Вакцина на основе вируса коровьей оспы

1 декабря – Всемирный день борьбы со СПИДом. Каждый год к этой дате внимание учёных и людей всего мира обращается к новым достижениям в исследованиях ВИЧ.
Когда было установлено, что причиной СПИДа является вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), казалось, что создание вакцины – дело ближайшего будущего. C тех пор прошло более 25 лет и, несмотря на огромные материальные и интеллектуальные ресурсы, затраченные за это время, вакцина против ВИЧ-инфекции все ещё не создана.

Создание вакцин – история

Чтобы понять проблемы, осложняющие разработку вакцин против ВИЧ-1, поучительно рассмотреть обстоятельства успешной разработки вакцин в прошлом. Создание вакцины против оспы – одно из наиболее ярких достижений в истории медицины. Почему 200 лет назад, в отсутствии современных знаний, создание вакцины против оспы так быстро увенчалось успехом, в то время как создание вакцины против СПИДа остается нерешённой задачей уже более четверти века? Ответ заключается в том, что сама природа дала проницательному наблюдателю чёткие указания. Эдвард Дженнер обратил внимание на то, что молочницы, ранее переболевшие коровьей оспой, не заболевали оспой натуральной. Это наблюдение позволило установить факт перекрёстной иммунологической реакции двух родственных вирусов, позволяющий использовать вирус коровьей оспы для защиты от оспы натуральной.

Известные подходы

Для создания вакцин против ВИЧ были испробованы практически все известные подходы, однако все они оказались бесперспективны.

Использование аттенуированного или инактивированного вируса связано с опасностью инфицирования, иммунитет ограничен очень узким кругом вирусных изолятов, а продолжительность иммунитета достаточна мала и не генерируется ЦТЛ.

Использование полноразмерных вирусных антигенов для создания рекомбинантных вакцин также осложнено: во-первых, требуется использование большого числа рекомбинантных антигенов ВИЧ-1, многие из которых достаточно сложно получить с использованием генноинженерных систем их синтеза; во-вторых, ВИЧ-1 имеет множество изменённых штаммовых вариантов, что также делает малоэффективным использование полноразмерных антигенов, в-третьих, полноразмерные вирусные антигены, являются потенциальными онкогенами и содержат районы, которые могут либо ингибировать протективный иммунитет, либо индуцируют развитие иммунопатологии.

Все эти проблемы ограничивают возможность использования традиционных подходов для создания вакцин против ВИЧ-1 и требуют разработки новых нетрадиционных подходов.

Новое поколение вакцин

На наш взгляд, одним из наиболее перспективных и обещающих подходов к созданию нового поколения надёжных и безопасных вакцин против ВИЧ-1 связан с созданием искусственных полиэпитопных вакцин на основе специально отобранных В- и Т-клеточных эпитопов. Такие вакцины должны содержать только те эпитопы, которые необходимы для формирования специфического иммунитета, и должны быть лишены недостатков, которые присущи субъединичным вакцинам и вакцинам, разрабатываемым на основе аттенуированного или инактивированного вируса. Искусственные полиэпитопные конструкции имеют потенциал, который позволяет улучшить иммунный ответ против ВИЧ-1 по сравнению с иммунитетом, индуцируемым при естественной ВИЧ-инфекции.

Как получают искусственные полиэпитопные иммуногены?

Вначале проводится анализ структуры вирусных белков и отбираются наиболее важные в иммунологическом плане эпитопы. При этом отбрасываются те эпитопы, которые могут вызвать нежелательные последствия. Затем осуществляется компьютерный дизайн искусственной белковой молекулы и рассчитывается соответствующая нуклеотидная последовательность искусственного гена. Ген синтезируют в пробирке путём химико-ферментативного синтеза и встраивают в подходящую векторную молекулу для его экспрессии в клетках бактерий, животных или растений. Данный подход использовался нами при конструировании двух искусственных полиэпитопных конструкций TBI и TCI.

Искусственные иммуногены - TBI и TCI

Первый полученный нами искусственный иммуноген был белок TBI. Он включает четыре Т-клеточных эпитопа и пять В-клеточных нейтрализующих эпитопов и сконструирован в виде белка с заранее заданной третичной структурой. Белок TBI прежде всего проектировался для индукции В-клеточного ответа, поэтому предсказанная структура эпитопов в составе белковой молекулы должна была обеспечить их распознавание иммунной системой и высокий уровень ответа. И действительно, созданный нами искусственный белок сохранил иммунологическую активность, поскольку его узнавали антитела из сыворотки больных ВИЧ-1. Кроме того, впервые для белка с гипотетически заданной третичной структурой были выращены кристаллы. Поскольку известно, что только природные белки способны к кристаллизации, этот факт является подтверждением того, что белок TBI по своей структуре подобен природным белкам. И самое главное – у мышей и обезьян, иммунизированных белком TBI, регистрируется появление ВИЧ-специфических антител, обладающих способностью нейтрализовать ВИЧ-1 на культуре клеток человека.

При конструировании белка TCI были выбраны эпитопы, высоко консервативные для 3-х основных субтипов ВИЧ-1, что может позволить обойти высокую вариабильность вируса. Чтобы выбранные эпитопы не обладали способностью индуцировать аутоиммунные реакции, были исключены нежелательные эпитопы, которые потенциально могут индуцировать антитела, обладающие перекрёстной специфичностью с нормальными клеточными белками. В результате белок TCI имеет более 80 оптимально отобранных эпитопов и является самым представительным среди известных полиэпитопных конструкций.

Кандидатные вакцины

КомбиВИЧвак представляет собой комбинацию двух искусственных иммуногенов, один из которых - белок TBI. Вакцина сконструирована в виде вирусоподобных частиц. На её поверхности расположено большое число молекул TBI, что позволяет значительно увеличить иммуногенность вакцинной конструкции. Один из основных показателей эффективности вакцины – способность индуцировать антитела, которые не только узнают, но и нейтрализуют вирус. Наши результаты показали, что сыворотки мышей, иммунизированных КомбиВИЧвак, эффективно подавляют репликацию вируса на культуре клеток, инфицированных вирусом ВИЧ-1, причём на том же уровне, что и сыворотки, полученные от ВИЧ-инфицированного человека. Т.о., кандидатная вакцина КомбиВИЧвак обладает рядом уникальных свойств: она объединяет В- и Т-клеточные иммуногены в одной конструкции, индуцирует как гуморальный, так и клеточный иммунный ответ, а эпитопы, входящие в состав её полиэпитопных иммуногенов, являются консервативными и представлены разными белками ВИЧ-1.

Лариса Ивановна Карпенко,
д.б.н., зав. лабораторией разработки средств иммунопрофилактики
Сергей Иванович Бажан,
д.б.н., зав. теоретическим отделом,
Александр Алексеевич Ильичёв,
д.б.н., профессор, зав. отделом иммунотерапевтических препаратов

На прошлой неделе журнал PLOS One опубликовал статью канадских исследователей, посвященную воссозданию в лаборатории вируса оспы лошадей — того самого, на основе которого Эдвард Дженнер в XVIII веке сделал первую в мире вакцину. Несмотря на то, что эксперименты были проведены несколько лет назад, статью приняли к публикации только сейчас. Фактически, статья продемонстрировала, что с относительно доступными технологиями ныне не существующий в природе вирус можно запросто синтезировать и воссоздать в лаборатории.

В связи с этим научная общественность раскололась на два лагеря: критики вопрошают, зачем вообще нужно было это делать и зачем журнал опубликовал статью? Вдруг ей захотят воспользоваться террористы, чтобы воссоздать смертоносный вирус черной оспы? Сторонники авторов, напротив, говорят, что статью нужно было опубликовать обязательно и что она должна стать поводом для формирования новых этических и законодательных норм, касающихся синтетической биологии.

Эпидемии натуральной, или черной, оспы практически непрерывно свирепствовали в Азии в Средние века и регулярно вспыхивали в Европе в Новое время вплоть до изобретения в конце XVIII века английским врачом Дженнером вакцины против нее. По легенде, Дженнер заметил, что коровы и лошади болеют особой формой оспы, а люди, работающие с ними, почти никогда не заражаются черной оспой. Врач предположил, что если заразить человека коровьей оспой, это предохранит его от развития более тяжелой формы заболевания. Свое предположение Дженнер успешно проверил на мальчике по имени Джеймс Фиппс. После этого вакцинация безопасной формой оспы вошла в общую практику и эпидемии оспы в Европе прекратились, однако болезнь продолжала уносить жизни людей в Азии и Африке.

Несколько лет назад руководитель канадской фармацевтической компании Tonix Сет Ледерман (Seth Lederman) заинтересовался вирусом оспы, который Дженнер использовал для вакцинации. Как выяснил исследователь, вопреки распространенной легенде возбудитель, которого выделил Дженнер, скорее всего был вирусом лошадиной оспы, а не коровьей. По крайней мере, геном предков того самого вируса, при помощи которого искоренили оспу в Европе, оказался больше всего похож на вирус HPXV, циркулирующий среди лошадей и найденный 40 лет назад в Монголии.

С тех пор лошадиный вирус оспы тоже был забыт, и, вероятно, последний его образец хранился в США в Центре по контролю над инфекционными заболеваниями (CDC). Туда и обратился Ледерман, чтобы исследовать возможности вируса в качестве вакцины. По словам биотехнолога, вирусные вакцины, которые были распространены в XX веке (VACV), далеко ушли от своего предка и накопили нежелательные мутации, которые усилили их способность размножаться в клетках человека. В связи с этим вакцинация в редких случаях может вызвать серьезные побочные эффекты, такие как повреждение сердечной мышцы. Использование исходного вируса должно быть более безопасным.

Несмотря на благие цели, декларированные Ледерманом, вирус ему не дали. Тогда он обратился за помощью к вирусологу Дэвиду Эвансу (David H. Evans), и исследователи самостоятельно воссоздали вирус в лаборатории. Для того чтобы получить геном вируса, который состоит из 212 тысяч пар оснований, исследователи просто заказали синтез нескольких фрагментов ДНК в фирме, предоставляющей соответствующие услуги. Затем ученые собрали вирус из частей в клетках, зараженных родственным ему поксвирусом кроликов. Секвенирование генома подтвердило, что вирус HPXV успешно удалось воссоздать. Исследователи также заразили им мышей и показали, что по сравнению с VACV он легче переносится животными и действительно обеспечивает иммунитет против высокой дозы VACV.

Несмотря на некоторую практическую и академическую ценность статьи, ее отклонили в двух журналах. В середине 2017 года Ледерман послал пресс-релиз в журнал Science, благодаря чему эта история впервые получила огласку. Сама статья была опубликована в 2018 году в журнале PLOS One, и, хотя представители редакции заявили, что не увидели причин отклонять статью, публикация вызвала обеспокоенность научной общественности и специалистов по биобезопасности.

Частицы вируса оспы

Centers for Disease Control and Prevention

Другим аргументом критиков является ненужность подобной вакцины на основе воссозданного вируса. Помимо VACV, были разработаны другие, более безопасные варианты, которые лишены побочных эффектов. К тому же специалистам вообще непонятно, зачем бизнесмену Ледерману нужна новая вакцина — очевидно, что сейчас для нее нет рынка.

Надо сказать, что, несмотря на внимание, которое привлекла данная публикация, возможность воссоздания вируса оспы была продемонстрирована еще в 2002 году, когда исследователи клонировали геном VACV в бактериях. Инженерия патогенных вирусов в целом тоже не редкость в лабораториях — к примеру, совсем недавно мы рассказывали о модифицированном вирусе гриппа, который был собран также в целях создания вакцины. Более того, показательная история произошла в 2011 году, когда две статьи, посвященные вирусу птичьего гриппа H5N1, были запрещены к публикации в результате угрозы биотерроризма. В этих статьях были описаны модификации вируса, благодаря которым тот стал способен заражать не только птиц, но и млекопитающих. Появление подобных статей привело к мораторию на исследования вируса птичьего гриппа, который был отменен, лишь когда научной общественности удалось договориться о том, что польза от подобных исследований перевешивает вред.

Ученые Калифорнийского университета в Сан-Франциско создали генетически модифицированный вирус, который убивает раковые клетки, а также стимулирует иммунную реакцию против опухоли. Об этом сообщается в пресс-релизе на MedicalXpess.

Онколитический вирус Pexa-Vec представляет собой модифицированную версию вируса коровьей оспы. В него добавлен ген, кодирующий небольшую пептидную молекулу, которая стимулирует рост иммунных клеток. Кроме того, из вируса убран ген тимидин киназы, в результате чего инфекционный агент способен размножаться только в раковых клетках, в которых уровень киназы высок из-за мутации в специфических генах — RAS и p53.

Показано, что Pexa-Vec ограничивает рост кровеносных сосудов, которые питают злокачественную опухоль, снижая ее рост. При этом вакцину можно вводить внутривенно, а не непосредственно в тело опухоли, как другие онколитические вирусы. Это позволяет модифицированному инфекционному агенту атаковать не только первичный рак, но и метастазы, находящиеся в других местах организма.

Pexa-Vec был испытан на мышах, которые страдали от нейроэндокринного рака поджелудочной железы. Оказалось, что вирус не мог заразить здоровые органы, но поражал кровеносные сосуды. Хотя инфекционный агент уничтожил лишь часть злокачественных клеток, вызванный им иммунный ответ привел к исчезновению новообразования.

Мы попросили прокомментировать это сообщение главного научного сотрудника отделения биологии и биотехнологии Института фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета, доктора биологических наук Альберта Ризванова.

- Исследование коллег из Калифорнийского университета представляется весьма перспективным и, я бы сказал, оригинальным, - говорит Альберт Анатольевич. - Само по себе использование в качестве агента версий вируса коровьей оспы не ново. Метод хорошо изучен, ученые, в том числе и мы, в КФУ часто используют вирусы для доставки генетического материала и для инфекции клеток с различной целью. Нюанс в том, что коллеги из США – как сказано в сообщении MedicalXpess – модифицировали вирус таким образом, что он реплицируется только в опухолевых клетках, не затрагивая здоровые, а также сумели заставить вирус синтезировать особый белок, который стимулирует иммунные клетки. Поэтому когда раковые клетки умирают из-за жизнедеятельности этого вируса, то они ещё и высвобождают белок, который служит своего рода раздражителем иммунных клеток, что приводит к выработке иммунитета против раковых клеток.

Таким образом получается, что вирус и убивает клетки, и натравливает иммунную систему организма на борьбу с онкологическим заболеванием. И такие результаты, насколько можно судить по открытым источникам, уже подтверждены доклиническими испытаниями на грызунах. Проводятся и первые фазы клинических исследований.

Тем не менее, должен разочаровать тех, кто, возможно, решит, что мы имеем дело с некоей панацеей, спасающей от всех онкологических заболеваний. Пока что речь идет о препарате для лечения лишь орфанных, то есть редко встречающихся, видов онкологических заболеваний. Это нисколько не умаляет значимости проделанной коллегами работы, скорее, наоборот, ведь фармацевтический бизнес не очень заинтересован в производстве таких препаратов в силу малой емкости рынка, и прекрасно, что государство поощряет компании, устанавливая более легкие условия для доклинических и клинических испытаний подобных средств, и есть люди, которые готовы вести в данном направлении продуктивные исследования. Думаю, не покажусь нескромным, если сообщу, что мы в КФУ тоже проводим исследования в области новых методов лечения онкологических заболеваний. Это, например, разработка препаратов на основе собственных опухолевых клеток пациента, генетически модифицированных специальным образом и кодирующих белки иммунной системы так, что усиливается иммунный ответ против собственных раковых клеток пациента.

Другой подход связан с применением уже нормальных стволовых клеток человека. Такие клетки способны к миграции в очаги опухолевого образования, метастазы, и если в них загрузить химические препараты или генетические конструкции, обладающие противоопухолевой активностью, то мы достигнем эффекта направленной доставки. Это работа в области создания таргетной терапии онкологических заболеваний. Кроме того, ведутся работы в области онкодиагностики. Например, мы проводим исследования связанные с анализом циркулирующих опухолевых клеток, циркулирующих в крови нуклеиновых кислот, таких как ДНК и РНК, наследственной онкогенетикой.

Подводя итог, позволю себе выразить надежду, что, по меньшей мере, по орфанным видам онкологии решение близко. Может, через 5-7 лет вакцина и таргетные препараты на основе генно-клеточных технологий могут стать доступной клиникам.

5 декабря стало известно, что специалисты австралийской биотехнологической компании Имуген модернизировали вирус коровьей оспы, создав новый искусственный вирус. Эта смертоносная для рака конструкция получила название CF33.

Были проведены лабораторные исследования, во время которых вирус убил раковые клетки 60 различных видов. затем провели испытания на мышах. Учёных вновь ждал успех. В ближайшее время онколог из США Юман Фон намерен проверить убойную силу вируса в Австралии. Вирусом заразят пациентов с раком груди, желудка, лёгких, мочевого пузыря и раком кожи. Вирусы будут впрыскивать непосредственно в опухоли. Затем проведут исследования на пациентах, которые страдают от нескольких видов рака одновременно. Если испытания закончатся успешно, то человечество получит долгожданное лекарство от рака.

Правда скептики сомневаются и предполагают, что этот вирус может убить иммунная система человека. Но, как говорится, надежда умирает последней.

Американский онколог Юман Фонг объявил о начале испытаний на людях нового потенциального средства против рака, разработанного австралийской биотехнологической компанией Imugene, сообщает издание naked-science.ru.

Ранее врачи заявили, что в ближайшее время число больных раком увеличится на 30 процентов. Об этом сообщил главный внештатный онколог Минздрава, академик РАН Андрей Каприн. По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно в мире выявляется более 18 миллионов случаев заболеваемости раком, половина пациентов умирает.

Отметим, в России продолжает расти число умерших от рака людей. Только за первое полугодие 2019 года смертность от рака увеличилась на 1,5% по сравнению с аналогичным периодом 2018 года и составила 149 384 человека.

Онкология в Смоленской области занимает второе место по причинам смертности. Напомним, каждый седьмой смолянин умирает от рака. За шесть месяцев 2019 года, по данным ведомства, в Смоленской области умерло 7283 человек. От новообразований в нашем регионе погибли 1 005 человек, что больше на 11 пациентов, чем за аналогичный период прошлого года. Из них от злокачественных образований погибли 996 смолян.

Ранее мы рассказывали, что россиянам стала доступна иммунотерапия при лечении онкологии. Иммунотерапия отличается тем, что не воздействует на клетки злокачественной опухоли напрямую, позволяя иммунной системе самостоятельно обнаруживать и уничтожать опухолевые клетки. Поскольку применение иммунотерапии активирует собственную иммунную систему организма, эффективность лечения может быть значительно выше по сравнению с другими видами лекарственной терапии. Иммуноонкологические препараты входят в перечни ЖНВЛП и ОНЛС, поэтому многие пациенты с онкологическими заболеваниями имеют право на их получение.

Ранее медики назвали 5 признаков рака, которые люди часто не воспринимают всерьёз. Так, например, увеличение лимфатических узлов, которые не болят, говорят о развитии рака лимфатических узлов. Именно с этого началось заболевание у Кирилла Малышева. Смоленск сравнительно небольшой городок, где все друг друга знают. Весть о его болезни сразу же разлетелась не только по всем редакциям, в силу специфики его работы, но и по всему городу. Пожалуй, это первый в Смоленске человек, который не только спокойно, но ещё и с юмором может рассказывать о страшном заболевании – раке. Причём не о чужом, а о своём. О раке из первых уст.

Smolnarod решил выяснить причины смертности от онкологических заболеваний в Смоленской области. За комментариями мы обратились к главному врачу Смоленского областного онкологического диспансера Александру Эфрону. О самых распространённых в нашем регионе видах рака, причинах заболеваемости и способах выявления читайте в нашем материале.

Провинциальный английский врач Дженнер создал вакцину от оспы на сто лет раньше вакцин Луи Пастера.

Далее в учебниках и энциклопедиях принято писать, что на Востоке и в Африке еще за тысячи лет до Дженнера спасались от оспы, втирая себе гной из оспенных язв больного. Смертность после этой процедуры доходила до 2%, что совершенно недопустимо для современных вакцин. Но остальным 98% это помогало, они не болели оспой. Однако принуждения к такой вакцинации нигде никогда не было, и пользовались ею слишком мало людей, чтобы остановить эпидемии.

Считать народ в Европе глупее африканцев, арабов, китайцев или индийцев нет оснований. Наверняка такая же народная вакцинация испокон веков была и в Европе, в таких же масштабах и с тем же успехом. В современной научной литературе, чтобы отличать ее от классической вакцинации, эта процедура (прививка гноем больного оспой) называется вариоляцией (от латинского родового названия вируса оспы Variola).

В XVIII веке ситуация в Европе изменилась, здесь впервые в истории людей к вакцинации от оспы начали принуждать. Сам Дженнер в детстве, в школе-интернате, подвергся вариоляции. По медицинским канонам того времени перед прививкой учеников шесть недель держали на голодной диете, периодически пускали кровь и ставили клизмы. Понятно, что такая вакцинация энтузиазма у народа не вызывала, ее всячески избегали, и на статистику заболеваемости оспой она практически не влияла.

Мальчик для вакцинации

В 1796 году Эдвард Дженнер, практикующий врач из небольшого английского городка Беркли, привил восьмилетнему сыну своего садового работника Джеймсу Фиппсу легко протекающую у человека коровью оспу. Материал прививки он взял из оспенного нарыва на руке доярки по имени то ли Сара, то ли Люси (Дженнер точно его не запомнил и в своих научных трудах потом писал то так, то эдак). После этого он трижды на протяжении пяти лет пытался заразить мальчика Фиппса черной оспой путем вариоляции. Тот не заболевал. После этого прививать от оспы стали коровьей (или лошадиной) оспой. А Дженнер вошел в историю как человек, избавивший человечество от черной оспы.

Наука требует жертв

При знакомстве с этой хрестоматийной историей открытия Дженнера остается неприятный осадок. Прежде всего возникает вопрос: почему он выбрал для своего опыта ребенка, причем не своего, а чужого, и не просто чужого, а сына своего слуги, то есть зависимого от него человека. Целиком и полностью, добавим, зависимого: папаша Фиппс был типичным люмпеном, не имел ничего своего, кроме жены и детей, кров и хлеб им давал доктор Дженнер.

Вакцинация малолетнего Фиппса была публичной. На ней присутствовала комиссия медиков и толпа местного народа. Дженнер специально сделал ее публичной, потому что его научные труды не печатали в научных журналах, а ученые медики считали его дилетантом в науке и относились к его идеям свысока. Историки науки, прекрасно понимая двусмысленность ситуации с вакцинацией несовершеннолетнего ребенка, обычно оправдывают Дженнера тем, что коровья оспа не опасное для человека заболевание и что за шесть лет до этого он произвел намного более опасную процедуру вариоляции своему младшему сыну, когда заболела оспой его няня.

Но, во-первых, ему не оставалось ничего иного: няня-то его ребенка заболела, следующим должен был заболеть оспой его сын. Во-вторых, коровья оспа действительно мало чем грозила мальчику Фиппсу, ему смертельно угрожало то, что доктор Дженнер делал с ним потом. Он, как уже сказано, трижды намеренно заражал его черной оспой, и при этом Дженнер не мог точно знать, что прививка коровьей оспой сработает. Убедился он в этом только после третьей прививки Фиппсу, которому тогда было уже 13 лет и он, наверное, уже понимал, что с ним делают.

Впрочем, сегодня бесполезно рассматривать этику эксперимента Дженнера, особенно с позиции Ивана Карамазова, который считал, что никакая высшая цель не стоит слезинки хотя бы одного ребенка. У ученых всегда была своя этика, у ученых-протестантов XVIII века, каковым был Дженнер,— своя, у Достоевского — своя, на все этики не угодишь. Главное, что в данном случае все у всех закончилось благополучно.

Дженнер получил то, чего добивался: он был признан ученым, причем выдающимся ученым, из тех, кто меняет мир. Человечество получило вакцину от оспы на сто лет раньше пастеровских вакцин от других болезней.

Удачно получилось и то, что Дженнер выбрал в качестве объекта исследований именно оспу. Возьми он холеру, чуму или любую другую инфекцию, ничего у него не вышло бы. Оспа — антропонозное заболевание, иными словами, ее вирус носят только люди. Природный резервуар вирусов у животных, откуда идет постоянная подпитка вирусами или бактериями у других инфекций, в данном случае отсутствовал. Не существовало хронического носительства вируса, и не было бессимптомной формы заболевания, а кожная симптоматика была настолько четкой, что сразу было видно, что человек болен не чем-то иным, а именно оспой. Инфицированные были не заразны до появления симптоматики и после выздоровления. Вирус был нестойкий к внешней среде, сразу погибал вне тела человека, что ограничивало возможности заражения. Ни один из вариантов вируса оспы не мог избежать защитного иммунитета (выработанного организмом после прививки) из-за присутствия множественных антигенов и антигенного варьирования в связи с высоким сродством к вирусной ДНК-полимеразе. Проще говоря, вакцина одинаково эффективно создавала иммунитет против любого штамма вируса оспы, чего в случае гриппа ученые до сих пор не могут добиться. Там каждый штамм вируса требует свою вакцину.

У подопытного мальчика Фиппса тоже жизнь удалась. Он вырос, женился и в подарок от хозяина получил в безвозмездное пожизненное пользование дом в Беркли, где прожил со своей женой и двумя детьми до самой своей смерти в 65-летнем возрасте. Сейчас в этом доме музей Дженнера. На этот двухэтажный особняк метров пятьсот общей площадью можно посмотреть в интернете. Сейчас аренда такого дома, наверное, целое состояние стоит.

Прецедент доктора Дженнера

Своим подарком Фиппсу доктор Дженнер на двести с лишним лет предвосхитил те правовые коллизии, которые сейчас складываются в медицинской генетике и клеточной терапии. Обычно все доноры генов и клеток делают это в ходе своего лечения добровольно и безвозмездно, подписывая соответствующее соглашение. Но потом, когда на рынок выходит полученный на основе их генов и клеток препарат, приносящий его производителю многомиллионные прибыли, донору может стать обидно. А его адвокат, пользуясь пробелом в правовом урегулировании таких ситуаций, может не оставить камня на камне от этого соглашения как дискриминационного в отношении прав пациента. Во всяком случае, сейчас в научной юриспруденции заметен бум публикаций по теме ELSI (Ethical, Legal and Social Implications) — этических, правовых и социальных последствий в новых областях биомедицинских исследований.

Как это будет в реальной жизни, покажет ближайшее время. Но прецедент доктора Дженнера, добровольно подарившего своему подневольному пациенту счастливую и безбедную жизнь в его, пациента, собственном доме, наверняка будет одним из самых частых аргументов в судах при подобных разбирательствах.

Далеко не все виды оспы ликвидированы. Опасны ли для человечества последние оставшиеся вирусы натуральной оспы? Или нам даже грозит новая волна оспы из мира животных?

Натуральная (или черная) оспа, одно из самых опасных инфекционных заболеваний в истории человечества, считается ликвидированной с 1980 года. Всего лишь в двух лабораториях в мире еще хранятся живые вирусы натуральной оспы. Потенциальные аварии, случающиеся в мире, порождают опасения, что опасные вирусы могут однажды вырваться наружу — в результате намеренных действий или случайно. Почему же Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) до сих пор их не распорядилась их уничтожить?

Герман Майер (Hermann Meyer), профессор мюнхенского Института микробиологии бундесвера, не видит в хранящихся в специальных лабораториях штаммах вирусов опасности для человечества. По его словам, в этих лабораториях действуют соответствующие правила допуска и надзора, а персонал обучен и проверен на благонадежность. И хотя злоумышленник, сам работающий в лаборатории, может преодолеть эти преграды, это крайне маловероятно.

Почему вирусы натуральной оспы еще существуют

Эта зачастую смертельная болезнь передается воздушно-капельным путем от человека к человеку, например, при кашле. Даже пыль, содержащая вирусы, может привести к заражению. Но чтобы создать террористическое биологическое оружие, нужно обладать соответствующей технологией его распространения, считает Мертенс.

Самое опасное в вирусах натуральной оспы — в том, что сегодня практически никто против них не привит. С тех пор как оспа — кстати, первой из инфекционных заболеваний — была побеждена во всем мире, выросло целое поколение, не вступавшее в контакт с соответствующей вакциной. То есть люди не подготовлены к аварии, саботажу и тем более к террористическому акту, в котором могут быть использованы вирусы натуральной оспы.

Правда, после террористической атаки 11 сентября все индустриальные страны обзавелись запасами соответствующей вакцины. Но развивающиеся страны не могут позволить себе таких мер безопасности. На крайний случай ВОЗ запаслась 2,4 миллионами доз вакцины и разработала план действия. Пять стран-членов ВОЗ — Франция, Германия, Новая Зеландия, Великобритания и США — обладают, кроме того, дополнительным запасом в 31 миллион доз. Но ВОЗ подчеркивает, что этого количества недостаточно, чтобы привить все население Земли. Этого запаса хватит лишь для оперативной реакции на вирус, и он будет служить образцом для фармацевтических фирм, которым придется возобновить производство вакцины.

Чтобы вирусы были уничтожены, члены Всемирной ассамблеи здравоохранения, высшего руководящего органа ВОЗ, должны единогласно проголосовать за подобную меру. Но решение постоянно откладывается и затягивается. Потому что не всё так просто: как всегда, и в этом деле есть убедительные контраргументы.

Он говорит, что для исследователей и врачей до сих пор остается загадкой, почему заболевание развивается синхронно по всему телу. На каждом участке тела пациента, где появилась характерная сыпь, в один и тот же момент возникают пустулы, наполняющиеся жидкостью, а затем также одновременно образующие корку. При других болезнях, например, ветрянке, на разных участках тела, как правило, наблюдаются разные стадии заболевания.

Чтобы получить от ВОЗ разрешение на исследовательский проект, надо, чтобы предложенные работы сулили явный прогресс в терапии, диагностике или профилактике натуральной оспы. Большая проблема в том, что эффективность новых антивирусных субстанций или вакцин нельзя проверить в клинических условиях. Пациентов просто больше нет. Поэтому — за исключением защитной вакцины — в Германии нет разрешенных медикаментов от оспы. Только в США недавно на рынке появилось активное вещество тековиримат. Два миллиона доз созданного на его основе препарата TPOXX лежат там на складах на случай возможной биологической атаки с использованием вирусов натуральной оспы. Так как активное вещество поражает протеин, содержащийся во всех ортопоксвирусах, оно не дает им распространиться по организму. Макаки и кролики, инфицированные обезьяньей и соответственно кроличьей оспой, остались живы после терапии тековириматом. Эти данные представила команда ученых фирмы, производящей медикамент. Сработает ли TPOXX и на людях, инфицированных вирусом натуральной оспы, не знает никто. Во всяком случае у здоровых людей препарат не вызвал никаких серьезных побочных явлений.

Благодаря современной генной инженерии вирус натуральной оспы сегодня довольно легко воспроизвести в лабораторных условиях. Группа ученых под руководством канадского микробиолога Дэвида Эванса (David Evans) в университете города Альберта вновь пробудила к жизни вирус лошадиной оспы, которая также больше не встречается в природе. Делать то же самое с вирусом человеческой оспы категорически запрещает ВОЗ. Для всех работ над ДНК вирусов натуральной оспы организация определила строгие правила.

Например, нельзя — за пределами сотрудничающих с ВОЗ исследовательских центров в США и России — иметь в наличии более 20% генома вируса натуральной оспы, причем отдельные экземпляры ДНК не должны быть длиннее 500 пар оснований. Возможно, это слишком мало, чтобы найти решающие места в ДНК оспы и сделать какие-то выводы. Нитше говорит, что понимает обе стороны — и исследователей оспы, и учреждения здравоохранения, настаивающие на окончательном уничтожении последних вирусов вариолы в интересах общественного блага.

Оспу могут вызвать не только вирусы натуральной оспы

В период с 2017 по 2018 год население Нигерии пережило самую большую задокументированную вспышку обезьяньей оспы в мире. Согласно данным Института имени Роберта Коха, в стране было зарегистрировано 262 подозрительных случаев, из которых 113 подтвердились в лаборатории. Семь человек погибли. Возможно, вирус обезьяньей оспы стал всё чаще передаваться людям, потому что они интенсивно вырубают леса и выращивают там пищевые культуры. В ходе одного из исследований установили, что люди в Западной и Центральной Африке, где зарегистрировано большинство случаев заражения, часто употребляют в пищу грызунов, которых находят мертвыми в лесу.

Нитше вот уже 17 лет работает с вирусами оспы и руководит Немецкой консилиумной лабораторией при Институте имени Роберта Коха в Берлине. Это одна из немногих лабораторий в Германии, способных диагностировать вирусы натуральной оспы. Кроме того, там исследуют вирусы коровьей и обезьяньей оспы, а также вирусы параоспы, которые встречаются у множества других животных.

Коровья и лошадиная оспа помогли победить эпидемии

Помимо чумы и холеры, оспа была одним из самых страшных заболеваний в истории человека. Среди ее жертв в XVIII и XIX веках — в период расцвета оспы — были и такие знаменитости, как Вольфганг Амадей Моцарт, Иоганн Вольфганг фон Гёте и Фридрих Шиллер. Последняя большая эпидемия разразилась после германо-французской войны 1870-1871 годов. Тогда умерли приблизительно 180 тысяч человек — в четыре раза больше, чем в целом погибло на войне. В 1977 году натуральной оспой заболел сомалиец Али Маов Маалин. Он остался жив и вошел в историю как последний человек, инфицированный этим вирусом.

А у британского сельского врача Эдварда Дженнера (Edward Jenner) появилась другая идея. Он заметил, что люди, переболевшие подхваченным от коров похожим на оспу заболеванием, становились невосприимчивыми и к натуральной оспе. Как правило, это были крестьяне, заразившиеся вирусами во время дойки коров. Их болезнь протекала легко, пустулы обычно возникали только на кистях рук.

В 1796 году Дженнер решился на смелый эксперимент: он надрезал пустулу заболевшей коровьей оспой доярки и перенес полученную оттуда жидкость в надрез на коже на руке восьмилетнего мальчика. Ребенок заболел легкой формой оспы. Но он остался здоровым и после того, как Дженнер таким же образом внес в его организм вирусы, полученные от больного натуральной оспой.

Поначалу люди отнеслись к этому делу скептически, некоторые даже опасались, что из-за обработки коровьими вирусами они сами превратятся в коров. Но метод Дженнера оказался успешным. Сам того не осознавая, Дженнер придумал вакцинацию (от латинского слова vacca — корова). Действительно ли он использовал для своего эксперимента вирусы коровьей оспы в качестве вакцины или взял лошадиную оспу, неизвестно. Исследования ранних противооспенных вакцин, в которых участвовал в Нитше, показали, что они, помимо вирусов, как ожидалось, коровьей оспы, содержали и возбудители лошадиной оспы.

В конце концов натуральная оспа была окончательно ликвидирована благодаря вакцине, основанной прежде всего на так называемом оболочечном вирусе (Vaccinia virus). Речь идет о не встречающемся в природе ортопоксвирусе, который может происходить как от коровьей, так и от лошадиной оспы.

В 1966 году ВОЗ запустила на основе этой вакцины обширную программу прививок. Обычно прививку делали в плечо при помощи шприца или ланцета, на месте прививки со временем образовывался небольшой круглый шрам. Натуральную оспу ни в коем случае нельзя путать с широко распространенной и сегодня, но значительно более безобидной ветряной оспой (ветрянкой). Это распространяющееся воздушно-капельным путем заболевание вызывается вирусом варицелла-зостер, не относящимся к семейству поксвирусов, и поражает в основном детей. Кстати, с августа 2006 года в Германии имеется комплексная вакцина от четырех заболеваний: кори, паротита, краснухи и ветряной оспы

Из-за потепления климата оспа может вернуться

С оспой приходилось бороться не только в XVIII, XIX и XX веках. С ней, вероятно, сталкивались даже древние египтяне. Говорят, что оспины были обнаружены на мумии фараона Рамзеса V. Однако последние данные свидетельствуют, что это заболевание значительно более молодое. Сравнение ДНК, полученной из генных материалов XVII века, с современной ДНК оспы показало, что штаммы вирусов имеют общего предка, возникшего между 1588 и 1645 годам. Эволюционный биолог Хендрик Пойнар (Hendrik Poinar), сумевший вместе с коллегами реконструировать геном натуральной оспы на основе материала из детской мумии, найденной под одной из литовских церквей, считает, что у фараона Рамзеса была не натуральная оспа, а корь или ветрянка.

Каждый раз, когда ученые наталкиваются на старую ДНК оспы — например, на трупах или высохшей корке кожи больных оспой, которая вплоть до ХХ века использовалась в качестве вакцины, они в первый момент испытывают смешанные чувства. Вдруг эти материалы еще заразны? Но до сих пор ни от одной из этих находок не удалось получить или вырастить активных вирусов. В большинстве случаев ДНК натуральной оспы носила фрагментарный характер или была частично разрушена.

Как долго вирус остается живым в человеческом теле? По прошествии какого времени вирус из трупа еще может быть оживлен? Ученым это неизвестно. Лучше всего вирусы сохраняются в замороженном состоянии. Исследователям вечной мерзлоты в Сибири несколько лет назад удалось оживить мимивирус возрастом 30 тысяч лет, введя его в амебу. Замерзшие трупы больных натуральной оспой, которые, вероятно, обнаружатся в ходе потепления климата и таяния ледников, теоретически могут стать источниками вирусов натуральной оспы, считает Нитше. Но пока ничего подобного не произошло.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.