Ученые атакуют пока неизлечимую вирусную инфекцию бешенства с двух сторон. Молекулярные биологии создают ДНК-вакцину против вируса бешенства. Зоологи массово вакцинируют диких животных — природных носителей вируса путем массового разбрасывания приманки с вакциной в местах их обитания.
Фото: Wally Santana, AP
Фото: Wally Santana, AP
Пастеровские прививки
134 года назад впервые пациенту, укушенному бешеной собакой, была введена вакцина на основе препарата мозга зараженного кролика. Это был большой риск для уже знаменитого ученого Луи Пастера, опыты на животных были в самом разгаре, и гарантировать исход вакцинации человека не мог никто. Ясно было только одно — без лечения укушенный ребенок умрет. Вакцина сработала, это стало выдающимся событием в медицинской науке. Пастер был удостоен беспрецедентных почестей, стал членом академий, кавалером более 200 орденов разных стран мира, в его институте проходили вакцинацию тысячи пациентов ежегодно.
Сложно поверить, но и спустя столько лет человечество все еще находится под угрозой страшного заболевания. Несмотря на ежегодную вакцинацию более 15 миллионов человек, потенциальную угрозу этот вирус несет для 3,3 млрд человек в 100 странах мира. 99% случаев заболевания связаны с укусами больных собак, но источником заражения могут быть и другие плотоядные (кошки, ежи и др.), в некоторых регионах мира переносчиком заболевания могут стать летучие мыши.
Для человека нет спасения, если уже появились симптомы заболевания. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), из-за отсутствия лечения ежегодно от бешенства погибает до 60 тыс. человек, 40% из них — дети в возрасте от 5 до 15 лет.
Необычный энцефалит
Вирус бешенства относится к роду Lyssavirus семейства Rhabdoviridae. Помимо вируса бешенства другие 11 представителей этого рода тоже вызывают прогрессирующий энцефалит. Можно считать бешенство энцефалитом, вызываемым лиссавирусами, а вирус бешенства — основным вирусным видом этого рода.
Заражение обычно происходит через повреждение кожи после царапины или укуса зараженным животным. Вирус содержится в его слюне. В зависимости от удаленности места укуса от основных нервных окончаний, от количества попавшего в рану вируса период скрытого развития заболевания занимает от недели до года, в среднем три месяца, особенно опасны укусы в область головы и шеи.
Вирус распространяется по нервной системе, организм не вырабатывает к нему антитела, и заражение невозможно диагностировать на ранней стадии. Разработаны эффективные способы определения вируса только на стадии клинических его проявлений и при посмертном обследовании.
Но бешенство отличается от многих других инфекций тем, что вакцинация оказывается эффективной после заражения: вирус распространяется по организму скрытно, неуклонно, но очень медленно.
Современные вакцины
Более века продолжается совершенствование вакцин против бешенства — антирабических, как их называют ученые. Первой из них стала вакцина на основе тканей мозга зараженных кроликов. В ходе опытов на животных очень быстро пришло понимание, что перед инъекцией пациенту вирус должен быть убит. Ткани высушивались в парах щелочи, проходила «пастеризация» препарата, после которой антитела к вирусу вырабатывались, но заражать клетки он уже не мог.
До сих пор миллионы людей получают вакцину этого типа. Она опасна своими побочными эффектами, поскольку кроме вируса бешенства содержит остатки тканей животного, что может вызвать аллергическую реакцию. Но такая вакцина проста в производстве и относительно дешева. ВОЗ рекомендует в ближайшее время отказаться от вакцин этого типа и перейти на работу с вакцинами, полученными из культуры тканей.
География бешенства
В 1956 году было предложено выращивание вируса в тканях эмбриона утки, а к концу 1960-х годов развитие методов культивирования тканей позволило размножать вирус в биореакторе, что значительно повысило чистоту препарата и снизило побочные эффекты.
Сейчас на рынке предлагаются препараты на основе разных штаммов вируса, полученные в разных культурах клеток. Главное условие: все они должны отвечать стандартам по иммуногенной активности: не менее 2,5 международных единиц в разовой дозе для внутримышечного введения.
Бешенство в России
В России за медицинской помощью после нападения животных обращаются от 250 тыс. до 450 тыс. человек в год. Все группы риска проходят постэкспозиционную (профилактическую) вакцинацию, причем в связи с опасностью заболевания без ограничения для детей, беременных женщин и людей с иммунодефицитом.
Несмотря на это, в России с начала этого века регистрируется от четырех до 22 смертей от бешенства в год. Потребность России в антирабической вакцине оценивается в 1,5 млн доз, срок хранения таких препаратов составляет до трех лет при температуре от +2°С до +8°С в защищенном от солнечного света месте.
От кого заражались бешенством в России последние пять веков
Все это делает актуальным поиск вариантов вакцин нового типа — более дешевых (цена дозы в $45 в некоторых регионах мира оказывается для многих недоступной), более стабильных и менее капризных к условиям хранения (не везде можно обеспечить температурный режим хранения), более иммуногенных при меньшем количестве побочных эффектов.
ДНК-вакцины
В последние два десятилетия достигнут прогресс в создании рекомбинантных вакцин от бешенства. Это могут быть «гибридные вирусы», в которых белки вируса бешенства представлены в оболочке других — менее опасных вирусов животных или растений, такие вирусы вызывают иммунный ответ организма на белок вируса бешенства, но не вызывают развитие этого страшного заболевания. Также созданы рекомбинантные вирусы бешенства, на поверхности которых содержатся белки, усиливающие иммунный ответ на него,— такой вирус перед вакцинацией будет инактивирован, но иммунный ответ будет сильнее, чем на обычный вирус бешенства. Вакцины нового поколения создаются на основе ДНК-плазмид — вариант «генной терапии», когда в организме человека экспрессируется чужеродный белок, который вызывает иммунный ответ,— так организм сам будет вырабатывать антиген и обучать свою иммунную систему.
ДНК-вакцины интересны тем, что в их составе можно комбинировать белки разных представителей рода лиссавирусов, их проще хранить, дешевле производить. ДНК-вакцины уже проходят испытания в животноводстве.
Но в случае ДНК-вакцин для человека существенным ограничением для их внедрения становится смертельный характер заболевания.
Нет ни малейшего шанса на ошибку, иммунный ответ и его стабильность должны соответствовать международным стандартам, которые написаны кровью пациентов, не получивших должного лечения за прошедшие 134 года.
Накормить вакциной
Но даже при полном охвате групп риска постэкспозиционной вакцинацией проблема бешенства не будет решена до конца. В природе останутся ее зоонозные очаги, и придется постоянно ждать, не произойдет ли там какой-нибудь мутации вируса, против которой даже самые продвинутые ДНК-вакцины окажутся бессильными. Требуется вакцинация диких животных — носителей вируса, желательно поголовная. Основные целевые виды вакцинируемых животных: лисица, енотовидная собака, песец, корсак, шакал.
Ее проводят с помощью специальных кормовых добавок или кормовых брикетов с дозой вакцины, которые распространяются в дикой природе или в зонах, граничащих с поселениями, на неблагополучных и угрожаемых по бешенству территориях. При поедании приманки животное раскусывает блистер с вакциной, вирус контактирует со слизистой оболочкой ротовой полости и глотки в области окологлоточного лимфоидного кольца, проникает в организм и, проходя ограниченное количество циклов репродукции, инициирует иммунный ответ к вирусу бешенства через 21 сутки.
Методика не нова. В странах Западной Европы она применятся с конца 1970-х годов. Пионером была Швейцария, где в 1978 году была применена массовая оральная вакцинация лис, после того как ученые в опытах продемонстрировали, что орально введенный аттенуированный штамм вируса бешенства SAD может защищать лис от заболевания. Через пять лет после первого испытания в Швейцарии по этому пути пошла Германия, где использовали вакцину SADD 19, производную от швейцарского вакцинного штамма. Еще через три года к вакцинации диких животных присоединилась Франция.
В начале 1990-х здесь на площади 120 тыс. кв. км было разбросано 4,4 млн приманок. После этого заболевание бешенством не отмечалось здесь ни среди людей, ни среди животных. Фактически был создан грандиозный иммунологический барьер от Ла-Манша до швейцарской границы. Частота бешенства снизилась на 99,7%, заболевание во Франции практически исчезло.
Под прицелом
У нас такие же меры принимались еще при Советском Союзе, но при огромной территории нашей страны разделить ее сплошными иммунологическими барьерами и зачистить потом территории внутри них невозможно.
Была избрана другая стратегия — выявление зоонозных очагов вируса бешенства и иммунизация животных в них приманками с вакцинами, в том числе с применением авиации для разбрасывания приманок с вакцинными блистерами. Образно говоря, в отличие от стран ЕС, в России ковровые бомбардировки вакцинированными приманками невозможны, тут требуется прицельное бомбометание.
Вакцинированные брикеты разбрасываются с самолетов малой авиации из расчета 20–30 брикетов на 1 кв. км. Считается, что систематическое применение такого метода вакцинации позволяет в течение шести лет перевести территорию в разряд благополучных по бешенству. После реформы системы управления в ветеринарии в начале 2000-х годов, когда полномочия по борьбе с бешенством переданы на региональный уровень, занимаются этим ветеринарные службы регионов.
В 2018 году природные очаги бешенства обнаруживались на большей части территории России (за исключением 14 регионов). Лидерами по числу случаев заболевания животных стали Московская, Белгородская, Саратовская области, правда, эпидемиологический порог не был достигнут.
По данным Россельхознадзора, в 2019 году о раскладке брикетов с оральной вакциной от бешенства (в том числе с применением малой авиации) сообщили ветеринарные службы Московской области, Удмуртии, Бурятии, Татарстана, Кировской области, Ненецкого автономного округа и др.
Работы много. Но если она продолжится, а на смену традиционным антирабическим вакцинам придут более эффективные ДНК-вакцины, можно достичь цели, и бешенство в нашей стране перейдет в разряд экзотических болезней.