Вирусов много, но этот — особенный
Команда вирусологов из Лионского университета и Центра исследований инфекционных заболеваний (CIRI) во Франции под руководством Виктора Волчкова открыла механизм, который, по-видимому, делает вирус Эбола таким смертельно опасным. Результаты их исследования в пятницу опубликованы в статье в журнале PLOS Pathogens. «Газета.Ru» побеседовала с руководителем научной группы, который когда-то работал в ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» в Новосибирске.
По словам ученого, вирус Эбола очень хорошо реплицируется — то есть размножается — и поражает иммунную систему путем убийства клеток, вовлеченных в защиту организма от инфекций. «Таких вирусов, в принципе, достаточно много, и в этом отношении Эбола не отличается от многих остальных. Но высокая летальность говорит о том, что в нем есть что-то особенное», — пояснил Волчков.
Особенность №1: сильное воспаление = смерть
Ученым удалось найти эту особенность вируса Эбола. Она связана с тем, что, когда вирус размножается внутри клетки, в процессе сборки вируса белок (GP), покрывающий поверхность вирионов, слущивается с поверхности инфицированных клеток и попадает в кровь. «Ранее мы обнаружили и описали такой феномен, как шединг (shedding), когда часть поверхностного белка вируса Эбола перестает быть ассоциированным с вирусом и выходит в кровь, — продолжает Виктор Волчков. — Отличие этого белка в том, что он представлен в растворимой форме, и это позволяет ему свободно перемещаться по крови и контактировать с большим количеством клеток». Вступая в контакт с другими клетками, которые вовсе не были заражены вирусом, этот белок вызывает их активацию. Клетки начинают в большом количестве синтезировать вещества-цитокины, выбрасывая их в кровь. По словам вирусолога, происходит то, что называют storm — «цитокиновый шторм». Цитокины регулируют межклеточные и межсистемные взаимодействия и обеспечивают согласованность действия различных систем организма, в том числе и в ответ на патологические воздействия.
Но в данном случае хотя цитокины и выбрасываются как защитный ответ на вирусную инфекцию, этот ответ слишком сильный и несбалансированный.
Он приводит в тому, что начинается сильнейший воспалительный процесс, с которым справляется далеко не каждый организм.
Особенность №2: сильные кровотечения = смерть
Этот же белок, взаимодействуя с эндотелиальными клетками (внутренней выстилки сосудов) напрямую или же посредством «цитокинового шторма», приводит к тому, что кровеносные сосуды становятся проницаемыми, «дырявыми».
Это вызывает множественные кровотечения — отличительный симптом геморрагической лихорадки.
Множественное кровотечение, да еще и в совокупности с сильным воспалением — еще один фактор, который приводит к столь высокой смертности от Эболы.
Новый путь к лекарству
В ходе работы ученые предположили, что белки GP действуют через рецепторы TRL-4 — молекулы, которые отвечают за распознавание разнообразных чужеродных агентов. Они показали, что, если связать эти рецепторы антителами, эффект растворимых белков исчезает.
На вопрос, может ли найденный механизм указать путь для создания лекарства против вируса Эбола, Волчков ответил: «Мы сейчас работаем над этим вопросом.
Идея заключается в том, что для успешной борьбы с инфекцией необходимо не только бороться с вирусом и его репликацией, но и пытаться лечить болезнь как таковую путем блокировки действия этого растворимого белка на клетки сосудов и иммунные клетки».
Как ранее рассказывал «Газете.Ru» вирусолог Александр Чепурнов, Виктор Волчков и его коллеги по Лионскому университету участвовали в разработке прототипа вакцины против вируса Эбола. «Мы считали, что занимаемся не вакцинами, а созданием инструментов для нашей научной работы, — пояснил исследователь. — В результате были созданы конструкты, которые, если вводятся животным, защищают их от вируса.
Однако я бы не называл их вакцинами.
Потому что если мы говорим о вакцине для человека, то кроме способности защитить на первый план выходят вопросы безопасности вакцины, устойчивости, стоимости продукции и т.д.».
Сейчас, в «боевых условиях», чтобы остановить вирус Эбола, специалисты начали испытывать как раз такие предложенные учеными «конструкты». Тот, что создали Волчков и его коллеги, был потом проверен на животных исследователями в Канаде и США и вошел в состав канадской вакцины, которую сейчас уже стали испытывать на людях.
Лекарство на крови
«Газета.Ru» спросила у Виктора Волчкова, как он относится к идее Александра Чепурнова о том, что сейчас надо собирать кровь людей, вылечившихся от Эболы, чтобы выделять из нее антитела на лекарства (и американские исследователи уже приступили к сбору такой крови в Африке). «Мое мнение, что это сложный вопрос, — последовал ответ. — Во-первых, нет точных научных данных о том, что эта кровь или сыворотка действительно могут помочь кому-либо. Есть заявления, что она помогала, но часто это просто непроверенные данные.
Известно, что смертность от Эболы колеблется от 50 до 90% и часть пациентов может выжить вне зависимости от лечения.
Антител, особенно нейтрализующих антител, в сыворотке выживших относительно немного, если вообще они там есть. В экспериментах на обезьянах было показано, что нейтрализующая активность этих сывороток если не нулевая, то близка к тому.
Кроме того, к этой идее, вероятно, с сомнением отнесутся органы здравоохранения. Кровь от переболевших будет нелегко использовать для лечения человека. К тому же существуют данные, что вирус может выживать в теле пациентов в течение длительного времени».
Чем же сегодня лечить больных?
«Газета.Ru» попросила Виктора Волчкова порассуждать на тему, чем же сейчас, «в боевых условиях», лечить больных вирусом Эбола.
«Если говорить об антителах, то есть гораздо более эффективные средства — нейтрализующие вирус антитела, специально произведенные путем биогенетических манипуляций, — ответил ученый. — Это, например, лекарственный препарат ZMAb — сочетание из трех моноклональных антител. Очевидно, что можно сделать и более сложные и, вероятно, более эффективные коктейли антител. Но даже ZMAb кому-то помогает, а кому-то, к сожалению, нет. Вероятно, многое зависит от того, как рано начали вводить антитела».
По словам ученого, в настоящий момент все, что потенциально может иметь положительный лечебный эффект, выбрасывается на медиарынок как средство от Эболы.
«Может быть, что-то действительно будет помогать, а может быть, и нет, — говорит Волчков. — Здесь еще очень много что нужно проверять и, главное, думать о будущем. Нужно сделать так, чтобы мы были готовы к борьбе с такими особо опасными инфекциями, как Эбола, и не думали об этом только тогда, когда у нас тысячи больных и умерших».
Вирусов много, но этот — особенный
Команда вирусологов из Лионского университета и Центра исследований инфекционных заболеваний (CIRI) во Франции под руководством Виктора Волчкова открыла механизм, который, по-видимому, делает вирус Эбола таким смертельно опасным. Результаты их исследования в пятницу опубликованы в статье в журнале PLOS Pathogens. «Газета.Ru» побеседовала с руководителем научной группы, который когда-то работал в ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» в Новосибирске.
По словам ученого, вирус Эбола очень хорошо реплицируется — то есть размножается — и поражает иммунную систему путем убийства клеток, вовлеченных в защиту организма от инфекций. «Таких вирусов, в принципе, достаточно много, и в этом отношении Эбола не отличается от многих остальных. Но высокая летальность говорит о том, что в нем есть что-то особенное», — пояснил Волчков.
Особенность №1: сильное воспаление = смерть
Ученым удалось найти эту особенность вируса Эбола. Она связана с тем, что, когда вирус размножается внутри клетки, в процессе сборки вируса белок (GP), покрывающий поверхность вирионов, слущивается с поверхности инфицированных клеток и попадает в кровь. «Ранее мы обнаружили и описали такой феномен, как шединг (shedding), когда часть поверхностного белка вируса Эбола перестает быть ассоциированным с вирусом и выходит в кровь, — продолжает Виктор Волчков. — Отличие этого белка в том, что он представлен в растворимой форме, и это позволяет ему свободно перемещаться по крови и контактировать с большим количеством клеток». Вступая в контакт с другими клетками, которые вовсе не были заражены вирусом, этот белок вызывает их активацию. Клетки начинают в большом количестве синтезировать вещества-цитокины, выбрасывая их в кровь. По словам вирусолога, происходит то, что называют storm — «цитокиновый шторм». Цитокины регулируют межклеточные и межсистемные взаимодействия и обеспечивают согласованность действия различных систем организма, в том числе и в ответ на патологические воздействия.
Но в данном случае хотя цитокины и выбрасываются как защитный ответ на вирусную инфекцию, этот ответ слишком сильный и несбалансированный.
Он приводит в тому, что начинается сильнейший воспалительный процесс, с которым справляется далеко не каждый организм.
Особенность №2: сильные кровотечения = смерть
Этот же белок, взаимодействуя с эндотелиальными клетками (внутренней выстилки сосудов) напрямую или же посредством «цитокинового шторма», приводит к тому, что кровеносные сосуды становятся проницаемыми, «дырявыми».
Это вызывает множественные кровотечения — отличительный симптом геморрагической лихорадки.
Множественное кровотечение, да еще и в совокупности с сильным воспалением — еще один фактор, который приводит к столь высокой смертности от Эболы.
Новый путь к лекарству
В ходе работы ученые предположили, что белки GP действуют через рецепторы TRL-4 — молекулы, которые отвечают за распознавание разнообразных чужеродных агентов. Они показали, что, если связать эти рецепторы антителами, эффект растворимых белков исчезает.
На вопрос, может ли найденный механизм указать путь для создания лекарства против вируса Эбола, Волчков ответил: «Мы сейчас работаем над этим вопросом.
Идея заключается в том, что для успешной борьбы с инфекцией необходимо не только бороться с вирусом и его репликацией, но и пытаться лечить болезнь как таковую путем блокировки действия этого растворимого белка на клетки сосудов и иммунные клетки».
Как ранее рассказывал «Газете.Ru» вирусолог Александр Чепурнов, Виктор Волчков и его коллеги по Лионскому университету участвовали в разработке прототипа вакцины против вируса Эбола. «Мы считали, что занимаемся не вакцинами, а созданием инструментов для нашей научной работы, — пояснил исследователь. — В результате были созданы конструкты, которые, если вводятся животным, защищают их от вируса.
Однако я бы не называл их вакцинами.
Потому что если мы говорим о вакцине для человека, то кроме способности защитить на первый план выходят вопросы безопасности вакцины, устойчивости, стоимости продукции и т.д.».
Сейчас, в «боевых условиях», чтобы остановить вирус Эбола, специалисты начали испытывать как раз такие предложенные учеными «конструкты». Тот, что создали Волчков и его коллеги, был потом проверен на животных исследователями в Канаде и США и вошел в состав канадской вакцины, которую сейчас уже стали испытывать на людях.
Лекарство на крови
«Газета.Ru» спросила у Виктора Волчкова, как он относится к идее Александра Чепурнова о том, что сейчас надо собирать кровь людей, вылечившихся от Эболы, чтобы выделять из нее антитела на лекарства (и американские исследователи уже приступили к сбору такой крови в Африке). «Мое мнение, что это сложный вопрос, — последовал ответ. — Во-первых, нет точных научных данных о том, что эта кровь или сыворотка действительно могут помочь кому-либо. Есть заявления, что она помогала, но часто это просто непроверенные данные.
Известно, что смертность от Эболы колеблется от 50 до 90% и часть пациентов может выжить вне зависимости от лечения.
Антител, особенно нейтрализующих антител, в сыворотке выживших относительно немного, если вообще они там есть. В экспериментах на обезьянах было показано, что нейтрализующая активность этих сывороток если не нулевая, то близка к тому.
Кроме того, к этой идее, вероятно, с сомнением отнесутся органы здравоохранения. Кровь от переболевших будет нелегко использовать для лечения человека. К тому же существуют данные, что вирус может выживать в теле пациентов в течение длительного времени».
Чем же сегодня лечить больных?
«Газета.Ru» попросила Виктора Волчкова порассуждать на тему, чем же сейчас, «в боевых условиях», лечить больных вирусом Эбола.
«Если говорить об антителах, то есть гораздо более эффективные средства — нейтрализующие вирус антитела, специально произведенные путем биогенетических манипуляций, — ответил ученый. — Это, например, лекарственный препарат ZMAb — сочетание из трех моноклональных антител. Очевидно, что можно сделать и более сложные и, вероятно, более эффективные коктейли антител. Но даже ZMAb кому-то помогает, а кому-то, к сожалению, нет. Вероятно, многое зависит от того, как рано начали вводить антитела».
По словам ученого, в настоящий момент все, что потенциально может иметь положительный лечебный эффект, выбрасывается на медиарынок как средство от Эболы.
«Может быть, что-то действительно будет помогать, а может быть, и нет, — говорит Волчков. — Здесь еще очень много что нужно проверять и, главное, думать о будущем. Нужно сделать так, чтобы мы были готовы к борьбе с такими особо опасными инфекциями, как Эбола, и не думали об этом только тогда, когда у нас тысячи больных и умерших».
