https://www.dia-m.ru/catalog/reactive/?utm_source=biomol&utm_campaign=up-baner#reactive-order
Подписаться
Оглавление
Биомолекула

Инмазеб. Новая страница в истории лечения Эболы

Инмазеб. Новая страница в истории лечения Эболы

  • 178
  • 0,0
  • 0
  • 1
Добавить в избранное print
Обзор

Фотография жизнерадостного молотоголового крылана, потенциального переносчика вируса Эбола.

Рисунок в полном размере.

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Лихорадка Эбола, уже дважды взбудоражившая весь мир вспышками в Западной Африке, казалось бы, побеждена — во многих странах уже разработана вакцина, однако лечение уже заболевших людей все так же остается малоэффективным. Группе исследователей из «Регенерон Фармасьютикалс» удалось создать препарат, включение которого в терапию значительно снижает летальность заболевания. Каким же образом он работает? И почему разработка лекарства была такой трудной?

Конкурс «Био/Мол/Текст»-2021/2022

Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «Био/Мол/Текст»-2021/2022.

SkyGen

Партнер номинации — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.


BIOCAD

Генеральный партнер конкурса — международная инновационная биотехнологическая компания BIOCAD.


«Диаэм»

Генеральный партнер конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.


«Альпина нон-фикшн»

«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»

Что такое «Эбола»?

Информационный плакат о вирусе Эбола

Рисунок 1. Информационный плакат о вирусе Эбола.

Геморрагическая лихорадка Эбола — острая вирусная болезнь с высокой заразностью, которая характеризуется развитием тромбогеморрагического синдрома. Он выражается в снижении числа лейкоцитов (белых кровяных тел, частично отвечающих за иммунитет) у больного и, как следствие, — в уменьшении сопротивляемости организма инфекции; а затем и в снижении количества тромбоцитов, что приводит к нарушению свертываемости крови и, нередко, нарушению целостности сосудистой стенки и кровоизлияниям.

Вирус Эболы (рис. 1, 2) вызывает тяжелое заболевание с острым течением, которое обладает близкой к абсолютной летальностью в отсутствие лечения и средней — порядка 60% от всех заболевших — для пациентов, получающих симптоматическое лечение [1]. Распространяясь через физиологические жидкости больных или умерших людей и животных, а также через загрязненные биологическим материалом предметы, болезнь быстро поражает членов одной семьи или деревни после проявления симптомов инфекции. Низкая плотность населения в Африке — один из немногих естественных барьеров для передачи болезни, но представьте только потенциальную активность этого потрясающего патогена в городских условиях развитых стран! Вирус также разносится естественными носителями, обитателями влажных тропических лесов — крыланами (рис. 3), очаровательными летучими мышами, употребляемыми местными жителями в пищу.

Схема структуры вируса Эбола с изображением вирусной РНК и относительным расположением участков, кодирующих его элементы

Рисунок 2. Схема структуры вируса Эбола с изображением вирусной РНК и относительным расположением участков, кодирующих его элементы.

[1]

«Никак вы не научитесь» — именно такой фразой могли отреагировать люди, которым в 2019 году стали известны возможные истоки пандемии коронавируса, цитируя персонажа Сапковского.

Крылан молотоголовый, естественный носитель вируса Эболы

Рисунок 3. Крылан молотоголовый, естественный носитель вируса Эболы.

На первом этапе, наступающем через 6–10 дней после контакта с зараженным материалом [2], заболевшие (рис. 4) испытывают симптомы, схожие с другими распространенными в тропических странах заболеваниями, такими как малярия, тифоидная лихорадка (брюшной тиф) и менингит. А именно, у больного наблюдаются повышенная утомляемость, слабость, лихорадка с повышением температуры свыше 38 оС и боли в теле. Спустя еще некоторое время проявляются симптомы обыкновенных кишечных инфекций — тошнота, боли в животе, рвота и диарея.

Две медсестры около кровати с больным лихорадкой Эбола

Рисунок 4. Две медсестры около кровати с больным лихорадкой Эбола. Позднее пациент скончался.

Настоящий ад для заболевших начинается примерно через неделю после проявления первых характерных симптомов. До этого момента, без возможности сделать ПЦР-тест, геморрагическую лихорадку Эбола невозможно обнаружить.

Q-ПЦР (или количественная полимеразная цепная реакция ) — метод молекулярной биологии, позволяющий создать копии определенного фрагмента ДНК из исходного образца, повысив его содержание в пробе на несколько порядков. Он применяется с целью увеличения количества РНК вирусных частиц в пробе и их последующего детектирования посредством взаимодействия с флуоресцентным красителем и регистрации излучения оптическими системами.

Подробнее об истории метода, его принципах и основных разновидностях читайте в статье «12 методов в картинках: полимеразная цепная реакция» [3].

Через неделю после проявления первых симптомов лихорадки у больных начинается стадия обильных кровотечений. Вирус Эбола вызывает некоторое снижение свертываемости крови, что в условиях жизни африканских народов в естественном ареале распространения инфекции может провоцировать сильные кровотечения в желудочно-кишечном тракте из-за особенностей слизистых оболочек тонкого и толстого кишечника в десяти процентах случаев, а обильное кровотечение из прочих слизистых — практически в каждом втором. Это приводит к наличию крови в рвоте, кашле и стуле, что многократно повышает заразность заболевания [4].

Как же трактовать частоту появления кровоизлияний? С точки зрения чистой статистики, одна десятая численности — небольшое количество, однако это потенциальные три сотни человек при многотысячной вспышке, подобной той, что была последней в ДРК на текущий момент, которые могут истекать кровью на улице, загрязнять предметы зараженной кровью и разносить инфекцию по округе. Слоняясь в умирающих деревнях, они могут неумышленно распространить вирус на людей, остановившихся с целью помочь и облегчить страдания кажущегося раненным измученного африканца. Инкубационный период болезни вполне может позволить таким туристам покинуть очаг эпидемии...

Как известно эпидемиологам и постоянным читателям «Биомолекулы», болезнь была впервые обнаружена и задокументирована в 1976 году в Южном Судане и Демократической Республике Конго. Первая же крупная вспышка заболевания в Западной Африке, которая охватила Гвинею, Сьерра-Леону и Либерию, произошла в 2013–2016 годах (рис. 4) и оказалась наиболее сложной и масштабной с момента описания заболевания. Согласно данным из «Исторического обзора вспышек лихорадки Эбола» [5], во время этой эпидемии погибло более одиннадцати тысяч человек только из-за невозможности введения своевременного карантина и отсутствия лекарственной терапии. С избранными переведенными главами этой работы и объединенной историей эпидемий эболавируса также можно познакомиться в исторической части статьи «Смертельная зараза: за что мы благодарны лихорадке Эбола и при чем тут „Спутник V“», также опубликованной на конкурсе «Био/мол/текст» в этом году [6].

Именно этот обзор привлек внимание и вызвал оправданное беспокойство нескольких групп эпидемиологов, в том числе американских, к опасности заболевания, возбудитель которого был быстро отнесен к первой группе патогенности.

Карта распространения вируса Эбола во время вспышки в 2013–2016 годах

Рисунок 5. Карта распространения вируса Эбола во время вспышки в 2013–2016 годах.

Текущая обстановка в регионах распространения заболевания остается напряженной: вспышка 2018–2019 годов окончилась при поддержке экспериментальных вакцин как на основе модифицированной ДНК, содержащей гены нуклеопротеинов и гликопротеинов вируса Эболы, так и посредством наиболее свежих на тот момент разработок — векторных вакцин на основе рекомбинантных вирусов .

Подробнее о вакцинах от вируса Эболы, их принципах действия, истории создания и последних успехах ученых читайте в статье «Смертельная зараза: за что мы благодарны лихорадке Эбола и при чем тут „Спутник V“» [6]. Выборочно ознакомиться с принципом получения и механизмом действия векторных рекомбинантных вакцин можно в другой статье — «Уколы от Эболы» [7].

Параллельно с этим больным оказывалась симптоматическая медицинская помощь в полевых госпиталях и предоставление гуманитарной помощи для находящихся на карантине пострадавших стран. К несчастью, испытания и лечение больных сопровождались вооруженными нападениями на госпитали из-за продолжающейся гражданской войны в ДРК, что неоднократно подрывало миссию медиков и поиск эффективного лечения заболевания и тестирования противовирусных препаратов [8].

Что же такое Инмазеб?

«Инмазеб, также известный как REGN-EB3, представляет собой препарат из трех групп стабилизированных моноклональных антител человека, разработанный компанией „Регенерон Фармасьютикалс“ (США) для лечения геморрагической лихорадки Эбола», — сообщает Энтони Маркхэм, ведущий научный сотрудник Adis International Limited по направлению моноклональных антител, в своем отчете о получении разрешения на применение Инмазеба в терапевтическом лечении лихорадки Эбола от FDA [9].

Данный трехкомпонентный препарат состоит из натуральных человеческих специфических антител, которые взаимодействует с гликопротеинами вируса Эбола и блокируют его внедрение в клетки человека, что способствует снижению скорости репликации вирусных частиц и уменьшает тяжесть течения заболевания [10]. В сочетании с имеющимися протоколами лечения болезни, вызываемой вирусом Эбола, это значительно увеличивает эффективность терапии.

О потенциально успешном применении моноклональных антител сообщалось во время ранних клинических препарата ZMapp для лечения лихорадки Эбола [16], и хотя его эффективность не была полностью подтверждена, именно усилия создателей данного лекарственного средства и несколько спасенных жизней показали один из возможных путей борьбы с данной инфекцией. Так начались поиски эффективного типа антител для подавления или ослабления вируса с целью облегчения течения болезни и ее лечения.

Впервые препарат REGN-EB3 был применен в качестве экспериментального лечения во время вспышки заирского эболавируса в 2018 году как на взрослых пациентах, так и на детях параллельно с проведением третьей части клинических испытаний препарата [17]. Согласно данным предварительных исследований, рекомендуемая дозировка для каждого компонента препарата составила 50 мг/кг, однако по завершении вспышки и сбора данных рекомендуемая дозировка была поднята до 100 мг/кг. Препарат разводят перед применением и однократно вводят пациенту внутривенно [18].

Научная сторона исследований

Препарат REGN-EB3, состоящий из антител атолтивимаб (REGN3470), мафтивимаб (REGN3479) и одесивимаб (REGN3471), показал высокое сродство к гликопротеинам вируса Эболы как in silico — при моделировании его активности путем молекулярного докинга, — так и in vivo — при испытании на животных и на людях. Данные электронной микроскопии показали, что при одновременном применении трех типов антител, их связывание с гликопротеином происходит на различных участках, что полностью изменяет свойства белка [18].

В ходе клинических испытаний препарата, проведенных во время вспышки 2018–2019 годов в ДРК, было обнаружено снижение средней летальности с 50 до 27% и уменьшение общей вирулентности патогена в ходе мутаций в естественной среде обитания, что, несомненно, показывает эффективность препарата в лечении заболевания, однако все еще предполагает комбинированную терапию для достижения наилучшего результата с минимальным количеством летальных исходов.

Обнаруженные во время клинических испытаний побочные эффекты от применения препарата REGN-EB3 включали в себя лихорадку, озноб, тахикардию, учащенное дыхание и другие симптомы (рис. 6), характерные для геморрагической лихорадки Эбола средней тяжести. Полное описание свойств и особенностей представлено на странице 177 опубликованного отчета [9].

Дальнейшие планы

Согласно данным Национальной библиотеки медицины США, протокол клинических испытаний NCT03576690 был одобрен к проведению 14 октября 2020 года, и по настоящее время проводится проверка препарата для лечения болезни, вызываемой заирским эболавирусом, в рамках расширенных клинических испытаний. К исследованиям допускаются люди всех возрастов и полов, которые имеют положительный результат ПЦР-теста и не обладают противопоказаниями к применению представленного протокола лечения геморрагической лихорадки Эбола. Также стоит отметить разрешение от Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США на включение в перечень допущенных до тестирования субъектов беременных женщин, инфицированных вирусом Эбола.

Несмотря на наличие вакцины от болезни, вызываемой вирусом Эбола у многих стран мира, считается, что ей необходимы дополнительные клинические испытания на людях. Параллельно с этим проводятся расширенные клинические исследования препарата моноклональных антител для терапии больных людей. Всё вместе это отражает стремление ученых к созданию не только средств для предотвращения поражения людей этим смертельно опасным вирусом, но и способов лечения для лиц в зоне риска, а именно — жителей Западной Африки, находящихся далеко от пунктов медицинской помощи. Создание единого комплекса мер по противодействию лихорадке Эбола может стать одним из ключей, необходимых жителям африканских республик для дальнейшего развития в неблагоприятных условиях жизни.

Литература

  1. Mandary, Masomian, Poh. (2019). Impact of RNA Virus Evolution on Quasispecies Formation and Virulence. IJMS. 20, 4657;
  2. Charles N. Haas. (2014). On the Quarantine Period for Ebola Virus. PLoS Curr;
  3. 12 методов в картинках: полимеразная цепная реакция;
  4. Derek Gatherer. (2014). The 2014 Ebola virus disease outbreak in West Africa. Journal of General Virology. 95, 1619-1624;
  5. Kasangye Kangoy Aurelie, Mutangala Muloye Guy, Ngoyi Fuamba Bona, Kaya Mulumbati Charles, Avevor Patrick Mawupemor, Li Shixue. (2018). A Historical Review of Ebola Outbreaks. Advances in Ebola Control;
  6. Смертельная зараза: за что мы благодарны лихорадке Эбола и при чем тут «Спутник V»;
  7. Уколы от Эболы;
  8. Amy Maxmen. (2019). Science under fire: Ebola researchers fight to test drugs and vaccines in a war zone. Nature. 572, 16-17;
  9. Anthony Markham. (2021). REGN-EB3: First Approval. Drugs. 81, 175-178;
  10. Kristen E Pascal, Drew Dudgeon, John C Trefry, Manu Anantpadma, Yasuteru Sakurai, et. al.. (2018). Development of Clinical-Stage Human Monoclonal Antibodies That Treat Advanced Ebola Virus Disease in Nonhuman Primates. The Journal of Infectious Diseases. 218, S612-S626;
  11. Моноклональные антитела;
  12. Открытие моноклональных антител;
  13. Murphy K., Travers P., Walport M. Appendix 1: Immunologists’ Toolbox. In.: Janeway’s Immunobiology, 7th edition. Garland Science, 2008. — P. 735;
  14. Антитело: лучший способ распознать чужого;
  15. Краткая история открытия и применения антител;
  16. Вирус Эбола и макака резус: получено новое эффективное лекарство;
  17. Возвращение домой: вирус Эбола снова атакует ДРК;
  18. Sumathi Sivapalasingam, Mohamed Kamal, Rabih Slim, Romana Hosain, Weiping Shao, et. al.. (2018). Safety, pharmacokinetics, and immunogenicity of a co-formulated cocktail of three human monoclonal antibodies targeting Ebola virus glycoprotein in healthy adults: a randomised, first-in-human phase 1 study. The Lancet Infectious Diseases. 18, 884-893;
  19. Sabue Mulangu, Lori E. Dodd, Richard T. Davey, Olivier Tshiani Mbaya, Michael Proschan, et. al.. (2019). A Randomized, Controlled Trial of Ebola Virus Disease Therapeutics. N Engl J Med. 381, 2293-2303.

Комментарии