфекция встречается на территории Центральной и Западной Африки, а также Филиппинских островов. Первая вспышка среди людей была зарегистрирована в 1978 году, и до 1994 регистрировалась в среднем одна вспышка в год. Первые попытки организовать вакцинацию против вируса Эбола были предприняты ещё в 80-ых годах прошлого века, однако поиски оптимального решения продолжаются и сейчас. На сегодня наиболее приемлемым сценарием вакцинации считается её применение для ограничения вспышки. В таком случае требуется вакцина, приводящая к максимально быстрому формированию иммунитета при однократной вакцинации. Желательно, чтобы она могла нормально храниться вне холодильника, что облегчило бы её доставку. Наиболее результативные в лабораторных испытаниях вакцины против вируса Эбола – рекомбинантные вирусы, в состав которых введён ген вируса Эбола GP.

Путь передачи этой инфекции контактный. Через 4–10 дней после заражения у пациента стремительно развиваются симптомы заболевания – лихорадка, головная боль, слабость, боль в горле. К концу первой недели,  появляется сыпь и признаки нарушения свертываемости крови. Причиной смерти является множественное поражение внутренних органов и септический шок. Идентифицировано 5 подтипов вируса Эбола: Берег Слоновой Кости (ICEBOV), Рестон (REBOV), Бундибугио (BEBOV), Судан (SEBOV) и Заир (ZEBOV). Чаще всего причиной вспышки заболевания является вирус подтипа ZEBOV. Он же явился причиной первой зарегистрированной вспышки в 1976 году, произошедшей в Конго. Вторым по частоте выявления среди людей является подтип SEBOV. Количество смертельных случаев зависит от подтипа вируса: инфекция ZEBOV приводит к смерти в 60 - 90% случаев, при инфекции SEBOV и BEBOV летальность составляет 40 - 60% и 25%, соответственно. Инфекция REBOV и ICEBOV у человека не описана, за исключением одного нелетального случая.

Вирион вируса Эбола содержит антисмысловую РНК размером около 19 тысяч оснований. Она кодирует 7 генов, в том числе нуклеопротеин (NP), белки VP35 и VP40, гликопротеин GP, белки VP30 и VP24,  также РНК-зависимую РНК-полимеразу L. Нуклеопротеин связан с меньшими по размеру VP30 и VP35, последний формирует комплекс с РНК-полимеразой. VP35 подавляет продукцию интерферонов α и β и блокирует процесс фосфорелирования и димеризации регуляторного фактора интерферона 3 (IRF-3). VP40 обеспечивает целостность вириона, он вместе с VP24 связывается с РНК вируса и формирует вирион. VP24 также участвует в ингибировании иммунного ответа, опосредованного интерфероном. Вирус окружён мембраной клетки хозяина со встроенным в неё GP. Гликопротеин состоит из двух субъединиц, GP1 и GP2. GP1 содержит рецептор, связывающийся с поверхностью клетки. Антитела к нему ингибируют заражение клеток вирусом. Этот белок тоже содержит домен, участвующий в подавлении иммунной системы.

Первые вакцины были препаратами убитого тем или иным способом вируса Эбола. Однако они оказались неэффективными. При использовании аттенюированного вируса результаты были положительными, но применение таких препаратов связано с риском рекомбинации и восстановлением патогенности вируса. Делеция гена, запускающего репликацию VP30 в геноме вируса Эбола, позволила получить вирус, инфицирующий клетку, но не реплицирующийся в ней (в культуре такой вирус реплицируется за счёт добавленного в среду VP30). Однако в остальном эти вирусы полноценны, и нельзя исключить риска рекомбинации, которая вернёт им способность к репликации, хотя такого и не было показано в эксперименте. Препарат показал надёжный протективный эффект в экспериментальных условиях.

В первой, показавшей хорошие результаты на обезьянах, «вирусной» вакцине от лихорадки Эбола содержались частицы вируса везикулярного стоматита, в геноме которого исходный гликопротеин GP  был заменён гликопротеином вируса Эбола. Такой вирус был способен к репликации, и требуемая доза была небольшой. У обезьян не наблюдалось связанных с репликацией вируса нежелательных побочных эффектов, даже если вакцина вводилась животным, инфицированным вирусами, вызывающими иммунодефицит, правда, протективный эффект в этом случае менее выражен. Данный вариант прошёл пока только лабораторные испытания. Тем не менее, такая вакцина была бы оптимальна для использования при вспышках и возможных терактах, поскольку она эффективно защищает от развития заболевания уже после заражения.

Аденовирус типа 5 (AdHu5) - наиболее используемый для разработки вакцин аденовирус. Эффективным в эксперименте с обезьянами оказалось единовременное введение не способного к репликации вируса, содержащего GP, и вируса, содержащего ген NP. Вакцинация аденовирусом, содержащим GP под промотором, обеспечивающим высокую экспрессию, оказалась эффективной даже при введении мышам уже после заражения. Препарат рекомбинантного аденовируса, содержащего ген GP показал хорошие результаты относительно безопасности и иммуногенности в первой фазе клинических испытаний. Использование рекомбинантных аденовирусов ограничено тем, что 60 - 90% взрослого населения имеет антитела к аденовирусам. При назначении вакцины серопозитивным животным в эксперименте её эффективность значительно снижалась.

Вирус парагриппа третьего типа, содержащий ген GP, продукт которого встраивался в мембрану, прошёл испытания на животных, однако, как и в случае аденовирусных векторов, среди людей много серопозитивных. Это ограничение преодолевается созданием вируса, несущего делеции генов оболочки, функцию которых может выполнять GP вируса Эбола. Такие вирусные частицы приводили к формированию иммунитета экспериментальных животных,  вне зависимости от наличия антитела к вирусу парагриппа

Способный к репликации аттенюированный вирус бешенства – основа вакцины от бешенства, однако использованные для создания вакцины вирус был дополнительно ослаблен внесением мутации, снижающей способность поражать нервную систему. В геном вируса был встроен ген GP. Рекомбинантные вирусы бешенства хорошо подходят для вакцинации диких животных.
Таким образом, поиски оптимального решения ведутся в различных направлениях. Окончательный выбор будет сделан на основании клинических испытаний, особенности схемы вакцинации, устойчивости препарата и других параметров. Лихорадка Эбола – редкое, но опасное заболевание, от которого нет специфической терапии. В этом направлении также ведутся исследования, но об этом – как-нибудь в другой раз.