Вирус оспы сообщение по биологии

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.

Для терапии таких заболеваний, как астма, атеросклероз, системная красная волчанка, псориаз, ревматоидный артрит, рассеянный склероз и другие, такие как вирус натуральной оспы, используются человеческие антитела, блокирующие белковые факторы воспаления. Оказалось, что для этих целей можно использовать и белки инфекционных микроорганизмов, которые эволюционно адаптированы к преодолению защитных систем организма.

Особый интерес для медицинской биотехнологии представляют высоко патогенные вирусы, для которых человек является единственным хозяином. И сегодня на основе белков вируса натуральной оспы, столетиями являвшегося настоящим бичом цивилизаций, создаются препараты для коррекции тяжелейших патологических состояний неинфекционной, в том числе аутоиммунной, природы

Микроорганизмы обитают везде: в воздухе и в воде, в почве и в наших собственных телах… По сравнению с человеком и животными размножаются они чрезвычайно быстро, и их сообщества неизмеримо многочисленнее. Так, если человечество перевести в масштаб микромира, то все 7 млрд человек легко уместились бы в стандартной микробиологической колбе.

Специфическая защита организма против конкретного инфекционного агента – адаптивный или приобретенный иммунитет, развивается медленнее и представляет собой сложное взаимодействие иммунных клеток разного типа, регулируемое специальными белками.

Но что если использовать для этих целей белки патоген­ных микроорганизмов, таких как вирусы, эволюционно-адаптированных к преодолению защитных систем организма, обернув, образно говоря, зло во благо?

Патогенный и антропонозный

Царство вирусов было открыто более ста лет назад выдающимся русским ученым Д. И. Ивановским, однако изучить эти мельчайшие организмы удалось лишь в последние десятилетия благодаря бурному развитию инструментальных методов исследований.

Разные вирусы млекопитающих отличаются не только по размеру генома и самих вирусных частиц, но и по стратегии своего развития в организме хозяина. Вирусы различных семейств демонстрируют удивительное разнообразие в механизмах преодоления систем врожденного и адаптивного иммунитета млекопитающих. Поэтому изучение этих особенностей вирусов позволяет выявить новые закономерности организации и функционирования защитных систем животных и человека, обеспечивающих выздоровление после инфицирования болезнетворным агентом.

Удивительный пример высокой патогенности для человека и строгой антропонозности представляет собой вирус натуральной оспы. Этот вирус, предположительно, исходно имел широкий круг хозяев, однако в процессе эволюции утратил способность размножаться в организме других млекопитающих, сохраняясь в эндемичном (т. е. свойственном только данной местности) состоянии в течение многих столетий в густонаселенных районах, прежде всего, Индийского субконтинента (Щелкунов, 2012).

Оружие против воспаления

Как уже упоминалось, главной причиной аутоиммунных заболеваний является разбалансировка иммунитета, в том числе сверхсинтез веществ, провоцирующих воспалительные реакции.

Одним из ключевых цитокинов иммунного воспалительного ответа является фактор некроза опухолей (TNF) – именно его повышенная продукция приводит к таким болезням аутоиммунной природы, как псориаз, болезнь Крона, ревматоидный артрит и т. п. Высокий уровень продукции TNF обусловливает и тяжелую патологию, часто завершающуюся летальным исходом – септический или эндотоксический шок.

Воспрепятствовать связыванию TNF с его белковыми рецепторами, зафиксированными на клеточных мембранах, можно с помощью соответствующих моноклональных антител либо так называемых растворимых форм его рецепторов, которые представляют собой внеклеточные домены (участки) рецепторных белков и обычно обнаруживаются в сыворотке и других биологических жидкостях. Присоединение подобных молекул к TNF должно инактивировать этот цитокин и уменьшить вызванный им воспалительный процесс.

Действительно, в модельных лабораторных экспериментах было доказано терапевтическое действие анти-TNF антител при лечении ряда патологий, обусловленных повышенной продукцией TNF. Однако попытки использовать для этих целей напрямую растворимые клеточные TNF-рецепторы не дали положительных результатов. Успеха удалось добиться лишь с помощью методов генетической инженерии, когда были созданы так называемые химерные белки, состоящие из TNF-связывающей части клеточных рецепторов и фрагмента иммуноглобулина человека.

Однако клинические исследования показали, что пациенты, страдающие ревматоидным артритом или другим воспалительным или аутоиммунным заболеванием, оказываются избирательно чувствительны лишь к одному из этих анти-TNF препаратов. Кроме того, поскольку все эти препараты имеют белковую природу, они сами по себе являются мишенью для иммунной системы больных, поэтому при длительной терапии их эффективность может снижаться. Это означает, что при потере чувствительности к одному препарату его требуется заменить на другой.

РЕВМАТОИДНЫЙ АРТРИТ — системное аутоиммунное заболевание соединительной ткани, проявляющееся главным образом хроническим воспалением суставов: голеностопных, лодыжек, коленей и кистей рук.
Сегодня от этой болезни страдает каждый сотый житель Земли, т. е. более 70 млн человек. Женщины болеют в несколько раз чаще, чем мужчины. Болезнь обычно развивается после 30 лет. В 70 % случаев ревматоидный артрит приводит к инвалидности, которая наступает довольно рано.
Причины возникновения этой болезни точно не установлены, но известно, что толчком к ее развитию служит сбой в иммунной системе в результате переохлаждения, стрессов, травм суставов и инфекции, в том числе ОРЗ, ангины и гриппа. При ревматоидном артрите наблюдается избыточный синтез таких провоспалительных цитокинов, как фактор некроза опухолей и гамма-интерферон

Методами генетической инженерии здесь были созданы рекомбинантные бакуловирусы, способные продуцировать в клеточной культуре TNF-связывающий белок (CrmB), характерный для вирусов оспы коров, оспы обезьян и натуральной оспы. Однако на экспериментальной модели эндотоксического шока было показано, что существенным терапевтическим эффектом обладает лишь белок CrmB вируса натуральной оспы (Gileva et al., 2006). Именно этот белок или его реконструированные варианты могут стать дейст­вующим началом новых средств анти-TNF терапии (Гилева и др., 2009).

На сегодня имеется много данных о том, что воспалительный процесс и гистопатологические изменения при ряде воспалительных и аутоиммунных заболеваний нер­вной системы, артрите, гломерулонефрите, системной красной волчанке и других болезнях во многих случаях обусловлены активацией системы комплемента крови, представляющей собой еще одну из систем неспецифического иммунитета. Комплемент играет важную роль и в реакции отторжения трансплантата.

Поксвирусы кодируют особый белок (КСБ), способный ингибировать активацию комплемента, причем наиболее эффективно с белками комплемента человека взаимодействует белок того же вируса натуральной оспы. Сегодня считается, что именно этот вирусный белок может стать перспективным препаратом для лечения болезни Альцгеймера, синдрома мультиорганной дисфункции и отторжения ксенотрансплантатов (Jha, Kotwal, 2003). Так, на лабораторных животных было показано, что рекомбинантный КСБ способствует восстановлению функций мозга после средней и тяжелой черепно-мозговой травмы. Этот белок оказался эффективен и при травмах спинного мозга: при его применении значительно уменьшались гистопатологические изменения, вызванные воспалительными реакциями.

В патогенезе воспалительных и аутоиммунных заболеваний важную роль играют и хемокины – обширное семейство небольших белков, имеющих очень сходную третичную структуру. Поксвирусы кодируют хемокинсвязывающие белки, по аминокислотной последовательности не имеющие гомологов среди известных белков позвоночных. Их высокий терапевтический потенциал был показан на ряде лабораторных моделей воспалительных и аутоиммунных заболеваний (Непомнящих, Щелкунов, 2008).

Таким образом, предположение ученых, что вирусные белки, являющиеся антагонистами иммунных белков-регуляторов, можно использовать в терапевтических целях, полностью подтвердилось. Сегодня на их основе с помощью методов генетической инженерии уже разрабатываются препараты нового поколения для коррекции патологических состояний человека, связанных с избыточной активацией белков-медиаторов защитных систем организма.

И с этой точки зрения, мы можем по-новому взглянуть на смертельно опасный для человека вирус натуральной оспы: результаты лабораторных исследований и доклинических испытаний свидетельствуют о большой перспективности препаратов для лечения тяжелейших воспалительных и аутоиммунных заболеваний человека, созданных на основе белков этого вируса, на протяжении столетий бывшего настоящим бичом цивилизаций.

Непомнящих Т. С., Щелкунов С. Н. Иммуномодулирующие белки поксвирусов как новые средства иммунокорректирующей терапии // Молекуляр. биология. 2008. Т. 42, №. 5. С. 904–912.

Щелкунов С. Н. Вирус натуральной оспы – источник новых медицинских препаратов // Соросовский образовательный журнал. 1995. № 1. С. 28—31.

Щелкунов С. Н. Генетическая инженерия: Учеб.-справ. пособие. 3-е изд., испр. и доп. Новосибирск: Сиб. универ. изд-во, 2008. 514 с.

Щелкунов С. Н. Преодоление ортопоксвирусами защитных систем организма млекопитающих // Молекуляр. биология. 2011. Т. 45, № 1. С. 30—43.

Щелкунов С. Н. Оспа – дамоклов меч цивилизаций // Наука из первых рук. 2012. № 6 (48). С. 96—109.

Shchelkunov S. N. Orthopoxvirus genes that mediate disease virulence and host tropism // Advances in Virology. 2012. Vol. 2012, Article ID 524743, 17 p. doi:10.1155/2012/524743.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 12-04-00110а)

(Натуральная оспа)

, MD, University of Rochester School of Medicine and Dentistry

Last full review/revision November 2017 by Brenda L. Tesini, MD

С 1977 г. в мире не было зарегистрировано ни одного случая оспы вследствие принятой во всём мире вакцинации. В 1980 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендовала прекращение плановой прививки от оспы. Плановая вакцинация в США прекратилась в 1972 г. Поскольку человек – единственный естественный хозяин вируса оспы, и вирус не может выжить более > 2 дней в окружающей среде, ВОЗ объявила натуральную оспу уничтоженной.

Беспокойство вызывает вероятность биотеррора посредством использования вируса оспы из сохраненных лабораторных материалов или даже искусственно созданного вируса, что увеличивает шансы повторения эпидемий ( Применение биологических агентов в качестве оружия и ЦКЗ: натуральная оспа: биотерроризм (CDC: Smallpox: Bioterrorism).

Патофизиология

Существует по крайней мере 2 вида вируса оспы:

Variola major (классическая оспа) – более вирулентный вид

Variola minor (аластрим) – менее вирулентный вид

Оспа передается от человека человеку ингаляционным путем или, что менее вероятно, при непосредственном контакте. Загрязненная одежда или постельное белье могут также передать инфекцию. Инфекция наиболее заразна в течение первых 7–10 дней после того, как появляется сыпь. Как только на поражениях кожи формируется корочка, риск заражения снижается.

Процент заболеваемости высокий, до 85% у непривитых людей, инфекция может вызвать 4–10 вторичных случаев от каждого первичного. Однако инфекция имеет тенденцию распространяться медленно и главным образом в рамках близких контактов.

Вирус попадает в ротоглоточную или респираторную слизистую оболочку и размножается в лимфоузлах, вызывая последующую виремию. Со временем он локализуется в малых кровеносных сосудах дермы и ротоглоточной слизистой оболочке. Другие органы редко клинически поражаются, за исключением ЦНС (возможен энцефалит). Может развиваться вторичная бактериальная инфекция кожи, легких и костей.

Клинические проявления

У Variola major 10–12-дневный инкубационный период (диапазон 7–17 дней), сопровождаемый 2–3-дневным продромальным периодом с лихорадкой, головной болью, болью в пояснице и сильным недомоганием. Иногда появляется сильная боль в животе и рвота. После продромального периода появляются макулопапулезные высыпания на слизистой оболочке ротоглотки, лице и руках, распространяясь вскоре после этого на туловище и ноги. Поражения ротоглоточной области быстро превращаются в язвы. После 1 или 2 дней кожные поражения становятся везикулярными, затем появляются пустулы. Пустулы на лице и конечностях более плотные, чем на туловище, могут появиться и на ладонях. Пустулы круглые и тугие, кажутся глубокими. Поражения кожи при натуральной оспе, в отличие от таковых при ветряной оспе, находятся все на одной и той же стадии развития на данном участке тела. После 8 или 9 дней пустулы покрываются корочкой. Типичны тяжелые остаточные шрамы.

Частота летальных исходов составляет около 30%. Смерть по причине выраженной воспалительной реакции, вызывающей шок и полиорганную недостаточность, как правило, наступает на 2 неделе болезни.

Приблизительно у 5–10% людей натуральная оспа переходит либо в геморрагическую разновидность, либо в злокачественный вариант.

Геморрагическая форма более редка и имеет более короткий и более интенсивный продромальный период, сопровождаемый генерализованной эритемой и кровоизлияниями кожи и слизистой оболочки. В течение 5 или 6 дней эта форма завершается смертью.

У злокачественной формы похожее, тяжелое начало, сопровождаемое развитием сливающихся, ровных поражений кожи без пустул. У выживших часто отмечается десквамация эпидермиса.

Variola minor имеет похожие симптомы, но намного менее тяжелые, с менее экстенсивной сыпью.

Уровень смертности 1%.

Диагностика

Если лабораторно инфекция не подтверждена или подозревается вспышка инфекции (связанная с биотерроризмом), то должны быть обследованы только пациенты с соответственными клиническими проявлениями оспы из-за риска ложно положительных результатов исследований. Алгоритм оценки риска развития оспы у больных с лихорадкой и сыпью доступен на веб-сайте CDC (CDC Algorithm Poster for Evaluation of Suspected Smallpox), как рабочий лист worksheet, который может быть распечатан и отправлен в CDC, чтобы помочь с оценкой.

Диагноз оспы подтверждается задокументированным наличием ДНК возбудителя оспы при помощи ПЦР образцов везикул или пустул. Вирус может быть идентифицирован с помощью электронной микроскопии или выделением вируса в культуре клеток из материала соскоба с элементов поражений на коже, с последующим подтверждением с помощью ПЦР. О подозрении на оспу нужно немедленно сообщить в местные органы здравоохранения или в ЦКЗ по номеру 770-488-7100. Эти отделы затем принимают меры для проверки диагноза в лаборатории с высоким уровнем блокировки распространения (уровень 4 биологической безопасности).

В настоящее время разрабатываются тесты на антиген в условиях стационара.

Лечение

Возможно назначение цидофовира, бринцидофовира (CMX 001), или тековиримата (ST-246)

Лечение натуральной оспы в общем патогенетическое, с применением антибиотиков в связи с вторичными бактериальными инфекциями. Может быть рассмотрено назначение противовирусного препарата цидофовира. Бринцидофовир (CMX001) и тековиримат (ST-246) являются исследуемыми препаратами, однако их использовали для лечения тяжелых осложнений вакцинации (связанных с осповакциной), кроме этого, они могут быть эффективными в терапии (1). В настоящее время нет лицензированных препаратов для лечения оспы.

Изоляция людей с оспой необходима. При ограниченных вспышках болезни пациенты могут быть изолированы в больнице, a палата должна быть оборудована высокоэффективными корпускулярными фильтрами (НЕРА). При массовых заболеваниях может потребоваться домашняя изоляция. Все контакты должны быть под наблюдением, как правило, с ежедневным измерением температуры; если фиксируется температура > 38 ° C или другой симптом болезни, следует соблюдать домашнюю изоляцию.

1. Chittick G, Morrison M, Brundage T, et al: Short-term clinical safety profile of brincidofovir: A favorable benefit-risk proposition in the treatment of smallpox. Antiviral Res 143:269–277, 2017. doi: 10.1016/j.antiviral.2017.01.009.

Профилактика

Лицензированная вакцина против оспы, зарегистрированная в США, содержит живой вирус коровьей оспы (ACAM2000), родственный натуральной оспе, что обеспечивает формирование перекрестного иммунитета. Прививку делают бифуркационной иглой, которую опускают в подготовленную вакцину. Иглу быстро вводят 15 раз в участок приблизительно 5 мм в диаметре и с достаточной силой, чтобы вызвать кровотечение. Место прививки закрывается во избежание распространения вируса вакцины на другие части тела или на других людей. Лихорадка, недомогание и миалгии распространены неделю после прививки. Успешность прививки проявляется развитием пустулы приблизительно на 7-й день. Ревакцинация может спровоцировать только папулу, окруженную эритемой, которая достигает максимума между 3 и 7 днями. Люди без таких признаков успешной прививки должны быть привиты еще одной дозой вакцины.

Были разработаны две живые ослабленные вакцины (модифицированная осповакцина Анкара [MVA] и LC16m8); MVA лицензирована в Европе, а LC16m8 лицензирована в Японии. MVA и другая экспериментальная вакцина, вакцина против оспы Aventis Pasteur smallpox vaccine (APSV), доступны в Федеральном стратегическом национальном запасе (Strategic National Stockpile) в случае чрезвычайной ситуации.

После однократной вакцинации иммунитет начинает снижаться через 5 лет и, вероятно, становится незначительным через 20 лет. Если люди были успешно ревакцинированы один или более раз, то в некоторых случаях остаточный иммунитет может сохраняться в течение ≥ 30 лет.

Пока нет вспышки инфекции среди населения, прививка в целях профилактики рекомендуется только людям с высоким риском вирусного заражения (например, персонал лаборатории [1]).