Филовирусы являются одними из самых смертоносных в мире — настолько опасными, что с ними можно работать только в лабораториях с высоким уровнем безопасности. Тем не менее, спустя более пяти десятилетий после открытия вируса Марбург и почти 50 лет после первой вспышки с участием его печально известного родственника — вируса Эбола — вопросов о семействе Filoviridae по-прежнему предостаточно.
Члены этого смертоносного семейства появились через зоонозную передачу, скорее всего, перепрыгнув через множественные видовые барьеры — от фруктовых летучих мышей к видам обезьян и лесным антилопам, а затем в конечном итоге к людям. Предполагается, что люди могли заразиться вирусами во время охоты и разделки мяса диких животных.
Учитывая, что существует всего две вакцины, и обе были разработаны для предотвращения заражения вирусом Эбола, многопрофильная группа ученых в военном исследовательском институте США проанализировала, может ли одна из этих вакцин также обеспечивать иммунитет к другим филовирусам. Исследование поступило в то время, когда вирусологи из медицинского отделения Техасского университета в Галвестоне тестируют противовирусную таблетку, известную как обельдесивир, которая на данный момент, по-видимому, способна вылечить макак-резусов, инфицированных вирусом Эбола. Лекарство представляет собой пероральную форму внутривенного препарата ремдесивир, первоначально разработанного для COVID-19.
Тем временем военные исследователи провели серию углубленных экспериментов, чтобы определить, может ли рекомбинантная вакцина против лихорадки Эбола , содержащая компоненты нескольких филовирусов, служить готовым средством для предотвращения заражения филовирусами, отличными от Эболы.
Однако их открытия не дали ожидаемого результата. Но сделанное открытие помогло проложить путь к более широкому пониманию того, что необходимо для многовалентной вакцины, которая защищает от множества филовирусов. Подробности исследования опубликованы в журнале Science Translational Medicine .
«Вирус Эбола — это одноцепочечный РНК-вирус из семейства Filoviridae, вызывающий острую геморрагическую лихорадку, называемую болезнью, вызванной вирусом Эбола», — пишет доктор Темби Мдлули, ведущий автор нового исследования и специалист по вычислительной биологии в Исследовательском институте армии имени Уолтера Рида в Силвер-Спринг, штат Мэриленд.
Так же, как вирус Эбола является отрицательным одноцепочечным РНК-вирусом, таковы и другие филовирусы, которые также вызывают разрушительную геморрагическую лихорадку. Филовирусы известны своей заболеваемостью и высокой смертностью. Мдули и коллеги указали на вспышки лихорадки Марбург в Африке, где показатели смертности составляли от 83 до 88%.
«Вирус Марбурга — MARV — был открыт в 1967 году и вызывал в основном спорадические самостоятельные вспышки», — добавил Мдлули, имея в виду первое в мире открытие филовируса. Выделение вируса Марбурга произошло после того, как сотрудники лабораторий в Европе были инфицированы зелеными мартышками из Уганды. Сотрудники лабораторий были инфицированы в Марбурге и Франкфурте, Германия, а также в Белграде, Сербия. Из 31 заболевших семеро умерли.
Помимо вирусов Эбола и Марбург, другие члены семейства филовирусов включают вирусы Судан, Бундибугио и Тай Форест, все названные в честь географических мест, где они были впервые идентифицированы. Вирус Эбола назван в честь реки Эбола в Демократической Республике Конго. Его первым известным появлением была взрывная и смертоносная вспышка в августе 1976 года. По оценкам, погибло 280 человек.
Исследователи из Walter Reed сообщают, что вакцина для предотвращения инфекций, вызванных филовирусами, имеет решающее значение. Аналогично вирусологи из Техаса, работающие над исследованием противовирусного препарата obeldesivir, говорят, что одна таблетка могла бы решить глобальную проблему здравоохранения.
«Мы действительно пытаемся придумать что-то более практичное, простое в использовании, что можно было бы использовать для предотвращения, контроля и сдерживания вспышек заболеваний», — рассказал в марте агентству France Presse вирусолог из медицинского отделения Техасского университета Томас Гейсберт.
Несмотря на то, что филовирусы циркулируют на Земле уже долгое время, они появились только в 20-м и 21-м веках. Потребовалось несколько лет, чтобы разработать вакцины и моноклональные антитела только для болезни, вызванной вирусом Эбола.
«Филовирусы являются древними по сравнению с их первым обнаружением у людей. По оценкам, возраст самого последнего общего предка Filoviridae составляет несколько тысяч лет», — утверждает Мдлули.
После масштабной вспышки лихорадки Эбола в Западной Африке в 2014–2016 годах в ходе исследований по разработке вакцин была создана первая вакцина против Эболы — Ervebo, которая была одобрена Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США и Европейским агентством по лекарственным средствам в 2019 году. Ее производит компания Merck & Co. Вакцины-кандидаты от вируса Марбург находятся в стадии разработки, но одобренной вакцины для профилактики инфекции до сих пор нет.
Мдлули и ее коллеги решили изучить единственную другую одобренную вакцину от Эболы, разработанную бельгийской компанией Janssen Pharmaceuticals, подразделением Johnson & Johnson. Вакцина Janssen Ebola представляет собой двухкомпонентную схему, известную как Zabdeno и Mvabea. Дозы были разработаны для введения с интервалом в восемь недель.
Первая часть вакцины — доза Забдено — включает аденовирусный вектор, который переносит полезную нагрузку вакцины — генетический код сахаристого внешнего покрытия вируса Эбола, его гликопротеина, — в клетки человека.
Вторая доза состоит из модифицированного вектора вакцинии Анкара, носителя, который переносит вакцину в клетки. Он кодирует гликопротеины вирусов Эбола, Судан и Марбург, а также нуклеопротеин вируса Тай Форест. В ходе исследования обе вакцины были введены 583 людям.
Добровольцы приехали из разных стран: Кении, Мозамбика, Нигерии, Танзании, Уганды и США. Семьдесят один участник был из США.
Добровольцы были разделены на две группы. Это позволило команде вакцинировать некоторых участников в предписанном производителем порядке двумя дозами: Забдено первой и Мвабеа второй.
Во второй группе команда изменила порядок вакцин: сначала Mvabea, затем Zabdeno, обеспечивая воздействие компонентов нескольких филовирусов в начальных прививках участников. Исследователи также изучили 48 человек, которые были инфицированы во время вспышки вируса Bundibugyo, филовируса, который появился в Уганде в 2007 году.
Когда кровь участников была проанализирована в лаборатории, выяснилось, что антитела были высокоспецифичны для борьбы с вирусом Эбола, но не реагировали сильно на другие филовирусы. Ученые также исследовали образцы крови выживших в Бундибугио и обнаружили, что их антитела также не оказали особого сопротивления другим филовирусам.
Мдлули сообщила, что стратегия ее команды обеспечивает лишь ограниченную защиту от других представителей семейства филовирусов.
«Эти результаты подчеркивают потенциал вакцины в обеспечении надежной видоспецифической защиты от [вируса Эбола], одновременно подчеркивая необходимость в поливалентных вакцинах, которые могут обеспечить более широкий охват других филовирусов», — заключил Мдлули.