Ученые до сих пор спорят, произошел ли вирус SARS-CoV-2 от летучей мыши или от ящера. Но они уверены, что этот коронавирус - всего лишь последний пример зооноза - инфекционного заболевания, которое передается от животных к человеку. От ВИЧ до вируса Эбола, вируса Нипах и птичьего гриппа - патогены, скрывающиеся в дикой природе, неоднократно находили способ «передачи» людям.
В период с 2009 по 2019 год система раннего предупреждения PREDICT Агентства США по международному развитию обнаружила в дикой природе более 1000 новых вирусов с зоонозным потенциалом.
Пандемия COVID-19 будет не последней.
Но что, если мы сможем предотвратить следующую пандемию, не допустив ее распространения среди животных до того, как она поразит нас?
Можно ли этого достичь с помощью вакцин, которые самораспространяются среди диких популяций?
Некоторые ученые видят в этом большой потенциал.
Два биолога из Университета Айдахо описали такой подход. Идея «самораспространяющихся» вакцин не нова - она ??циркулирует в эпидемиологических кругах в течение десятилетий, прежде всего как средство защиты здоровья диких животных. Но математик биолог Скотт Найсмер ( Scott Nuismer ) и биолог-эволюционист Джеймс Булл ( James Bull)) освежили теорию доказательствами, полученными на их собственных моделях и других экспериментальных разработках. Они считают, что самораспространяющиеся вакцины могут быть безопасным и практичным способом преодоления зоонозных пандемий. На реализацию идеи уйдет много времени, потребуется много работы, чтобы претворить ее в жизнь, но исследователи в целом заинтригованы ее потенциалом.
Портативные вакцины
Вакцинация домашних животных и скота для защиты их здоровья и здоровья людей обычно проводится на фермах, но «очень сложно вакцинировать дикие популяции», - сказал Нойсмер. Летучие мыши, лисы, еноты, кабаны и другие дикие животные, являющиеся переносчиками потенциальных зоонозных инфекций, обычно прячутся в отдаленных местах, поэтому вакцинировать достаточное количество животных для формирования коллективного иммунитета непросто.
Ученые успешно использовали вакцины-приманки для борьбы с бешенством у лисиц в Западной Европе и енотов в США. Но эти вакцины защищают только отдельных животных, пробующих приманку, а некоторые животные, которые также являются резервуаром патогенов, например летучие мыши, не ловят приманку.
Чтобы преодолеть эти ограничения, ученые предлагают создать самораспространяющиеся вакцины, которые будут естественным образом распространяться среди диких популяций. Нойсмер и Булл обсуждают в своей работе два типа вакцин - переносные и трансмиссивные.
Переносную вакцину можно вводить летучей мыши, например, в виде пасты на ее мех. После того, как животное вернется в свою колонию, другие летучие мыши будут тереться о него и также будут подвергаться воздействию вакцины. Распространение этого типа вакцины будет ограниченным, но в моделях Нойсмера и Булля трансмиссивные вакцины могут достигать достаточно высоких уровней иммунизации, чтобы потенциально убить патогены в диких популяциях.
Эта стратегия была подтверждена в 2017 году Дэниелом Штрейкером , экологом-инфекционистом из Университета Глазго. Он отправился в Перу со своей командой, чтобы протестировать портативные вакцины против летучих мышей-вампиров для борьбы с бешенством, которое вызывает множество смертей среди людей в Южной Америке.
Он и его команда обнаружили три колонии летучих мышей, в каждой по 200 или более летучих мышей, и намазали спины от 20 до 60 животных в каждой колонии гелем, содержащим биомаркер, который вызывает флуоресценцию их шерсти при проглатывании. Через несколько дней ученые обнаружили, что в двух колониях светились по крайней мере 84% летучих мышей, что свидетельствует о том, что переносимая вакцина, введенная таким образом, может иммунизировать достаточное количество летучих мышей, чтобы уменьшить частоту, размер и продолжительность вспышек ярости.
Нойсмер считает, что при достаточном финансировании портативные вакцины можно будет использовать относительно скоро.
«Мы определенно можем это сделать», - сказал он. Помимо предотвращения пандемии, использование этого типа вакцины могло бы обеспечить более гуманный контроль над бешенством, поскольку убийство летучих мышей в настоящее время является основным методом предотвращения болезни в Южной Америке.
Трансмиссивные вакцины
Второй тип самораспространяющейся вакцины, трансмиссивная вакцина, состоит из живых модифицированных вирусов, которые распространяют ослабленную форму болезни. Они были бы идеальными для больших диких популяций, потому что даже несколько отдельных животных, вакцинированных ими, могут значительно распространить иммунитет.
Однако, как признают Нойсмер, Булл и другие исследователи, плохо спроектированный живой вирус может развиться после выпуска и потенциально снова стать патогеном, вопреки идее исследователей. По этой причине рекомбинантные вакцины, в которых исследователи вставляют ген патогена в безвредный вирус, могут быть наиболее многообещающими: если вставленный ген теряется в результате естественного отбора, остается только безвредный вектор.
«Моделирование предполагает, что этот подход может работать очень хорошо», - сказал Нойсмер.
По крайней мере, одно реальное полевое исследование подтверждает идею о том, что трансмиссивные вакцины могут быть безопасными и эффективными для искоренения смертельной болезни в дикой природе. В течение 90 лет команда под руководством Хосе Мануэля Санчеса-Вискайно (Jos? Manuel S?nchez-Vizca?no), ветеринара в то время в Центре изучения здоровья животных в Мадриде, создала рекомбинантную живую вакцину для защиты кроликов от смертельной геморрагической болезни. При испытании на небольшом острове у побережья Испании вакцина, похоже, распространяется более чем на половину местной популяции кроликов .
Несмотря на этот очевидный успех, никаких других полевых исследований не последовало. По словам Санчес-Вискайно, трансмиссивные вакцины не вызвали большого интереса со стороны фармацевтических компаний, поскольку они кажутся нерентабельными. Однако он работает над рекомбинантной вирусной вакциной против африканской чумы свиней, которая будет распространяться только в течение нескольких часов или дней. С помощью новых методов молекулярной биологии исследователи могут улучшить вакцины, чтобы они имели заранее определенный срок службы, что может устранить опасения по поводу нежелательных мутаций или продолжающейся эволюции вируса в вакцине.
«Надо перестать реагировать на факт»
Майкл Джарвис , вирусолог из Плимутского университета, возглавляет группу, которая разработала вакцины против Эболы и туберкулеза с цитомегаловирусами, которые, по его словам, обладают большой гибкостью в качестве переносчиков. Большинство цитомегаловирусов не вызывают заболевания, и каждый штамм эволюционирует, чтобы инфицировать только один вид, поэтому риск перепрыгивания вакцины против цитомегаловируса между видами очень низок. Они особенно подходят для животных, которые не живут стадами, как летучие мыши.
По словам Джарвиса, трансмиссивные вакцины «потенциально решают проблему, решения которой у нас пока нет».
По словам Джарвиса, чтобы выбрать цели для своего вмешательства, эпидемиологу необходимо получить больше данных о том, какие болезни животных в настоящее время растут и имеют наибольший потенциал заражения людей.
Финансирование программы PREDICT истекло в 2019 году, и администрация Трампа официально прекратила ее в марте, хотя она была продлена на шесть месяцев для изучения животных источников вируса SARS-CoV-2.
Для Марии Елены Боттацци (Maria Elena Bottazzi), вакцинолога Техасской детской больницы и медицинского колледжа Бейлора, концепция саморазпространения вакцин для предотвращения распространения «определенно интригует». Усилия также могут помочь подчеркнуть связь между здоровьем человека, животных, растений и окружающей средой в целом. «Мы должны перестать реагировать и [пытаться] что-то остановить в разгар кризиса», - сказала она.
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен