02 декември 2021
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Как да предотвратим нова пандемия със самопространяваща се ваксина

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 02 юни 2021 в 00:44 20950
Кредит: José Ignacio García Zajaczkowski / Unsplash

Учените все още спорят дали вирусът SARS-CoV-2 произхожда от прилеп или панголин. Но са сигурни, че този коронавирус е само най-новият пример за зооноза - инфекциозно заболяване, което преминава от животни към хора. От ХИВ до вируса на Ебола, вируса Нипах и птичия грип, патогените, които дебнат в дивата природа, многократно са намирали начин да се „прехвърлят“ на хората.

Между 2009 и 2019 г. системата за ранно предупреждение на Американската агенция за международно развитие PREDICT откри над 1000 нови вируса в диви животни със зоонозен потенциал.

Пандемията на COVID-19 няма да бъде последната.

Но ако можем да предотвратим следващата пандемия, като спрем разпространението й сред животните, преди тя да прескочи в нас?

Може ли това да се постигне с ваксини, които сами се разпространяват в дивите популации? 

Някои учени виждат голям потенциал в това, отбелязва Quanta magazine.

Наскоро в списание Nature Ecology & Evolution двама биолози от Университета на Айдахо описват такъв подход. Идеята за „саморазпространяващи се” ваксини не е нова - тя се носи в епидемиологичните кръгове в продължение на десетилетия, замислена главно като инструмент за защита на здравето на дивата природа. Но математикът биолог Скот Нуйсмер (Scott Nuismer) и еволюционният биолог Джеймс Бул (James Bull) са освежили теорията с доказателства, получени от тях от собствените им модели и други експериментални разработки. Те смятат, че саморазпространяващите се ваксини могат да бъдат безопасен и практичен начин да се преодолеят и зоонозните пандемии. За изпълнението на идеята ще е нужно много време, ще е необходима доста работа, за да може да бъде приложена на практика, но изследователите като цяло са заинтригувани от нейния потенциал.

Преносими ваксини

Ваксинирането на домашни животни и добитък, за защита на собственото им здраве и на хората, обикновено се извършва във фермите, но „е много трудно да се ваксинират диви популации“, коментира Нуйсмер. Прилепи, лисици, еноти, глигани и други диви животни, които са носители на  потенциални зоонозни инфекции, обикновено се крият в отдалечени места, така че ваксинирането на достатъчен брой животни, за да създаде стаден имунитет, не е лесно.

Учените успешно използват ваксини с примамки за борба с бяса при лисиците в Западна Европа и енотите в САЩ. Но тези ваксини защитават само отделните животни, които опитват примамката, а някои животни, които също са резервоари на патогени, като прилепите, не се хващат на примамки.

За да преодолеят тези ограничения, учените предлагат да се създадат саморазпространяващи се ваксини, които биха се разпространили естествено в дивите популации. Нуйсмер и Бул обсъждат в своята работа два вида ваксини - преносими и трансмисивни (предаваеми).

а, Трансмисивната ваксина се прилага директно на един прилеп чрез инжектиране. Тогава този прилеп (червен контур) може да предаде ваксината. В последващи стъпки от време (разделени с пунктирани червени линии), този първои прилеп се среща с други животни и им предава ваксината инфекциозно (червени сияния). Инфекциозно ваксинираните прилепи също предават ваксината инфекциозно на други. b, Преносимата ваксина се прилага директно върху прилепа като паста върху козината. В следващите стъпки от време различни прилепи се отъркват в козината на първия прилеп и се ваксинират. Ваксината не е заразна в обичайния смисъл; първият прилеп просто служи като средство за доставка на останалите. Кредит: Nuismer, S.L., Bull, J.J.

Преносима ваксина може да бъде дадена на прилеп например като паста върху козината му. След завръщането на животното в колонията му, други прилепи биха се отъркали в него и също щяха да бъдат изложени на ваксината. Разпространението на този тип ваксина ще бъде ограничено, но при моделите на Нуйсмер и Бул преносимите ваксини могат да постигнат достатъчно високи нива на имунизация, за да могат потенциално да унищожат патогените в дивите популации.

Тази стратегия е потвърдена през 2017 г. от Даниел Стрейкър (Daniel Streicker), еколог инфекционист от Университета в Глазгоу. Той пътува до Перу с екипа си, за да тества преносимите ваксини при прилепи-вампири за борба с бяса, който причинява немалко смъртни случаи при хората в Южна Америка.

Той и екипът му локализират три колонии прилепи, всяка с по 200 или повече прилепа, и са намазали гърба на 20 до 60 животни във всяка колония с гел, съдържащ биомаркер, който кара козината им да флуоресцира, ако я погълнат. Дни по-късно учените установяват, че в две от колониите най-малко 84% от прилепите светят , което предполага, че преносимата ваксина, приложена по този начин, може да имунизира достатъчно прилепи, за да намали честотата, размера и продължителността на огнищата на бяс.

При достатъчно финансиране Нуйсмер смята, че преносимите ваксини могат да бъдат използвани сравнително скоро.

„Определено можем да го направим“, каза той. Освен превенцията на пандемията, използването на този вид ваксина би могло да осигури и по-хуманен контрол на бяса, тъй като в момента избиването на прилепи е основният метод за предпазване на болестта в Южна Америка.

Трансмисивни ваксини

Вторият тип саморазпространяваща се ваксина, трансмисивната, се състои от живи модифицирани вируси, които разпространяват отслабена форма на заболяване. Те биха били идеални за големи диви популации, защото дори само няколко отделни животни, ваксинирани с тях, биха могли много да разпространят имунитета.

Въпреки това, както Нуйсмер, Бул и други изследователи признават, лошо проектиран жив вирус може да се развие, след като бъде освободен и потенциално да се превърне отново в патоген - обратното на идеята на изследователите. Поради тази причина рекомбинантните ваксини, при които изследователите вкарват ген от патоген в безвреден вирус, може да са най-обещаващи: Ако вмъкнатият ген се загуби чрез естествен подбор, тогава остава само безвредният вектор.

„Моделирането предполага, че подходът може да работи изключително добре“, смята Нуйсмер.

а, Отслабването се използва за намаляване на вирулентността на дивия тип патоген. Затихването е показано тук като постепенно натрупване на точкови мутации (в синьо). b, Рекомбинацията се използва за вмъкване на имуногенен регион от генома на патогена (в червено) в генома на безвреден, но трансмисивен вирусен вектор (в жълто). Кредит: Nuismer, S.L., Bull, J.J.

Поне едно реално полево проучване подкрепя идеята, че трансмисивните ваксини могат да бъдат както безопасни, така и ефективни при унищожаването на смъртоносна болест в дивата природа. През 90-те години екип, ръководен от Хосе Мануел Санчес-Вискайно (José Manuel Sánchez-Vizcaíno), ветеринарен лекар по това време в Центъра за изследване на здравето на животните в Мадрид, създава рекомбинантна жива ваксина, за да предпази зайците от смъртоносна хеморагична болест. Когато я тестват на малък остров край бреговете на Испания, ваксината изглежда се разпространява в повече от половината от местната популация на зайци.

Въпреки този очевиден успех, други полеви проучвания не са последвали. Според Санчес-Вискаино трансмисивните ваксини не са предизвикали особен интерес от фармацевтичните компании, защото изглеждат нерентабилни. Въпреки това той работи върху рекомбинантна вирусна ваксина срещу африканска чума по свинете, която ще се разпространява само за няколко часа или дни. С новите техники за молекулярна биология изследователите могат да прецизират ваксините, за да имат предварително определен живот, което може да елиминира опасенията относно нежеланите мутации или продължаваща еволюция на вируса във ваксината.

„Трябва да спрем да реагираменпост фактум“

Майкъл Джарвис (Michael Jarvis), вирусолог от Университета в Плимут, ръководи група, създала ваксини срещу ебола и туберкулоза с цитомегаловируси, които според него предлагат голяма гъвкавост като вектори. Повечето цитомегаловируси не причиняват болести и всеки щам еволюира, за да зарази само един вид, така че рискът от цитомегаловирусна ваксина да прескочи между видовете е много нисък. Те са подходящи особено сред животни, които не живеят на стада като прилепите. 

Трансмисивните ваксини според Джарвис „потенциално решават проблем, за който в момента нямаме решение“.

За да избере цели за своята намеса, епидемиологът трябва да получи повече данни за това кои болести по животните в момента се увеличават, кои имат най-голям потенциал да заразят хората, смята Джарвис.

Финансирането за програмата PREDICT изтече през 2019 г., а администрацията на Тръмп официално я прекрати през март, макар че бе удължена за шест месеца, за да се изследват животните източници на вируса SARS-CoV-2.

За Мария Елена Ботаци (Maria Elena Bottazzi), ваксинолог в Тексаската детска болница и Медицински колеж Бейлор, концепцията за саморазпространение на ваксини за предотвратяване на разпространение „определено е интригуваща“. Усилията също биха могли да помогнат да се подчертае взаимовръзката между здравето на хората, животните, растенията и околната среда като цяло. „Трябва да спрем да реагираме и [да се опитваме] да спрем нещо в средата на кризата“, смята тя.

Справка: Nuismer, S.L., Bull, J.J. Self-disseminating vaccines to suppress zoonoses. Nat Ecol Evol 4, 1168–1173 (2020). https://doi.org/10.1038/s41559-020-1254-y

Източник: Can Vaccines for Wildlife Prevent Human Pandemics?, Quanta magazine


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.