Новое исследование Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе описывает креативный способ создания вакцины против норовируса, сообщает Medical Xpress со ссылкой на Proceedings of the National Academy of Sciences. 

Для этого ученые использовали высокоэффективные вакцины против ротавируса, который также вызывает диарею. Исследователи создали экспериментальную комбинированную вакцину, которая действует против обеих инфекций, добавив ключевой белок норовируса к безвредному штамму ротавируса. У мышей, получивших экспериментальную вакцину, вырабатывались нейтрализующие антитела против обоих типов инфекционных агентов. 

«Практически у всех когда-то был норовирус», — сказал старший автор исследования Сиюань Дин, кандидат наук, доцент кафедры молекулярной микробиологии. «Вы идете куда-нибудь поесть, а на следующий день начинается рвота и диарея. Вы поправитесь, но это будут тяжелые три дня или около того. Для детей в развивающихся странах, у которых нет доступа к чистой воде, такая инфекция может стать смертельной. Ротавирусные вакцины работают очень хорошо, и для них уже созданы глобальные системы распространения. Исходя из этого мы увидели возможность, наконец, добиться некоторого прогресса и в борьбе с норовирусом».

Процесс исследования

Норовирус человека десятилетиями сопротивлялся научным исследованиям. Он не заражает мышей, крыс и других лабораторных животных, поэтому эксперименты, которые привели к разработке ротавирусных вакцин, невозможно повторить с норовирусом. Дин и его коллеги, в том числе первый автор исследования Такахиро Кавагиши, кандидат наук, штатный научный сотрудник лаборатории Дина, и соавтор Гарри Б. Гринберг, доктор медицинских наук, почетный профессор медицины в Стэнфордском университете, предложили идею использования ротавируса, чтобы обойти технические трудности. 

Исследователи вставили ген белка, образующего внешнюю поверхность норовируса человека, в геном лабораторного штамма ротавируса. Затем они вводили модифицированный ротавирус через рот новорожденным мышам с ослабленным иммунитетом, точно так же, как ротавирусные вакцины вводят детям. Через четыре, шесть и восемь недель они взяли образцы крови и кала. Через девять недель после первоначальной иммунизации исследователи сделали мышам бустерную инъекцию и снова через неделю взяли образцы.

Сильный ответ антител был очевиден в крови девяти из 11 протестированных мышей и в кишечнике всех 11 мышей. Более того, некоторые антитела из крови и кишечника смогли нейтрализовать оба вируса в клеточных культурах «мини-кишки» человека в in vitro. Такие культуры, также известные как органоиды, выращивают из стволовых клеток человека.

«Традиционно исследования вакцин были сосредоточены на ответе антител в крови, потому что мы понимаем, что эта часть иммунного ответа лучше всего», — сказал Дин. «Но норовирус и ротавирус являются кишечными вирусами, поэтому антитела в крови менее важны, чем антитела в кишечнике, с точки зрения борьбы с этими инфекциями. Тот факт, что мы увидели сильный ответ антител в кишечнике, является хорошим знаком».

Следующий шаг — показать, что животные, иммунизированные экспериментальной вакциной, реже болеют или умирают от норовируса. Такие эксперименты уже проводятся.

Перспективы 

До того как в 2006 году были выпущены первые ротавирусные вакцины, полмиллиона детей во всем мире ежегодно умирали от диареи, вызванной этой инфекцией. Сейчас их число оценивается примерно в 200 тысяч — все еще много, но положительная тенденция есть. 

Каждый год норовирус вызывает сотни миллионов случаев пищевого отравления и приводит к смерти не менее 50 тысяч детей, однако реального способа контролировать его не существует. Вирус оказался исключительно сложным для изучения в лаборатории, и ученые изо всех сил пытались разработать эффективные вакцины и лекарства.

Ценность описанного исследования заключается в том, что в нем излагается новый подход, который может ускорить разработку вакцины против различных инфекций, вызывающих диарею. Это особенно актуально для стран с ограниченными ресурсами.

«Существует множество кишечных патогенов, для которых у нас нет хороших методов лечения или вакцин», — сказал Дин. «В принципе, мы могли бы поместить ген любого организма, который заражает кишечный тракт, в ротавирусную вакцину, чтобы создать двухвалентную вакцину. Конечно, нам нужно будет найти правильные мишени, чтобы вызвать хороший иммунный ответ, но принцип таков».