Как дети помогают ученым бороться с "плохими" вирусами
Группа детей, которые недавно начали участвовать в экспериментальном исследовании одного редкого вирусного заболевания, в конечном итоге может дать ученым рецепт, который поможет замедлить или остановить будущие вирусные пандемии.
Исследователи в четырех центрах США принимают участие в трехлетнем исследовании энтеровируса D68 (EV-D68), который, по имеющимся данным, может вызывать у детей неврологическое заболевание, похожее на полиомиелит, под названием острый вялый паралич (acute flaccid myelitis), или AFM. Впервые это заболевание было выявлено в 2014 году, причем большинство случаев заболевания происходило раз в два года у детей в конце лета и начале осени. В 2018 году врачи сообщили о 238 случаях AFM в Соединенных Штатах. В большинстве случаев заболевание сопровождается лихорадкой и затрудненным дыханием, которые переходят во внезапно возникающую слабость конечностей, потерю мышечного тонуса и утрату рефлексов.
В более широком смысле это исследование является пробным примером того, как, по мнению некоторых ученых, страны могут планировать вирусные пандемии, используя двухэтапный подход, объединяющий иммунологию человека с наблюдением за сиквенсами вируса.
Национальное пилотное исследование EV-D68 является частью PREMISE, репозитория по реагированию на пандемии с помощью микробного и иммунного надзора и эпидемиологии. PREMISE - это инициатива Исследовательского центра вакцин NIAID, которая началась в начале 2021 года.
"Мы должны с чего-то начать", - говорит Дэниел Дуэк о пилотном исследовании EV-D68, а затем объясняет конечную цель PREMISE: "Это звучит немного дерзко, но мы стремимся к тому, чтобы измерить иммунитет у каждого человека на Земле против каждого потенциального патогена на Земле". Дуек - врач и исследователь, который курирует программу изучения иммунологии человека.
Он также является содиректором PREMISE вместе с коллегой Адрианом МакДермоттом. Инициатива PREMISE включает в себя сеть исследователей, целью которых является сбор образцов у групп людей для выявления особенностей иммунитета против вирусов, имеющих пандемический потенциал. В рамках PREMISE также будут проводиться исследования образцов животных, являющихся носителями заболеваний, которые могут передаваться людям, и людей с симптомами для идентификации вирусов.
По словам Дуэка, инициатива PREMISE выросла из еженедельных дискуссий, которые он и Макдермотт вели с коллегами-эпидемиологами из Принстонского университета. "Они - экологи заболеваний, интересующиеся восприимчивостью популяций, которые хотели узнать от нас больше об иммунологии", - сказал Доук. Когда началась пандемия COVID-19, группа поняла, что "нам не нужно просто измерять иммунологию, нам нужно перевести эти знания в продукты".
Они и их соавторы надеются, что проект PREMISE покажет, что, как объяснил Дуек, можно выбрать вирус, изучить, как он инфицирует, реплицируется и мутирует; узнать, что делает определенных людей восприимчивыми к инфекции; узнать, что защищает других людей от инфекции; а затем использовать эти данные для разработки и тестирования вакцин и антител, чтобы в случае необходимости иметь их "на полке". По его словам, ученый Барни Грэм предложил EV-D68 в качестве идеального вируса для пилотного исследования: этот вирус является приоритетным патогеном, он поражает детей, и ученым необходимо понять закономерности его передачи после завершения COVID-19.
По состоянию на 18 мая в исследовании EV-D68 приняли участие 117 детей. В рамках пилотного исследования участники будут отслеживать наличие EV-D68 и других интересующих их инфекционных заболеваний, используя образцы крови и, возможно, мазки из носа, которые будут проверяться в лаборатории на наличие полезных белков иммунной системы. Результаты исследования помогут понять сероэпидемиологию - например, какие антитела наиболее эффективны - EV-D68 и других инфекционных заболеваний. Полученные аналитические данные будут использоваться для упреждающего создания исследовательских и информационных ресурсов для раннего обнаружения и диагностики, а также для определения методов лечения с помощью моноклональных антител и иммуногенов для открытия и разработки вакцин. Эти данные помогут определить будущее проекта PREMISE.
Если пилотный проект по EV-D68 окажется эффективным, то, по словам Дуэка, исследователи применят эту концепцию к "списку плохих вирусов", который включает хантавирусы, коронавирусы, вирусы гриппа и различные вирусы геморрагических лихорадок - то есть все приоритетные патогены, обладающие пандемическим потенциалом. Он уверен в концепции PREMISE, потому что смежный проект с другой Принстонской командой уже дает интригующие результаты из региона Туркана в Кении. По словам Дуэка, ученые проверяют образцы местных участников на все известные коронавирусы.
"Мы видим некоторые интересные вещи", - сказал он, добавив, что после анализа и интерпретации данных ученые планируют опубликовать результаты, которые помогут лучше понять, как патогены циркулируют среди изолированных популяций. "Затем речь пойдет о предварительном позиционировании продуктов, которые могут принести пользу людям".
Литература:
H Nguyen-Tran, et al. Enterovirus D68: A Test Case for the Use of Immunologic Surveillance to Develop Tools to Mitigate the Pandemic Potential of Emerging Pathogens. The Lancet Microbe. (2022).
MJ Mina, et al. A Global lmmunological Observatory to meet a time of pandemics. Elife. (2020).
