Конкурс «Био/Мол/Текст»-2021/2022

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

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

---

Генеральный партнер конкурса — международная инновационная биотехнологическая компания BIOCAD.

---

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

---

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

Насколько быстро вирусный возбудитель может распространиться по миру, мы наглядно убедились в 2020 году: полгода не пройдет, а заболевшие будут уже на всех континентах! Если он к тому же отлично передается контактным путем через бытовые предметы и от него в среднем умирает более 50% людей — перед вами идеальный кандидат в убийцу миллионов! Вирус Эбола (рис. 1) именно такой: проникает в организм через поврежденную кожу или слизистые, быстро распространяется через контактных и в среднем убивает 65% зараженных (количество погибших варьируется от 25% до 90% — рис. 2) [1], [2].

Однако в ближайшем будущем человечество вряд ли вымрет от этой болезни: теперь мы можем контролировать ее с помощью вакцины [3]. И не одной, а с помощью целых четырех, две из которых были разработаны отечественными учеными. Это, кстати, сыграло не последнюю роль в том, что Россия одной из первых получила собственную вакцину от другого опасного заболевания — COVID-19. «Путинский шмурдяк» или «жижа», как некоторые с презрением называют «Спутник V», был так быстро разработан не потому, что его «делали на коленке»: у производителя уже была практически готовая (и протестированная) разработка — осталось только заменить генетическую начинку.

Не ходите, дети, в Африку гулять

История лихорадки Эбола (по крайней мере та, которая известна нам) началась в 1976 году. В тот год болезнь унесла жизни нескольких сотен человек в Заире (280 погибших) и Судане (151).

Сейчас Заир называется Демократической Республикой Конго (ДРК).

Нулевой пациент , который впервые заразился ею, неизвестен, зато сохранилось имя первой жертвы. Ею стал 44-летний учитель Мабало Локела, проживавший в заирской деревне Ямбуку, расположенной близ реки Эбола («чистая вода»), которая и дала название болезни.

Нулевым пациентом (index case, patient zero) называют первого человека, заразившегося данным возбудителем. Его не всегда можно считать пациентом, то есть обратившимся за медицинской помощью, так как нельзя исключить бессимптомное течение болезни. Однако в большинстве случаев именно он становится тем, от кого по цепочке заражаются остальные.

Несмотря на то, что в Ямбуку была небольшая клиника — госпиталь, курируемый бельгийской католической миссией (рис. 3), — речь идет о глухой африканской провинции, более чем в 1000 км от столицы. В клинике практиковали монахини, не имевшие медицинского образования, и местная медсестра. Из медикаментов и инструментов там было несколько шприцев, вакцины, жаропонижающие, витамины, физраствор и средства от малярии. Именно туда в конце августа 1976 года и обратился недавно вернувшийся из отпуска, в котором охотился на лесных животных, учитель Локела по поводу плохого самочувствия и температуры [3].

Осмотрев его, сестры неуверенно предположили малярию и начали лечение инъекциями хлорохина. Сначала это подействовало — симптоматика на некоторое время ослабла; однако через несколько дней жена Локелы пришла в госпиталь с просьбой о помощи. Сестры поспешили в хижину и воочию убедились, что это точно не малярия: Мамбало лихорадил и истекал кровью, его периодически рвало... Облегчить его страдания сестры не смогли, и в начале сентября 1976 года он умер в агонии.

После похорон, казалось, всё пришло в норму, все были здоровы. Однако вскоре жена, теща, сестра, дочь и некоторые друзья Локелы, присутствовавшие на похоронах — всего 21 человек, — обратились в клинику с похожими симптомами. 18 из них скончались.

Вспышка развивалась стремительно — ничего не подозревая о смертельной угрозе, жители Ямбуку и пациенты клиники курсировали между деревнями. Позже сотрудники ВОЗ установят, что практически все инфицированные либо получали инъекции медикаментов, либо были в тесном контакте с заболевшими [4]. Заразились и умерли 11 из 17 сотрудников клиники (рис. 4), в том числе медсестра и две монахини-бельгийки (когда их перевели в столичный госпиталь, там возник еще один очаг, но его быстро локализовали) [4].

15 сентября 1976 года в Ямбуку был направлен местный врач Нгои Мушола, который написал в отчете, что люди мрут от неизвестной болезни, и ни один из практикуемых методов лечения не дает результата. Это стало первым официальным описанием лихорадки Эбола. 30 сентября клиника в деревне закрылась. В надежде получить медицинскую помощь, заболевших начали отвозить в близлежащие деревни. В итоге вспышкой оказались охвачены 55 из 550 деревень, жители которых были проверены в ходе расследования (рис. 5) [4].

Эбола не щадила никого: сильные и слабые, молодые и старые, женщины, мужчины, дети — заражались все... Однако у вспышки в Ямбуку была одна особенность: наибольшая заболеваемость наблюдалась среди молодых женщин 15–29 лет. Это связывают с тем, что рассадником инфекции стала клиника: женщины (в том числе беременные) заражались через плохо продезинфицированные шприцы. Трагичность ситуации заключалась в том, что многие из них не нуждались в этих уколах — сестры практиковали инъекции витаминов в дородовом отделении.

В начале октября в Ямбуку умерло более сотни человек, и правительство принимает решение изолировать всю провинцию Бумба. Учитывая совокупность симптомов, подозрение пало на вспышку одной из геморрагической лихорадок. В итоге так и оказалось, только вызывал ее новый вирус, очень похожий на уже известного представителя филовирусов Марбург. Микробиолог Питер Пиот (рис. 5), проводивший в 1976 году лабораторный анализ одного из образцов крови из Ямбуку, позже вспоминал: «Мы увидели гигантскую (по вирусным меркам) червеподобную вирусную структуру. Очень необычная форма для вируса. Только один из известных выглядит так же. И это Марбург». К такому же выводу пришли специалисты из двух других лабораторий.

Когда это выяснилось, ВОЗ установила строгий карантин. Вспышку локализовали; последняя смерть была зафиксирована 5 ноября 1976 года [4], и целых 19 лет (вплоть до 1995 года) об Эболе, кроме одного смертельного случая в 1977 году, в Заире не слышали.

Расследование вспышки в Ямбуку привело ВОЗ в Южный Судан, где в ноябре 1976 года распространялась аналогичная болезнь (заразились 280 человек, 151 скончался). Судя по всему, первым заболевшим был один из кладовщиков хлопчатобумажной фабрики [1]. Сначала сотрудники ВОЗ предположили, что оба очага связаны между собой через миграцию или торговлю [4], однако позже выяснилось, что штаммы были разными, и, следовательно, очаги — тоже [3].

От Эболы до ковида

А что с вакциной? Пока в далеком Конго умирали сотни африканцев, фармкомпании особо не торопились, хотя попытки разработать вакцину предпринимались с 1980-х годов. Впрочем, успехом они не увенчались. К тому же работа с Ebolavirus требовала наличия лабораторий с наивысшим — четвертым — уровнем безопасности. Таким образом, к началу эпидемии 2014–16 годов в мире не было ни одного зарегистрированного или хотя бы рабочего препарата против этой болезни (рис. 7) [9], [10], [11].

В то время лечить Эболу тоже было особо нечем — в основном обходились поддерживающей терапией (уменьшение рвоты и диареи), борьбой с обезвоживанием и мониторингом кровяного давления. Первый препарат прямого действия — Inmazeb (моноклональные антитела) — был одобрен FDA в октябре 2020 года; второй — Ebanga — в декабре 2020 года. Их эффективность исследовали во время вспышек 2018–20 годов в ДРК. Подробнее об Inmazeb читайте в статье «Инмазеб. Новая страница в истории лечения Эболы» [12]; о моноклональных антителах рассказано в статье «Вирус Эбола и макака резус: получено новое эффективное лекарство» [13].

От «ГамЭвак» до «Спутника V» (векторные вакцины Центра имени Н.Ф. Гамалеи)

В конце декабря 2015 года российский Минздрав одобрил две вакцины против лихорадки Эбола Центра им. Гамалеи (обе формируют иммунитет к гликопротеину GP — поверхностному белку Ebolavirus, то есть несут ген, запускающий его синтез):

• «ГамЭвак» — однокомпонентная рекомбинантная векторная вакцина на основе 5 серотипа аденовируса (Ad5);
• «ГамЭвак-Комби» — двухкомпонентная вакцина на рекомбинантных векторных вирусах VSV (везикулярный стоматит) и Ad5.

В 2020 году регистрацию получила третья вакцина Центра — «ГамЭвак-Лио» — лиофилизированная (высушенная) версия «ГамЭвак».

Как видите, в них еще не используется векторный аденовирус 26 серотипа (Ad26), на основе которого сделан первый компонент «Спутника» . Это новшество применили в следующей разработке — вакцине против вируса ближневосточного респираторного синдрома (MERS). «...мы три года делали вакцину против MERS, — рассказывает в интервью замдиректора по научной работе Центра им. Гамалеи Денис Логунов, — и пробовали разные варианты. Это была большая работа, мы дошли до второй фазы клинических исследований . Поэтому, когда появился другой коронавирус, ближайший собрат из группы бета-коронавирусов, у нас не было никаких сомнений, что и как делать».

Подробнее о «Спутнике V» читайте в статье «Результаты 1/2 фаз испытания российской вакцины от COVID-19: разбираем статью в The Lancet» [16].

С клиническими исследованиями в отношении MERS связаны определенные трудности, так как со времени вспышки 2014 года (662 случая), этим вирусом заболевают не более 100–200 человек в год, поэтому набрать достаточное количество участников III фазы сложно.

Для соответствия требованиям ВОЗ научные сотрудники Центра использовали двухдозовый график вакцинации, а в «ГамЭвак-Комби» применили два разных векторных вируса. Это увеличивало длительность защиты и иммуногенность: теоретически, предшествующий иммунитет к Ad5 может негативно влиять на иммунный ответ, а у жителей стран Африки нейтрализующие антитела к этому аденовирусу не являются редкостью [1]). Впрочем, практика показывает, что правильно подобранная дозировка вектора помогает нивелировать этот эффект [1], [17].

От Zabdeno/Mvabea до Janssen (векторные вакцины от Johnson & Johnson)

Векторная вакцина Johnson & Johnson против лихорадки Эбола уже получила одобрение Европейского агентства по лекарственным средствам (ЕМА) для применения в ЕС и находится на рассмотрении ВОЗ. От противоковидной Janssen она отличается генетической начинкой, количеством доз и одним из векторов:

• Janssen — однодозовая вакцина на Ad26, несущая ген шиповидного белка коронавируса SARS-CoV-2;
• Zabdeno/Mvabea — двухдозовая вакцина на Ad26 (Ad26.ZEBOV) и модифицированном вакцинном вирусе оспы Анкара (MVA-BN-Filo) с геном, кодирующим поверхностный белок GP.

Одобрение ЕМА стало важным событием для разработчика. По крайней мере, руководитель глобального отдела R&D компании Janssen (фармацевтическое подразделение J & J), доктор медицинских наук Матаи Маммен был очень воодушевлен: «Это не просто первая вакцина нашего портфеля, это первая одобренная вакцина, разработанная с использованием технологии AdVac^®. Эта же технология используется при разработке кандидатной вакцины против SARS-CoV-2, а также вируса Зика, респираторно-синцитиального вируса человека (РСВ) и ВИЧ».

Клинические испытания Zabdeno/Mvabea проходили в Европе, ДРК, Танзании и Руанде. Во время вспышек лихорадки Эбола 2018–2020 годов в ДРК и Руанде ею привили более 50 000 человек. Согласно данным на 4 июня 2021 года, хотя бы одной дозой этой вакцины привиты 235 000 человек.

Единственная и неповторимая Ervebo от MSD (rVSV-ZEBOV)

Рекомбинантная векторная вакцина на основе вируса везикулярного стоматита Ervebo — самая успешная на сегодняшний день разработка, которую применяли во время эпидемии 2014–2016 годов в Африке (рис. 9). И создали ее отнюдь не в недрах MSD (Merck & Co., Inc.)! Первоначально над ней работали ученые из Агентства общественного здравоохранения Канады, дорабатывали — в небольшой компании NewLink Genetics, и только потом права перешли к американской MSD (Merck & Co., Inc.). Первые фазы клинических испытаний Ervebo на здоровых взрослых начались в 2014 году. Они проходили в ЕС, Кении, Габоне и США. Предварительные результаты III фазы в Гвинее показали, что вакцина высокоэффективна при стратегии кольцевой вакцинации [19].

При кольцевой вакцинации выявляют всех пациентов с лихорадкой Эбола и составляют круг их общения — членов семьи, родственников, соседей, коллег, друзей. Каждого человека из этого круга необходимо привить. На эффективность кольцевой вакцинаций влияет не только наличие достаточного количества вакцины — в Африке проблемы возникают на каждом шагу: отсутствие электричества, что приводит к необходимости использовать специальные холодильники; труднодоступность многих поселений; гражданская война в ДРК и др.

Ervebo прививают одной дозой, поэтому она прекрасно подходит для вакцинации во время вспышек. Судя по данным «полевых» исследований в Гвинее, эта вакцина на 100% эффективна в предотвращении симптоматического заболевания через 10 и более дней после прививки. Кстати, у Ervebo был самый быстрый процесс предварительной квалификации ВОЗ — подтверждения ее соответствия стандартам организации в отношении качества, безопасности и эффективности. Как сказал генеральный директор Всемирной Организации Здравоохранения, «этот исторический шаг был сделан для того, чтобы люди, которые больше всего нуждаются в этой спасающей жизни вакцине, могли получить ее».

Какая у этой истории мораль? А морали нет никакой. Лихорадка Эбола вспыхивала больше 20 раз и унесла жизни около 15 266 человек [20]. Коронавирус SARS-CoV-2 вспыхнул единожды, но так, что затухать не собирается. За полтора года пандемии от этого вируса, который якобы «не страшнее гриппа», скончались минимум 5 млн человек. При этом немало людей продолжают наивно полагать, что переболеть безопаснее, чем привиться. Ведь заражение даже самым опасным возбудителем для данного конкретного человека является вероятностным событием. К сожалению, в отношении болезней люди зачастую рассуждают так же, как в известном анекдоте про вероятность встретить на улице динозавра: один считает, что максимум 1 шанс на миллион, второй — 50/50, то есть либо встретишь, либо нет. И многие продолжают жить так, будто никакого вируса нет и в помине.

Благодарю врача-биофизика Кирилла Скрипкина за помощь в подготовке статьи.

Литература

1. Должикова И.В., Токарская Е.А., Джаруллаева А.Ш., Тухватулин А.И., Щебляков Д.В., Воронина О.Л., Сыромятникова С.И., Борисевич С.В., Пантюзов В.Б., Бабира В.Ф., Колобухина Л.В., Народицкий Б.С., Логунов Д.Ю., Гинцбург А.Л. (2018). Векторные вакцины против болезни, вызванной вирусом Эбола. Acta Naturae. 9, 4–12;
2. Возвращение домой: вирус Эбола снова атакует ДРК;
3. 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;
4. Report of an International Commission. (1978). Ebola haemorrhagic fever in Sudan. Bull World Health Organ. 56, 271–293;
5. B. Le Guenno, P. Formenty, M. Wyers, P. Gounon, F. Walker, C. Boesch. (1995). Isolation and partial characterisation of a new strain of Ebola virus. The Lancet. 345, 1271-1274;
6. Alain‐Jean Georges, Eric M. Leroy, André A. Renaut, Carol Tevi Benissan, René J. Nabias, et. al.. (1999). Ebola Hemorrhagic Fever Outbreaks in Gabon, 1994–1997: Epidemiologic and Health Control Issues. J INFECT DIS. 179, S65-S75;
7. Найденова Е.В., Лопатин А.А., Сафронов В.А., Коломоец Е.В., Левковский А.Е., Силла А.Л., Старшинов В.А., Щербакова С.А., Малеев В.В. (2018). Обеспечение биологической безопасности при проведении противоэпидемических мероприятий в период ликвидации эпидемии лихорадки Эбола в Гвинейской Республике. Инфекционные болезни. 7, 102–108;
8. Gaël D. Maganga, Jimmy Kapetshi, Nicolas Berthet, Benoît Kebela Ilunga, Felix Kabange, et. al.. (2014). Ebola Virus Disease in the Democratic Republic of Congo. N Engl J Med. 371, 2083-2091;
9. Xiao-Xin Wu, Hang-Ping Yao, Nan-Ping Wu, Hai-Nv Gao, Hai-Bo Wu, et. al.. (2015). Ebolavirus Vaccines: Progress in the Fight Against Ebola Virus Disease. Cell Physiol Biochem. 37, 1641-1658;
10. Saranya Sridhar. (2015). Clinical development of Ebola vaccines. Therapeutic Advances in Vaccines. 3, 125-138;
11. Уколы от Эболы;
12. Инмазеб. Новая страница в истории лечения Эболы;
13. Вирус Эбола и макака резус: получено новое эффективное лекарство;
14. VIKTOR E. VOLCHKOV, STEPHAN BECKER, VALENTINA A. VOLCHKOVA, VLADIMIR A. TERNOVOJ, ALEKSANDR N. KOTOV, et. al.. (1995). GP mRNA of Ebola Virus Is Edited by the Ebola Virus Polymerase and by T7 and Vaccinia Virus Polymerases1. Virology. 214, 421-430;
15. Гонка во спасение: безопасны ли вакцины против коронавируса?;
16. Результаты 1/2 фаз испытания российской вакцины от COVID-19: разбираем статью в The Lancet;
17. Amir I. Tukhvatulin, Inna V. Dolzhikova, Dmitry V. Shcheblyakov, Olga V. Zubkova, Alina S. Dzharullaeva, et. al.. (2021). An open, non-randomised, phase 1/2 trial on the safety, tolerability, and immunogenicity of single-dose vaccine “Sputnik Light” for prevention of coronavirus infection in healthy adults. The Lancet Regional Health - Europe. 11, 100241;
18. I. V. Dolzhikova, O. V. Zubkova, A. I. Tukhvatulin, A. S. Dzharullaeva, N. M. Tukhvatulina, et. al.. (2017). Safety and immunogenicity of GamEvac-Combi, a heterologous VSV- and Ad5-vectored Ebola vaccine: An open phase I/II trial in healthy adults in Russia. Human Vaccines & Immunotherapeutics. 13, 613-620;
19. Ana Maria Henao-Restrepo, Ira M Longini, Matthias Egger, Natalie E Dean, W John Edmunds, et. al.. (2015). Efficacy and effectiveness of an rVSV-vectored vaccine expressing Ebola surface glycoprotein: interim results from the Guinea ring vaccination cluster-randomised trial. The Lancet. 386, 857-866;
20. Victor K. Barbiero. (2020). Ebola: A Hyperinflated Emergency. Glob Health Sci Pract. 8, 178-182.