До прекращения из-за пандемии COVID-19 кампания неослабной вакцинации почти смогла искоренить полиомиелит в мире. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в период с 2000 по 2017 год ее кампания позволила снизить бремя этой болезни на 99 процентов, предотвратив заражение более 13 миллионов детей и рискуя потенциально изнурительным параличом.
Но в последние годы усилия по искоренению сопровождались вспышками вакцинного полиомиелита, когда ослабленный вирус, используемый в пероральных вакцинах против полиомиелита, развил способность убегать от привитых людей и распространяться в общинах с низким уровнем вакцинации.
Теперь при поддержке Фонда Билла и Мелинды Гейтс, вирусолог из Сан-Франциско Рауль Андино, доктор философии. и Эндрю Макадам, доктор философии, из Национального института биологических стандартов и контроля Великобритании (NIBSC), который обещает клинические результаты Фазы 1 для первой новой за 50 лет пероральной вакцины против полиомиелита, которую они разработали так, чтобы не иметь возможности развивать вызвать заболевание у людей.
В исследовании 2017 года Andino и его коллеги обнаружили, что в каждой исследованной ими вспышке полиомиелита, вызванной вакцинами, вирус использовал те же три эволюционных этапа, чтобы превратить безопасную вакцину в региональную угрозу.
В своем новом исследовании, опубликованном 23 апреля 2020 года в Cell Host and Microbe , Andino, Macadam, и его коллегах из Фонда Гейтса, Центра инноваций и доступа к вакцинам в Сиэтле и Центра оценки вакцинации при университете Антверпена применили умное генетическое волшебство, основанное на десятилетиях изучения биологии полиовируса, для перепроектирования вакцины, чтобы гарантировать, что она не способна следовать этому трехэтапному пути для повторного развития вирулентности. В частности, они стабилизировали область вирусного генома, которая необходима для его повторного развития способности заражать людей, и гарантировали, что вирус не сможет избавиться от этой модификации, даже обменив генетический материал с родственными вирусами.
«Насколько мне известно, это первая попытка рационально спроектировать живой аттенуированный вирус, основанный на детальном понимании его биологии, в отличие от стандартного подхода слепого пассирования вируса в клетках животных для устранения вирулентности человека с помощью плохо изученных механизмов», – сказал он. Андино, профессор микробиологии и иммунологии в UCSF.
В новом исследовании представлены результаты двойного слепого клинического испытания фазы 1, проведенного на 15 взрослых добровольцах в Университете Антверпена, все из которых ранее были вакцинированы неактивной вакциной, состоящей из измельченных вирусных частиц, чтобы гарантировать, что они не могут заболеть живая вакцина.
Испытание показало, что новая дизайнерская вакцина против полиомиелита была более стабильной и более эффективной, чем 50-летняя вакцина Сабина, из которой она была получена. В частности, новая вакцина заставила участников генерировать многочисленные антитела против полиовируса, и, несмотря на выделение вирусных частиц в их стуле, эти частицы были неспособны заразить или вызвать паралич у мышей. Напротив, в предыдущих исследованиях было установлено, что при воздействии мышей на образцы вируса, взятые людьми, вакцинированными стандартной пероральной вакциной против полиомиелита Сабина, у 90% развивается паралич.
По словам Андино, в настоящее время проводится фаза 2, и она обещает, что ВОЗ планирует провести фазу 3, надеясь ускорить разработку вакцины в качестве экстренной меры для сдерживания этих вспышек вызванного вакциной полиомиелита.
Применение уроков полиомиелита для поиска вакцины COVID-19
После приостановки усилий ВОЗ по ликвидации полиомиелита во время кризиса COVID-19 лаборатория Андино в настоящее время применяет все, что они узнали, разрабатывая вакцины против полиомиелита, для поиска новых подходов к вакцине против SARS-CoV-2, включая разработку модель мыши, чтобы лучше понять, как именно вирус распространяется и вызывает заболевание.
Десятки других попыток вакцины против COVID-19 идут вслед за низко висящими плодами традиционной вакцинации с использованием изолированных вирусных частиц или более совершенной вакцинации на основе РНК, но Andino работает над пониманием биологических путей в вирусе, которые могут быть наиболее подвержены трансформации в безопасную, но эффективную живую аттенуированную вакцину, которая может быть быстро произведена для всемирного распространения.
«Я считаю, что урок полиомиелита заключается в том, что для разработки оптимальной вакцины против SARS-CoV-2 потребуется время, и ранние усилия, вероятно, столкнутся с неожиданными проблемами», – сказал Андино. «Как только у нас появятся безопасные и эффективные вакцины, их нужно будет производить в глобальном масштабе, что, вероятно, потребует использования более старых технологий, которые уже внедрены. Учитывая, как мало мы знаем об этом новом коронавирусе, я держу пари нам понадобится все оружие, которое мы сможем собрать. ”