Работа на опережение: разработчики вакцины «Карнивак-Ков» объяснили, почему она так важна для защиты людей и как поможет противостоять коронавирусам в будущем

Новости
11.05.2021 12:13:46
Коронавирусы вообще, не только SARS-CoV-2, отличаются высокой склонностью к генетическим изменениям, мутациям и рекомбинациям, объяснили эксперты, именно поэтому они способны поражать разные виды животных и преподносить неприятные сюрпризы. Чтобы разобраться в дискуссионной и пока мало изученной теме о связи животных и нового вируса, «Ветеринария и жизнь» обратилась к вирусологам, эволюционным генетикам и разработчикам вакцины «Карнивак-Ков» – научным сотрудникам Федерального центра охраны здоровья животных (ФГБУ «ВНИИЗЖ») Россельхознадзора. Вот подробное объяснение ученых о целях создания вакцины для животных и о том, как противостоять эпидемиям и пандемиям коронавирусов в будущем.
Текст: Анастасия Мазнева

ВЕК КОРОНАВИРУСОВ

«Я называю XXI век веком коронавирусов, потому что именно в этом веке мы поняли: коронавирусы – страшный враг для человека. В текущем столетии мы получили SARS-CoV, MERS-CoV (SARS-CoV – возбудитель атипичной пневмонии, MERS-CoV – возбудитель ближневосточного респираторного синдрома. – Прим. ред.) и пандемию COVID-19», – рассказал «ВиЖ» вирусолог Анатолий Альтштейн, профессор Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи.

«В ближайшие 10 лет человечество столкнется, вполне возможно, с еще одной вспышкой, вызванной уже другим коронавирусом», – считает профессор Донского государственного технического университета Алексей Ермаков. Среди всех групп вирусов коронавирусы отличаются особенно высокой способностью к  изменчивости из-за длинного РНК-генома, подчеркнул Анатолий Альтштейн. РНК, в отличие от ДНК, менее стабильная молекула, в ней чаще происходят мутации и рекомбинации.

Кроме того, как пояснил «ВиЖ» профессор эволюционной генетики Университета Восточной Англии Кок ван Остерхаут, по своей эволюционной стратегии коронавирусы – генералисты, то есть часто поражают сразу несколько видов животных.

Вообще, наука делит коронавирусы на четыре рода, среди которых есть вирусы человека, птиц, летучих мышей, кошек, собак, свиней, коров, ежей и даже белуги. Ветеринарам коронавирусы известны более 80 лет. «Первый описанный коронавирус как раз был выделен от птиц в 1937 году в США. Это был вирус инфекционного бронхита кур, который и сегодня наносит серьезный урон сельскому хозяйству, в том числе из-за своей высокой изменчивости», – рассказал заместитель директора ВНИИЗЖ по научно-исследовательской работе и мониторингу Илья Чвала.

Как стало известно, в 2016 году, незадолго до появления нового коронавируса SARS-CoV-2, в Китае, в провинции Гуандун, ученые впервые описали синдром острой коронавирусной диареи свиней. Эта деталь существенна еще и потому, что тогда у свиней выявили коронавирус, ранее встречавшийся только у летучих мышей. «Коронавирусы были нам хорошо известны, известна их способность преодолевать межвидовой барьер и переходить на новые виды животных, – пояснил Илья Чвала.  – Поэтому уже в начале пандемии COVID-19 мы в Федеральном центре охраны здоровья животных предполагали, что SARS-CoV-2, перешедший к людям от рукокрылых, вернется в популяцию животных, только распространится уже на другие виды». Так и произошло.


ОПАСНОЕ СБЛИЖЕНИЕ

Весной 2020 года SARS-CoV-2 начал заражать животных. Восприимчивыми оказались кошки, собаки, норки и  хорьки на звероводческих фермах, обитатели зоопарков (тигры, львы, даже горилла и – в меньшей степени – другие зоопарковые животные).

Запомнилась ситуация в  Дании: из-за распространения коронавируса в зверохозяйствах этой страны осенью 2020  года было уничтожено все поголовье норок на фермах – 17 млн животных. Пострадали также звероводческие хозяйства Испании, Голландии, других стран. Решение властей Дании об уничтожении норок на фермах связано с угрозой быстрого распространения вируса SARS-CоV-2 среди этих животных и появления его новых, опасных и для человека, вариантов. В местах скученного содержания животных у вирусов появляются отличные возможности для мутаций, рекомбинаций и быстрой эволюции.

«Напрямую на скорость распространения болезни влияет численность поголовья животных на определенной территории и возможность их контактировать между собой, – рассказал Илья Чвала. – В звероводческих хозяйствах на ограниченной территории часто содержится много животных разного возраста, а иногда и разных видов, например норки, хорьки, лисы, песцы и другие. При заносе вируса в такую гетерогенную популяцию возбудитель имеет возможность избирательно адаптироваться к определенным видам. Именно такая скученность становится причиной стремительной эволюции вируса и его адаптации к новым животным».

Все эксперты, участвовавшие в подготовке этого материала, подчеркивали важный факт: животные – жертвы пандемии, которая распространяется за счет передачи возбудителя инфекции от человека к человеку. Нет доказательств, что животные играют существенную роль в распространении инфекции среди людей.

Тем не менее, поясняют ученые, распространение вируса на норковых фермах создаст новые возможности для его эволюции. Почему? Несоблюдение технологии выращивания норок может стать причиной побега животных. «Если норка сбежала с фермы, есть вероятность передачи вируса от нее другим видам в дикой природе. А дикие животные могут стать резервуаром для SARS-CoV-2 и, при худшем варианте развития событий, представлять определенную угрозу для человека», – объяснила «ВиЖ» один из разработчиков вакцины для животных «Карнивак-Ков» Татьяна Галкина, заведующая лабораторией профилактики болезней мелких домашних животных ВНИИЗЖ. «Поэтому, – продолжает эксперт, – мы создавали вакцину с  целью прервать эту гипотетически возможную цепочку распространения вируса, если возникнет необходимость. Пока такой необходимости в России нет, но лучше, когда наука работает на опережение».


В А К Ц И Н А

Эксперты поясняют, что вакцина против COVID-19 для животных будет особенно актуальна не только на норковых фермах, но и в приютах для животных, цирках, зоопарках, то есть в  местах, где животные содержатся скученно на ограниченной территории. «Новые знания о  коронавирусе SARS-CoV-2 мы получаем буквально каждый день, поэтому создание вакцины для животных важно хотя бы даже для страховки, на случай появления непредвиденной ситуации»,  – прокомментировала в  интервью «ВиЖ» вице-президент Российской академии наук Ирина Донник. 

Клинические испытания вакцины проходили в звероводческих хозяйствах и приютах для животных. В 100% случаев у животных вырабатывался иммунитет, отмечалась высокая эффективность и  низкая реактогенность препарата. Действующее вещество разработанной для животных вакцины – инактивированный, то есть убитый, вирус SARS-CoV-2. Цельные частицы (вирионы) вируса сорбированы на вспомогательном соединении – гидроокиси алюминия. Для иммунизации животных ученые рекомендуют двукратное применение вакцины. 

«Мы рекомендуем использовать вакцину в дозе 1 мл с ревакцинацией на 21-й день. При этом высокий и напряженный уровень иммунитета будет уже к 35-му дню», – рассказал заместитель директора ВНИИЗЖ по научно-исследовательской работе и развитию Александр Кононов. Разработка вакцины и тест-системы – только часть большой работы по изучению коронавируса и его связи с животными. Этим занимаются ветеринарные вирусологи и микробиологи во всем мире. Научные сотрудники ВНИИЗЖ планируют изучать длительность иммунитета у вакцинированных животных. Запланированы и другие интересные исследования. Например, передается ли иммунитет, появившийся после введения вакцины, с молоком матери либо внутриутробно от взрослых животных к детенышам.

НА ОДНОЙ ПЛАНЕТЕ С ЖИВОТНЫМИ

Вероятность появления вспышек зоонозных болезней сильно увеличилась за последние несколько десятков лет, считает профессор эволюционной генетики Кок ван Остерхаут. «За последние 100 лет население Земли увеличилось почти в пять раз – с 1,7 до почти 8 млрд человек. Люди стали активнее вторгаться в  дикую природу и  разводить гораздо больше сельскохозяйственных животных, – рассказал профессор Остерхаут «ВиЖ». – Все эти факторы вместе означают, что контакт человека и животных стал более тесным, такого не было еще 100 лет назад. Для зоонозных, то есть общих для животных и человека, инфекций это создает благоприятные возможности для распространения и эволюции».

«Появление COVID-19 связано в первую очередь с очень агрессивным вхождением человеческой популяции на вирусную территорию, это самая распространенная гипотеза среди ученых, – пояснил профессор Алексей Ермаков. – Черный рынок диких животных сегодня пятый по масштабу после рынка наркотиков, оружия и других и растет каждый год. Это значит, что будут постоянно создаваться условия для обмена вирусной микробиотой между дикими животными, домашними и человеком». 

По мнению Алексея Ермакова, для подготовки к новым потенциальным вспышкам зоонозных болезней важен постоянный ветеринарно-санитарный и  ветеринарно-биологический контроль для обеспечения благополучия по вирусным болезням, в том числе диких животных, и за тем, что происходит вообще в мире вирусов. «Как 100 лет назад натуралисты шли в дикую природу и открывали новые виды, – прокомментировал ученый, – так и сейчас: поле неизвестных, неоткрытых видов огромное – просто объект для изучения ученых резко уменьшился, это бактерии и вирусы». 

Профессор Кок ван Остерхаут обращает внимание на другую грань будущего: из-за распространения инфекций в  ближайшие 50 лет возникнет необходимость пересмотреть источники животного белка. «Человечество разводит очень много млекопитающих животных, – рассказал профессор. – Не исключаю, что людям придется уделить больше внимания аквакультуре, потому что передача вирусов между человеком и рыбами и другими водными животными менее вероятна, чем между человеком и млекопитающими». На стадии зарождения предупредить появление вспышек новых инфекций невозможно, считает Анатолий Альтштейн.

«Здесь не угадаешь, где подстелить соломки… Поэтому единственный подход – это разрабатывать лекарства, специфические лекарства против коронавирусной инфекции, и разрабатывать технологии приготовления вакцин. Заранее приготовить вакцины против того или иного коронавируса не так просто, а уж против коронавирусов, которые еще только возникнут, совсем нелегко. Но методы, так называемые платформы, могут быть отработаны», – пояснил ученый. А по словам профессора Алексея Ермакова, нам надо задуматься над тем, что не вирусы как-то попадают в мир человека, а наоборот – человек и все высшие животные живут в мире вирусов. Людям остается лишь признать этот факт, научиться управлять вирусами и  стараться быть на шаг впереди в  случае непредвиденных событий.

        

         Фото: Александр Плонский / "ВиЖ"

  «Карнивак-Ков»: как это действует

Зарегистрированная в РФ вакцина против COVID-19 для животных на сегодня не имеет аналогов. «ВиЖ» собрала краткое досье о том, как она создавалась и по какому принципу действует.

ИСТОРИЯ РАЗРАБОТКИ

Как только появилась официальная информация о том, что животные могут быть инфицированы возбудителем COVID-19, в  подведомственном Россельхознадзору Федеральном центре охраны здоровья животных (ФГБУ «ВНИИЗЖ», г.  Владимир) приступили к  разработке тест-систем, необходимых для выявления инфекции. Был разработан и  валидирован метод выявления генома коронавируса SARS-CoV-2 в пробах патологического материала и смывах с тканей от животных. Метод показал высокую чувствительность и специфичность. Одновременно велась разработка вакцины против COVID-19 для животных, в доклинических исследованиях которой использовались норки, кошки, собаки и хорьки с соблюдением этических норм при обращении с животными. Всего на этой стадии исследований участвовало 130 голов животных каждого вида. Результаты показали эффективность вакцины «Карнивак-Ков» для животных, а также безвредность и безопасность препарата как для них, так и для человека и окружающей среды.

Это позволило приступить к проведению клинических испытаний препарата на целевых животных в условиях промышленного содержания. В рамках клинических исследований было вакцинировано более 200 голов пушных зверей, кошек и  собак. Проведенные испытания также подтвердили эффективность и безвредность «Карнивак-Ков».

Качество препарата подтверждено подведомственным Россельхознадзору ФГБУ  «Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и  кормов» (ФГБУ  «ВГНКИ»).

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Вакцина против коронавирусной инфекции (COVID-19) плотоядных животных сорбированная инактивированная («Карнивак-Ков») состоит из инактивированных цельных вирионов возбудителя заболевания, адсорбированных гидроокисью алюминия. При первичном введении препарата В-лимфоциты распознают специфические антигены инактивированных вирионов, после чего они преобразуются в плазматические клетки (плазмоциты) и клетки памяти.

Одновременно происходит индукция неспецифических иммуноглобулинов класса М (IgM). Образовавшиеся плазмоциты несут на клеточной мембране антигенспецифичные рецепторы, которые при контакте с конкретным антигеном превращаются в антитела (специфические к возбудителю иммуноглобулины класса G – IgG), блокирующие способность вируса прикрепляться к клеткам хозяина и проникать в них. Повторное введение препарата стимулирует интенсивный и продолжительный иммунный ответ.

Данный феномен обусловлен тем, что образовавшиеся при первичном введении вакцины клетки памяти несут в себе информацию об антигене коронавируса SARS-CoV-2 и при повторном введении данного антигена в организм хозяина вызывают мощный вторичный иммунный ответ, сопровождающийся быстрым и  интенсивным образованием вирусспецифических IgG, минуя стадию образования IgM.

Подпишитесь на нас в ЯНДЕКС.НОВОСТИ и в Telegram , чтобы читать новости сразу, как только они появляются на сайте.

Задайте вопрос
Яндекс.Метрика