Моноклональные антитела к вирусу эбола

Ведущий российский специалист рассказывает о смертельном заболевании

Фото: Thomas Peter / Reuters

Шестой месяц на западе африканского континента свирепствует эпидемия лихорадки Эбола. Что представляет собой эта болезнь, какие научные наработки были сделаны в изучении заболевания и в методах борьбы с ним, каков вклад российских ученых в исследования филовирусов и почему сейчас отечественные изыскания в этой области переживают не лучшие времена, рассказывает доктор биологических наук, профессор-вирусолог Александр Чепурнов.

От города Марбург до реки Эбола

В 1967 году партия обезьян из Уганды поступила в европейские исследовательские центры Белграда, Франкфурта и Марбурга. Через некоторое время ряд исследователей, работавших с этими животными и их тканями, заболели, многие впоследствии умерли. Были зарегистрированы заболевания и у контактировавших с ними лиц. В Институте вирусологии Университета Филиппа города Марбург, памятного россиянам как место учебы Михаила Ломоносова, был изолирован возбудитель возникшей болезни, названный по имени города — вирусом Марбург. Зафиксированная в той эпидемии летальность составила 27 процентов. Важно заметить, что болезнь не отличала способность к многократной передаче от человека к человеку. Одна — максимум две передачи, причем люди, инфицированные от человека, выздоравливали. Морфология выявленного вируса была уникальна и ранее не встречалась. Это были длинные нитевидные структуры, иногда ветвящиеся, иногда завитые в виде бублика. Форма дала название новому семейству вирусов — филовирусы (от латинского filium — нить).

Фото: Dr. Erskine Palmer, Russell Regnery, Dr. Erskine Palmer / CDC

В 1976 году одновременно в Судане и Республике Конго (тогда — Заир) произошли крупные вспышки неизвестного заболевания. Почти все заболевшие погибли. Исследование позволило выделить вирус, морфологически похожий на вирус Марбург. Выделенный возбудитель этой инфекции получил название вируса Эбола по названию небольшой реки в Заире, недалеко от деревни Ямбуку, где была отмечена эпидемия. Вспышки в Судане и Заире, несмотря на относительную близость территорий, отличались по уровню летальности.

Фото: личный архив Александра Чепурнова

В эпидемию в Судане было вовлечено 284 человека, из них умерло 151 (53 процента), в Заире заболело 318, а умерло 280 (88 процентов). Отличия в уровне летальности и в некоторых других биологических свойствах позволило выделить два подвида: Эбола-Судан и Эбола-Заир.

Болезнь распространялась в значительной степени внутригоспитально, так как вирус Эбола передается людям при тесном контакте с кровью, выделениями и другими жидкостями организма больных людей и животных. Одна из вспышек в Габоне началась с того, что охотники подстрелили и употребили в пищу больного гамадрила. Затем заболели их родственники и односельчане, ухаживавшие за заболевшими охотниками, а также люди, участвовавшие в погребении. В Африке документально подтверждены случаи инфицирования людей в результате обращения с мертвыми или больными животными: шимпанзе, гориллами, плотоядными летучими мышами, обезьянами, лесными антилопами и дикобразами. Затем вирус Эбола распространяется в сообществах людей путем передачи от человека к человеку при тесном контакте (через нарушения кожного покрова или слизистую оболочку) с органами, кровью, выделениями или другими жидкостями организма инфицированных людей, а также при косвенном контакте со средами, загрязненными такими жидкостями. Врачи и медсестры, в том числе из европейских стран и США, работающие Африке, неоднократно погибали, заражаясь от больных.

Фото: Vincent Jannink / AFP

В 1990 году в карантине для импортированных приматов в городе Рестон (США) началась массовая гибель обезьян. Электронная микроскопия органов павших животных выявила характерные эболоподобные структуры. Первое впечатление: в центре США бушует вспышка лихорадки Эбола! Пока только среди приматов, но что дальше? Однако ход событий показал, что люди, даже близко контактировавшие с обезьянами, не заболели. У некоторых из них были обнаружены антитела к вирусу Эбола. Стало понятно, что данный вирус (получивший наименование Рестон), завезенный с приматами с Филиппин, не обладает патогенностью для человека, хотя и высоко вирулентен для приматов. На Филиппинах вирус был выделен также и от свиней, не имевших клинических признаков болезни. Среди работников, имевших контакты с обезьянами и свиньями, инфицированными вирусом Эбола Рестон, зарегистрировано несколько случаев вирусоносительства, которые протекали клинически бессимптомно.

Позднее в Африке было выявлено еще два подвида вируса Эбола: Бундибуджи (летальность — 51 процент) и Тай Форест, ранее именовавшийся Кот-д'Ивуар (единственный заболевший выжил). Подробнее перечень эпидемий Эбола можно посмотреть на ресурсе Координационного центра по инфекционным заболеваниям США. Правда, в таблице отсутствуют случаи лабораторных заражений в Гамбурге, Форт-Детрике, Сергиевом Посаде и Новосибирске.

И наконец, в 2002 году от летучих мышей в пещерах Испании был выделен эболаподобный вирус, названый позднее Лловиу. Он, так же как и Эбола Рестон, не показал случаев заражения человека. Таким образом, всего известно шесть подвидов вируса Эбола, из которых наиболее вирулентным (летальность до 90 процентов) является Эбола-Заир, виновник сегодняшней эпидемии в странах Западной Африки.

Механизмы Эбола

Механизм патогенности вируса Эбола, по-видимому, многоплановый и, несмотря на значительные исследования, не совсем понятен. Однако установлено, что он имеет несколько способов подавления иммунной защиты. Поверхностный белок вируса обладает способностью подавлять размножение лимфоцитов. Еще два структурных белка этого вируса с молекулярным весом 24 и 35 килодальтонов обладают способностью подавлять выработку организмом собственного интерферона и реагировать на введение такового. Уже в первые часы после заражения блокируется система комплемента. Кроме того, первичной мишенью вируса являются моноциты/макрофаги. Заразив клетки, призванные защищать организм, вирус распространяется в них током крови по всему организму, генерализуя инфекцию. Далее инфекция развивается либо в сторону коагуляционных нарушений, давая геморрагическую картину, либо в сторону полиорганной недостаточности в результате массивного поражения жизненно важных органов.

Нынешняя эпидемия началась в феврале 2014 года в Гвинее и далее распространилась в Либерию, Сьерра-Леоне, Мали. Сейчас стало известно о завозе вируса в Нигерию. Число жертв вспышки лихорадки Эбола в Западной Африке уже превысило тысячу человек, еще около двух тысяч заразились опасным заболеванием.

В столице Либерии — городе Монровия — безжизненное тело человека, которого местные жители считают инфицированным вирусом Эбола

Фото: Abbas Dulleh / AP

Важной особенностью данной вспышки представляется заболевание и смерть квалифицированного медицинского персонала, строго соблюдающего правила биологической защиты при работе и с пациентами, и с взятыми от них для анализов жидкостями. Это подталкивает к подозрению о возможности аэрозольной передачи инфекции. В предыдущих вспышках неоднократно отмечалось отсутствие оснований для предположений о воздушно-капельной передаче. Однако лабораторные эксперименты показывают высокую способность вируса Эбола к аэрозольному заражению: об этом можно подробнее узнать здесь и здесь. Теперь, по-видимому, необходимо позаботиться о более надежных средствах защиты органов дыхания.

Борьба с вирусом Эбола

В СССР препарат изготовлялся небольшими партиями в Новосибирске (козий) и в Сергиевом Посаде (лошадиный). Во время вспышки 1995 года партия из ста ампул лошадиного иммуноглобулина передавалась Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Серьезным недостатком препарата является реакция пациентов на чужеродный белок, каковым является для человека лошадиный или козий иммуноглобулин. Тем не менее он многократно использовался в случае лабораторных инцидентов и предотвращал развитие болезни.

Микробиолог Синтия Голдсмит, сотрудница лаборатории Центра по контролю и профилактике заболеваний, с помощью просвечивающего электронного микроскопа воспроизвела ультраструктурную морфологию вируса Эбола

Изображение: Cynthia Goldsmith / CDC / Reuters

Следующим перспективным методом является использование малых интерферирующих РНК (siRNA). Малые интерферирующие РНК представляют собой короткие (как правило, длиной 21 нуклеотид) двухцепочечные РНК. Они могут быть искусственно введены в клетки для выключения определенного гена. Данное свойство делает короткие интерферирующие РНК удобным инструментом для исследования функций генов и изучения мишеней лекарственных средств. Но в нашем случае важнее, что уже выявлены последовательности малых интерферирующих РНК, способных блокировать экспрессию генов, необходимых для проникновения вируса Эбола в клетку или других этапов взаимодействия вирус-клетка. Этот метод активно развивают в США, где в настоящее время проходят доклинические испытания перспективных препаратов.

Современная диагностика вируса Эбола была хорошо разработана еще в 1990-е годы. В середине 2000-х была создана экспресс-тест система для безаппаратурной диагностики антигена и антител Эбола. Процедура занимает 5—10 минут и не требует никакого оборудования. Коммерчески набор не производился из-за отсутствия спроса, но необходимые компоненты доступны.

Эбола в России

В 1944 году после освобождения Крыма советскими войсками, часть солдат была привлечена к сельхоз работам, в частности уборке сена. Среди них возникло острое инфекционное заболевание, часто со смертельными исходами. В 1945 году Михаил Петрович Чумаков выделил возбудитель. Это был вирус, а вызываемая им болезнь получила название крымской геморрагической лихорадки. Позднее этот же возбудитель был выделен зарубежными исследователями во время эпидемии в Африке, в Республике Конго, и через несколько лет установлена их идентичность. Теперь болезнь носит название геморрагической лихорадки Крым-Конго.

В России и Советском Союзе наука об особо опасных инфекциях была хорошо развита. Это исторически вызвано наличием на территории еще Российской империи большого количества природных очагов чумы, туляремии, сибирской язвы. Созданная в советское время система противочумных институтов обеспечивала не только эпидемиологический контроль очагов по всей стране, но и развитие науки и средств профилактики на передовом для того времени уровне. В 1974 году было принято решение усилить внимание к развитию молекулярной биологии, и уже к концу 1980-х годов в стране появилось несколько очень сильных НИИ с достойным уровнем науки.

Фото: личный архив Александра Чепурнова

Геморрагическая лихорадка Эбола известна эпидемиологам и вирусологам уже почти сорок лет, и они считали, что неплохо ее изучили. Но то, что произошло в этом году, в привычную картину не укладывается: эпидемия возникла в неожиданном месте и поразила неожиданно много людей.

Как начиналась эпидемия

Год назад, 2 декабря 2013 года, в гвинейской деревне Мелианду заболел двухлетний мальчик Эмиль Оуамоуно. Лихорадка, диарея с кровью, тошнота. Через двое суток он умер. 13 декабря умерла мать ребенка. 25 декабря заболела его трехлетняя сестра, которая умерла 29 декабря. Бабушка ребенка и няня умерли 1 января и 2 февраля соответственно. При похоронах бабушки ребенка заразились пришедшие на похороны жители соседней деревни Дава, от которых заразились жители дерев ни Гбанду и города Гекеду. В городе заразился медицинский работник. Его перевели в больницу в городе Масента, где он умер, перед этим заразив тамошнего врача. Врач умер, успев заразить двоих своих братьев. Те тоже умерли, но второй брат перед заболеванием уехал в город Кисидугу. Так началась эпидемия лихорадки Эбола, которая с декабря 2013 года до середины ноября 2014 года унесла жизни более 4 тысяч человек и напугала сегодня весь мир. Где и как заразилась ее первая жертва — маленький Эмиль Оуамоуно, так и не было выяснено.

Как болели лихорадкой Эбола раньше

Возбудитель лихорадки — вирус Эбола впервые был обнаружен в 1976 году во время вспышки болезни в районе реки Эбола в Заире и в соседнем Судане в деревне Нзара среди работников хлопкообрабатывающей фабрики. В Судане было зафиксировано 284 случая заражения, умер 151 человек. В Заире (сейчас Демократическая республика Конго) — 318, погибло 280 человек. Симптомы болезни и неотвратимость смерти повергали местных жителей в такой ужас, что они разбегалось из деревень. Из-за этого ликвидация эпидемии проходила намного медленнее, чем могла бы. С тех пор Всемирная организация здравоохранения зафиксировала больше двух десятков вспышек этой инфекции — от небольших (до 10 заболевших) до значительных (от 150 до 425 больных). Их география ограничивалась странами тропической Центральной Африки, только раз в 1994 году болезнь проявила себя в Кот-д'И-вуаре. В 1996 году была отмечена небольшая вспышка в ЮАР, в Йоханнесбурге, но она явно носила не местный, а завозной характер — из той же Центральной Африки. На этом фоне нынешняя эпидемия выглядит необычной и по масштабам, и по географии. Она возникла не в тропической Центральной Африке, а в Западной, где в основном пострадали Гвинея, Либерия и Сьерра-Леоне. Больные и умершие есть в Мали, США, Испании и, возможно, в других странах.

Где прячется вирус Эбола

Геморрагической лихорадкой, возбудитель которой получил в 1970?е годы название "вирус Эбола", в экваториальной Африке болели и раньше, правда, не в таких масштабах, как сейчас. Но ее исходный источник, природный резервуар, как его называют эпидемиологи, долгое время оставался для врачей загадкой. При расследовании вспышки в Судане на хлопкообрабатывающей фабрике эпидемиологи обратили внимание на большое количество летучих мышей под крышей склада фабрики. Но лишь годы спустя, когда вспышки лихорадки Эбола участились, а с 2000 по 2005 год они случались в тропической Африке ежегодно, был организован ряд экспедиций для выявления природных хозяев вируса Эбола. Летучих мышей при этом обследовали с особым вниманием. В результате вирус Эбола был найден у двух видов обезьян — западноафриканских шимпанзе (заразный для человека вирус Тай Форест) и яванских макак-крабоедов (вирус Рестон, непатогенный для человека), филиппинских домашних свиней (вирус Рестон). Фрагменты генетического материала вируса Эбола выделили из тканей умерших западноафриканских равнинных горилл и центральноафриканских шимпанзе. И, что, пожалуй, наиболее важно, фрагменты вируса были выявлены у клинически здоровых летучих мышей разных видов. Это означало, что летучие мыши могут быть носителями вируса без признаков заболевания, то есть хроническими носителями. А это и есть главное условие поддержания циркуляции вируса Эбола в природе. Если человек или человекообразные обезьяны не вступают в контакт с этими животными, то ничего и не происходит. Впрочем, все эти предположения надо еще окончательно доказать.

Почему вирус Эбола трудно победить

Вирус Эбола вместе с открытым ранее вирусом Марбург относят к семейству филовирусов (от латинского filamentous - удлиненный). Их палочковидная форма уникальна для вирусов человека. Такая форма возбудителя лихорадки Эбола осложняет выработку иммунного ответа организма. При удлиненной форме необходимо намного больше молекул антител для нейтрализации вириона, чем в случае его шарообразной формы. У филовирусов имеется липидная оболочка, которую они, как и все остальные липидсодержащие вирусы, заимствуют у клетки, в которой размножились. Имеется только один внешний белок оболочки — гликопротеин. Весь процесс размножения происходит в цитоплазме, не затрагивая клеточное ядро. И у этих вирусов имеется белок, мешающий действию интерферона. Так что у вирусов этого семейства есть способы противодействия иммунной системе человека.

В настоящее время выявлено пять видов вируса Эбола, которые отличаются друг от друга процентом летальности. Штаммы вида Заир, которые и циркулируют сейчас в Западной Африке, самые опасные — со смертностью до 80 %. Следует отметить, что российские ученые немало потрудились и добились больших успехов в исследовании этого экзотического для нашей страны вируса. В частности, мы первыми секвенировали (прочитали) геном первого открытого филовируса — вируса Марбург, были одними из первых, кто секвенировал геном вируса Эбола. Полученные результаты легли в основу всех современных методов детекции этого возбудителя на базе полимеразной цепной реакции. Российские исследователи также выявили ряд интересных особенностей этих вирусов, что отражено практически во всех современных руководствах и учебниках по вирусологии. И сейчас несколько ведущих российских ученых входят в состав ряда международных научных групп, в которых проводятся обсуждения ключевых вопросов изучения филовирусов и их классификации.

Тренд
Кривая заболеваемости лихорадкой Эбола начала загибаться вниз, с облегчением сказал генеральный секретарь ООН Пан Ги Мун в конце ноября, хотя в некоторых странах, например в Мали, власти по-прежнему не поспевают за болезнью. Но генеральный директор Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) Маргарет Чен продолжала беспокоиться: проблески надежды есть, но есть и новые случаи лихорадки Эбола, надо быть бдительными. По данным ВОЗ на конец ноября, число инфицированных достигло 14 тысяч. Вакцина против лихорадки Эбола будет готова к середине 2015 года.

Когда появится вакцина от лихорадки Эбола

Первое поколение вакцин разрабатывали в 90?е годы прошлого века. Это были вакцины на основе очищенных и инактивированных вирусов. Такие вакцины получают из живых высокоочищенных вирусов, и поэтому их опасно недоинактивировать. В разных странах для инактивации вирусов использовались формалин и бета-пропиолактон. Это были химически инактивированные вакцины. К числу их недостатков относятся слабая иммуногенность и вследствие этого - недостаточная напряженность иммунитета. Второе поколение вакцин — это живые вакцины на основе рекомбинантных вирусов. Сейчас в открытых источниках имеется информация о разработке трех видов таких вакцин. Две разрабатываются в Новом Свете, третья в Европе. Вакцина на основе аттенуированного рекомбинантного штамма вируса везикулярного стоматита (патогенен для лошади, для людей безвреден) разрабатывалась несколько лет во всемирно известной лаборатории особо опасных инфекций в канадском Виннипеге и получила название VSV-EBOV. Она уже прошла успешные испытания на животных. Во-вторых, вакцина на основе рекомбинантных парамиксовирусов разрабатывается в также хорошо известной Галвестонской национальной лаборатории, Техас, США. И третья вакцина швейцарско-итальянской компании Okeiros на основе рекомбинантного обезьяньего аденовируса 3?го типа, в генетический материал которого встроен ген поверхностного белка вируса Эбола. Доклинические испытания этой вакцины проведены в Институте Дженнера в Оксфорде. Испытания на обезьянах показали ее хорошую эффективность. В СМИ также были сообщения о разработках нескольких типов вакцин против вируса Эбола в России. Но сколько?нибудь подробная информация о них пока не доступна. Скоро начнутся клинические испытания первой фазы некоторых из этих вакцин на людях в Англии, США, Швейцарии и некоторых странах Африки. Можно предположить, что через 3 - 4 месяца начнутся клинические испытания уже второй фазы в Африке, где свирепствует лихорадка Эбола. Вакцинировать будут, конечно, только добровольцев, в первую очередь — медицинских работников и работников органов здравоохранения. И есть немалые надежды на то, что по крайней мере некоторые из этих препаратов окажутся эффективными и снизят угрозу распространения опаснейшей инфекции. Сейчас уже вторая группа ученых и специалистов из России работает в Гвинее. Они анализируют пробы, обучают местных специалистов, расследуют эпидемические цепочки, разрабатывают инструкции и правила биобезопасности. Работают вместе с бригадами из других стран. Поэтому есть уверенность в том, что вспышка будет ликвидирована, а специалисты органов здравоохранения африканских стран получат новые знания и умения, которые помогут им в будущем подавлять такие вспышки в самом их начале.

Как передается вирус Эбола

От человека к человеку вирус передается припопадании вируссодержащих жидкостей от больных людей или инфицированных животных на слизистые оболочки или на микротравмы на коже. Вирус выделяется в течение трех недель с момента развития болезни. Врачами были задокументированы случаи заражения людей от шимпанзе и горилл. Нередко отмечались случаи заражения медработников, которые шли на близкий контакт с пациентами без соблюдения должного уровня защиты или в условиях нехватки спецодежды, дезинфектантов или неправильной/недостаточной дезобработки при снятии спецодежды.

Первые симптомы лихорадки Эбола

1. Инкубационный период — 4-21 день (чаще всего — от 4 до 7 дней) от заражения до начала лихорадки

2. Лихорадка (повышение температуры) и озноб

4. Воспаление слизистой оболочки носоглотки и лимфоидной ткани глотки (фарингит) и кашель

5. Боли в мышцах (миалгия)

6. Боли в животе, диарея (понос) Схожесть этих симптомов с дизентерией и гриппом вводила в заблуждение врачей, не знающих об особенностях лихорадки Эбола.

Чем лечат лихорадку Эбола

Лихорадка Эбола поражает сразу многие органы, поэтому крайне важно немедленно начать симптоматическую терапию: поддерживать электролитный и водно-солевой баланс и кормить парентерально. Больных пытались лечить переливанием плазмы выздоровевших, наблюдалось улучшение, но таких препаратов чрезвычайно мало. При лихорадке Эбола ни рекомбинантный человеческий альфа-интерферон, ни рекомбинантный человеческий гамма-интерферон, ни рекомбинантный человеческий антагонист фактора некроза опухолей, ни антагонист человеческого интерлейкина I четкого эффекта не дали. Во время нынешней вспышки были испытаны или приняты к испытаниям новые препараты: ZMaPP — состоит из трех высокотитражных, высокоспецифичных к белкам вируса Эбола рекомбинантных моноклональных антител, выращенных в растениях табака. Спас двух американских добровольцев, заразившихся в Африке. Препарата мало: к концу года будет произведено только несколько сот доз. Ингибиторы репликации вируса Эбола Favipiravir и Brincidofivir исходно разработаны для лечения других вирусных инфекций, но эффективны и против вируса Эбола. Toremifene — ингибитор эстрогенового рецептора, применяется при некоторых видах рака. Эффективен против лихорадки Эбола за счет ингибирования входа вируса в клетки. Препараты на основе Эбола-специфических малых интерферирующих РНК (канадская Tekmira Pharmaceuticals): ингибируют размножение вирусного генома в клетке. На больных пока не испытывались. Прибор для очистки крови Hemopurifier — работает за счет сорбции на секретном связывающем вирусный гликопротеин белке. За 6,5 часов концентрация вируса в крови падает в несколько тысяч раз.

текст Сергей Нетесов, доктор биологических наук, профессор Новосибирского государственного университета, член-корреспондент РАН

25 сентября 2014

• 1198
• 1,0
• 4
• 0

Животные тоже страдают от лихорадки Эбола и являются ее переносчиками. ZMapp — новое лекарство против вируса — защищает макак рузусов со 100% эффективностью и уже спасает жизни людям.

Вирус Эбола вызывает смертоносную лихорадку

Лихорадка Эбола — это острая вирусная болезнь. Она поражает печень, желудочно-кишечный тракт и центральную нервную систему. Вероятность летального исхода при заражении достигает 90% [1]. Полагают, что вирус Эбола так опасен, в частности, потому что образует белок, который подавляет иммунную систему. Это мешает организму самостоятельно бороться с болезнью и дает возможность вирусу беспрепятственно размножаться [2]. Однако недавние успехи ученых говорят о том, что именно в иммунной системе человека заложено главное оружие против вируса. Первые косвенные данные о том, что организм человека способен и сам справиться с вирусом, появились уже давно. Дело в том, что часто спасительным для больных было переливание крови от уже победивших вирус людей. Такой метод впервые применили еще в 1995 году [3].

В 2014 году вновь произошла вспышка вируса Эбола. В Гвинее, где раньше такая болезнь не встречалась, появился и быстро распространился новый вариант вируса, несмотря на помощь международных медицинских организаций [4]. Вспышку вируса удалось приостановить только спустя 5 месяцев. К 31 августа 2014 года насчитывалось 3685 случаев заражения; из них 1841 — с летальным исходом [5]. Вирус широко распространился по таким странам, как Гвинея, Нигерия, Либерия и т.д. Полагают, что вспышка будет продолжаться еще, по крайней мере, несколько месяцев.

Вакцины, которая прошла бы клинические испытания, или другого лекарства против вируса Эбола на данный момент нет. Поэтому заразившихся людей лечат с помощью простого ухода за ними, а также их изолируют, чтобы предотвратить распространение болезни. Но все-таки без вакцины для больных можно сделать лишь немногое.

Попытки разработать вакцину ведутся уже давно. Были испробованы различные методы лечения. Однако большинство лекарств оказывались неэффективными, если их применяли не сразу, а спустя хотя бы сутки после заражения. Очень важным было найти средство, которое помогало бы после явного проявления симптомов и установления диагноза. Хорошее лекарство должно побеждать вирус даже спустя несколько дней его пребывания в организме. Недавно ученым удалось разработать средство, которое исцеляет макак резусов со 100% эффективностью, если его вводить животным в течение пяти дней после заражения [6]. Этим средством против вируса Эбола оказалась смесь различных моноклональных антител.

Принцип действия моноклональных антител

Что же это за лекарство? Моноклональные антитела [7] — это белковые молекулы, одна часть которых связывает вирус, а вторая привлекает к нему факторы иммунной системы (рис. 1). Самостоятельно организм вырабатывает антитела против вируса слишком долго. Во-первых, филовирусы, к которым относится вирус Эбола, обладают защитным гликопротеиновым слоем (рис. 2), а во-вторых, они кодируют белок, который, предположительно, подавляет иммунитет [2]. А если вводить уже готовые антитела против вируса Эбола, то иммунитет срабатывает практически мгновенно. В борьбу с болезнью вступают клетки крови — так называемые естественные киллеры. Также активируется система комплемента [8]. Вместе с антителами больному вводят еще одно вещество — адъювант. В состав адъюванта входят инактивированные частицы другого вируса. Он еще больше возбуждает иммунную систему, заставляя ее работать активней.

Рисунок 1. Моноклональные антитела направляют клетки иммунной системы на свою мишень

Рисунок 2. Вирус Эбола и близкий ему вирус Марбург являются представителями семейства филовирусов (Filoviridae), возбудителей острой геморрагической лихорадки у человека — заболевания, приводящего к смерти пациентов с частотой до 90%, в зависимости от конкретного штамма вируса. Эбола заражает преимущественно клетки эндотелия сосудов, а также некоторые клетки иммунной системы и печени. Среди симптомов заболевания — жар, головная боль, кровоточение слизистых, боль в мышцах, кашель, обезвоживание.

Коктейль антител против вируса Эбола назвали ZMapp. Он прошел доклинические испытания, результаты которых оказались оптимистичны. Зараженные приматы выздоравливали. Важно, что когда животным вводили антитела, симптомы у них проявлялись уже ярко: лекарство оказывало действие при приеме спустя 72 часа после заражения. Значит, применение ZMapp оставляет достаточно времени для диагностики.

Скажем спасибо обезьянам

Доклинические испытания проводили на макаках. И это вселяет надежду, что и для человека испытанное лекарство также подойдет. Макаки резусы эволюционно довольно близки к людям, как и приматы в целом, по сравнению с другими млекопитающими. Это подтверждается и по сходству многих белков: например, α-цепи гемоглобина у нас и у макак резусов отличаются всего тремя аминокислотами, в то время как у нас и у мыши — уже четырнадцатью [9]. Макаки резусы широко распространены, хорошо адаптируются к людям, городам и вивариям, что делает их удобным объектом изучения. На них проводят медицинские и нейробиологические исследования (в частности, изучают влияние марихуаны на иммунную систему), и даже их геном расшифровали первым [10]. Словом, исследований проведено множество, и уже не новость, что реакцию макак резусов на лекарство принимают, как близкую к человеческой.

Так, с помощью обезьян было получено лекарство, которое увеличивает вероятность выздоровления приматов при заражении вирусом Эбола до 100%. Однако стоит отметить, что в ходе тестирования препарата выявили, что у одного из животных на третий день после инфицирования вирусов в крови было в 100 раз больше, чем у других. Для этой особи обычной дозы антител оказалось недостаточно для выздоровления. Такой случай говорит о том, что течение и развитие болезни зависит от индивидуальных свойств каждого организма.

Дальнейшие перспективы использования моноклональных антител

Тем не менее, моноклональные антитела несут в себе большой потенциал для медицины. Их даже рассматривают как возможное средство защиты от биологического оружия. А успешное применение антител против вируса Эбола у приматов позволяет надеяться, что вскоре удастся спасти и жизни множества людей. С помощью ZMapp уже излечились от лихорадки Нэнси Райтбол и Кент Брэнтли (рис. 3).

Рисунок 3. Американцы Нэнси Райтбол и Кент Брэнтли испытали на себе действие ZMapp — нового лекарства против вируса Эбола