Проф. Д-р Кармен Чифіріук: Зупинення пандемії також передбачає внесок розширеного людського співтовариства

24 квітня 2020 р
Категорія: Голос експертів UB - COVID 19, Новини, інформація COVID-19
Коментарі закриті для проф. Д-р Кармен Чифіріук: Зупинення пандемії також передбачає внесок розширеного людського співтовариства

Якщо у випадку ГРВІ ланцюг передачі було легко ідентифікувати, то у випадку вірусу SARS-CoV-2 все інакше. Що робить ланцюжок передачі нового коронавірусу незрозумілим?

З чотирьох сімейств коронавірусів, а саме альфа-, бета-, гамма- та дельта-коронавірусів, перші дві заражають диких ссавців (пальмова сова, мавпи, кішка, тхір, хом'як, єнотовидна собака і, зокрема, кажани), в тоді як останні два були ізольовані від свиней та птахів. І ГРВІ-CoV людини, і SARS-CoV-2 є бета-коронавірусами, у яких є кажаном резервуаром для тварин, і через проміжного господаря тварини передаються людям. Адаптація цих зоонозних вірусів (які заражають тварин) до господаря людини є результатом накопичення мутацій та генетичної рекомбінації. Я б не сказав, що ланцюг передачі SARS-CoV-2 незрозумілий, а навпаки, досі незрозумілий. Такі дослідження вимагають часу та матеріальних ресурсів. Навіть у випадку SARS-CoV, який був ізольований від людей у 2002 році, було непросто відновити ланки в ланцюзі передачі людини. Насправді на веб-сайті Всесвітньої організації охорони здоров’я зазначено, що резервуар для тварин з ГРВІ-CoV невідомий з певністю (1).

Тому в міру розвитку досліджень ланцюг передачі нового коронавірусу, ймовірно, буде відомий. Отримані на сьогодні дані свідчать про високий ступінь гомології (96-98%) SARS-CoV-2 з коронавірусом, виділеним від кажанів, і 99% з геномом коронавірусу, виділеного з панголіну, інтенсивного ссавця, що продається в Китаї для шкірних лусок, яка була запропонована як можливий проміжний хазяїн вірусу пандемії.

В даний час випадки зараження були на всіх континентах, крім Антарктиди. Деякі експерти стверджують, що новий коронавірус не буде повністю ліквідований. Дотримуйтесь подібного положення?

Так, я підтримую цю позицію, це зоонозні віруси, які заражають широкий спектр диких та домашніх тварин. Візьмемо, наприклад, вірус сказу, який викликає сказ або сказ. Сказ поширюється на лисиць, білок, кажанів, звідки він передається собаці, а від собаки людям. Вакцина проти сказу була однією з перших розроблених вакцин (у 1885 р. Великим вченим Луї Пастером). Хоча частота захворювання зменшилася після імунізації собак шляхом вакцинації, вірус не може бути повністю вилучений з популяцій дикої природи, тому все ще є випадки сказу. Такі віруси неможливо повністю ліквідувати або викорінити, але, безумовно, кількість випадків симптоматичних інфекцій може бути обмежена та контрольована до рівня, коли вони більше не є проблемою громадського здоров'я.

Що робить одну імунну систему кращою за іншу? Забруднення може вплинути на нашу імунну систему?

Я б замінив слово "ефективний" на "збалансований" або "ефективний". Щоб ініціювати інфекційний процес, збудник повинен потрапити в організм відповідним чином (у випадку респіраторного вірусу ГРВІ-CoV-2), а організм повинен бути сприйнятливим (щоб забезпечити розмноження збудника інфекції). У сучасній екологічній концепції збудник інфекції є рушійною силою інфекційного процесу, але імунна реактивність організму обумовлює інтенсивність, тривалість, ступінь тяжкості та саму можливість інфекційного процесу. Таким чином, ГРВІ-CoV-2 може спричинити безсимптомні інфекції у деяких осіб (що може бути діагностовано лише за допомогою лабораторних досліджень, які показують наявність збудника інфекції або специфічних антитіл), тоді як у інших осіб інфекція супроводжується клінічними проявами, іноді дуже важкі, наслідки уражень, спричинених як збудником інфекції, так і надмірною реакцією господаря на присутність збудника інфекції.

Термін імунітет, який у Стародавньому Римі відносився до осіб, звільнених від оподаткування, був прийнятий в імунології для позначення осіб, захищених від негативних наслідків патогенної інфекції, проти яких імунна система активізує і, як наслідок, видаляє їх. від тіла. Таким чином, імунна функція необхідна для виживання організму людини або тварини, який постійно піддається агресії збудників інфекцій, а важкі порушення функції імунної функції несумісні з життям. Однак було показано, що активізація імунної функції не завжди корисна для організму, але іноді перебільшена або неадекватна імунна відповідь може призвести до патологічних проявів (наприклад, хронічне запалення, гіперчутливість, аутоімунні захворювання, відторгнення трансплантата тощо).

Це також стосується важких або критичних форм інфекції ГРВІ-CoV-2, що супроводжуються посиленою запальною реакцією, з настанням так званої цитокінової бурі, яка посилює масовий приплив неспецифічних імунних клітин, нейтрофілів та макрофагів до легеневої тканини, яка є таким чином скомпрометований, що призводить до встановлення дихальної недостатності.

Повертаючись до питання, причин, через які імунна система стає більше ефективний ніж інші, вони множинні і пов'язані як з тілом, так і з навколишнім середовищем/способом життя. Ми перерахували лише декілька з них: генетична схильність, вік, гормональний статус, захворювання (діабет, ожиріння, інфекції, аутоімунні захворювання, імунодефіцити, хронічні запальні захворювання, рак), хірургічне втручання, лікування антибіотиками широкого спектру дії або імунодепресивними препаратами, стрес, дієта, куріння, алкоголізм тощо.

Клінічна еволюція пацієнтів, інфікованих ГРВІ-CoV-2, сильно варіюється залежно від кількості вірусу, що викликає інфекцію, імунної реактивності, а також від індивідуальних генетичних особливостей. Якщо на ранніх стадіях зараження, до появи важких клінічних симптомів, бажана стимуляція ефективної противірусної імунної відповіді для елімінації вірусу, після початку ураження легенів необхідне придушення запальної реакції (2).

Що стосується другої частини питання, безумовно, так, забруднення чинить багато негативних наслідків для живих організмів загалом, незалежно від того, йдеться про мікроорганізми, рослини, тварин чи людей, і навіть на функціонування імунної системи. Забруднення повітря стимулює розвиток імунної відповіді, опосередкованої лімфоцитами T helper 2 (Th2) або T helper 17 (Th17), які беруть участь у алергії та астмі (вплив забрудненого середовища призводить до загострення астми та хронічної обструктивної хвороби легенів, ХОЗЛ). Відповідь Th17 також спостерігалася у пацієнтів з важкою хворобою COVID-19. Вдихання забруднюючих речовин впливає на захисні механізми слизової оболонки дихальних шляхів - підвищення чутливості до інфекцій дихальних шляхів - але також на імунну систему новонародженого та баланс шлунково-кишкового тракту (3). Забруднення повітря може порушити противірусну імунну відповідь і стимулювати вроджений імунітет, викликаючи посилену протизапальну реакцію (4).

Які найефективніші способи зменшити ймовірність зараження та передачі?

Перша рекомендація полягає в тому, щоб усі дотримувались рекомендацій щодо соціального дистанціювання, до яких звертаються на всіх інформаційних каналах ті, хто перебуває на передовій у боротьбі з цим викликом для здоров’я населення.

Не забуваємо, що усунути вірус можуть не тільки хворі люди, а й клінічно здорові люди або ті, хто переніс хворобу. Статус носія породжує складні проблеми з епідеміологічної точки зору, оскільки безсимптомні носії є резервуарами інфекції, які важко виявити, особливо з огляду на те, що інкубаційний період захворювання може коливатися від 1 до 24 днів. У вразливих людей (основна патологія, імунодепресія, літній вік) інкубаційний період короткий.

Наскільки тривожні мутації, які зазнає вірус COVID-19? Ці мутації можуть вплинути на ефективність лікування, яке зараз розробляється фахівцями?

Як і інші коронавіруси, SARS-CoV-2 зазнає мутацій, які призводять до змін послідовності спалахів вірусного пеплоса та появи нових антигенних варіантів (5) або зміни послідовності дуже важливого для розмноження вірусу ферменту (РНК-полімерази) (6). Більші варіації виникають внаслідок подій рекомбінації, які передбачають одночасне зараження чутливої клітини двома різними штамами вірусу.

На сьогоднішній день дослідження показують, що деякі з цих мутацій, наприклад, мутації гена РНК-полімерази, можуть впливати на противірусні препарати, націлені на цей фермент, а мутації генів, що кодують вірусні колоски, на ефективність імунної відповіді господар. Однак дослідники вважають, що рівень мутацій цього вірусу досить низький, щоб поставити під загрозу ефективність потенційної вакцини. Дослідження геномної мінливості ГРВІ-CoV-2 внесе важливий внесок у встановлення походження вірусу, філогенезу (ступеня спорідненості) циркулюючих вірусних штамів у різних регіонах земної кулі, з'ясування механізмів вірусного патогенезу, розробки нових препаратів, виявлення штамів, стійких до противірусних препаратів.

Чи є стратегія розвитку групового імунітету серед населення реакцією на пандемію коронавірусу COVID-19?

Досвід ГРВІ показує, що специфічні антитіла зберігаються приблизно 2-3 роки після зараження, і дослідники очікують подібного імунологічного профілю при ГРВІ-CoV-2. Також було показано, що антитіла, специфічні для домену зв'язування S-плями з клітинним рецептором, блокують здатність вірусу зливатися з мембраною клітини-хазяїна та ініціювати інфекційний процес. Тому дуже ймовірно, що природна імунізація населення призведе до обмеження пандемії.

Існує гіпотеза, що підвищення температури допоможе зменшити поширення пандемії. Є вагомі підстави вважати, що новий коронавірус є сезонним вірусом?

Що стосується сезонної природи, цікаво, що з шести коронавірусів людини, відомих до появи SARS-CoV-2, чотири, які викликають легкі інфекції (229E, HKU1, NL63, OC43), явно сезонні, тоді як два дуже віруленти мають непередбачувану поведінку: ГРВІ зникли після пандемії 2002-2003 рр., а MERS постійно викликає невелику кількість випадків зараження). Тож відповідь на першу частину запитання - НІ.

Щодо впливу температури на передачу вірусу, на сьогоднішній день дослідження показують, що холодний і сухий клімат сприяє передачі інфекції, але слід мати на увазі, що температурний фактор вносить менше 20% у швидкість передачі цього вірусу (7).

Наскільки те, що ми вже знаємо про інші віруси в цій родині, може допомогти нам зупинити передачу або знайти вакцину проти нового коронавірусу?

Екстраполяція знань про інші два пандемічні потенційні бета-короновіруси, SARS-CoV та MERS, допомагає дослідникам зрозуміти механізми патогенезу нового коронавірусу, визначити оптимальні методи лікування та розробити кандидатів на ефективну вакцину. Наприклад, багато із запропонованих схем лікування COVID-19 екстраполюються з SARS-CoV. Знання рецептора SARS-CoV та фрагмента S-шипа, через який вірус зв'язується з рецептором, сприяло виявленню особливості SARS-COV-2, який має набагато вищу спорідненість, ніж SARS-CoV, до рецептора ACE II (ангіотензин конвертази II), який що пояснювало б більшу контагіозність цього вірусу. Крім того, антитіла, специфічні для зв'язування білка S білка з клітинним рецептором, блокують здатність обох вірусів (SARS-CoV та SARS-CoV-2) зливатися з клітинною мембраною господаря, тим самим забезпечуючи перспективи для розвитку вакцини для забезпечення захисту. проти зараження обома вірусами (8).

Коли ми можемо розраховувати на вакцину проти коронавірусу та які будуть кроки до неї?

Розробка ефективної та безпечної вакцини для людини є довготривалим процесом (тим більше, що в даний час на ринку немає вакцин проти коронавірусу та немає потужностей для масштабного виробництва потенційної нової вакцини). До цього часового горизонту додається час, необхідний для широкомасштабного розподілу та введення вакцини, що може зайняти кілька тижнів. Ймовірно, вакцина надійде пізніше, ніж ми очікували, що допоможе нам у цій першій хвилі пандемії, але вона, безумовно, допоможе зменшити смертність та захворюваність у сценарії збереження вірусу в людській популяції.

Найдосконаліша вакцина проти SARS-CoV-2 знаходиться у фазі I клінічного випробування (9) і складається з фрагмента РНК-повідомлення, інкапсульованого в наночастинки ліпідів, які після ін'єкції в організм експресують вірусний антиген.

Інші підходи знаходяться лише на етапі доклінічного дослідження і включають вакцини субодиниць на основі рекомбінантних білків або вірусних векторів, ослаблених або інактивованих одиничних вакцин (10).

Наприклад, експерти стверджують, що перспективним кандидатом на розробку ефективної вакцини до субодиниць є S-spot, оскільки це спричинить вироблення антитіл, які нейтралізують здатність вірусу зв'язуватися з рецепторами.

У будь-якому випадку, поряд з іншими профілактичними заходами, вакцина - це рішення, для якого докладаються найбільші зусилля, враховуючи те, що цей метод профілактики завжди доводив свою ефективність. Ці зусилля все частіше вимагатимуть співпраці членів міжнародного наукового співтовариства, і наші дослідницькі стратегії будуть стикатися зі зростаючими проблемами. У той же час нам потрібен внесок ширшої людської спільноти, оскільки всі ми повинні усвідомлювати присутність, роль, переваги та обов'язки, які ми маємо.

Стаття підписана проф. Доктор Кармен Чифіріук. Проректор з наукової роботи Бухарестського університету та професор університету на біологічному факультеті Кармен Чіфіріук є спеціалістом з мікробіології та імунології. Сфера наукових інтересів - прикладна мікробіологія, імунологія та вірусологія.