Бешенство - это смертельно опасное зоонозное заболевание, вызываемое вирусом бешенства.
Ежегодно в мире от этой инфекции умирает около 60 000 человек. Более высокий уровень заболеваемости наблюдается в Азии и Африке. Вирус бешенства это РНК-вирус, который в первую очередь поражает центральную нервную систему и вызывает смертельное заболевание. Гликопротеин, экспрессируемый на вирусной оболочке, жизненно важен для проникновения вируса в клетку-хозяина через слияние вирусной оболочки с мембраной клетки-хозяина. Это делает белок основной мишенью для нейтрализующих антител и разработки вакцин.
В настоящее время не существует терапии против бешенства. Однако, поскольку вирус остается в месте проникновения инфекции в течение нескольких дней или недель, антирабическая иммунизация до или сразу после инфицирования может эффективно блокировать его транслокацию в центральную нервную систему и предотвратить летальный исход. Инактивированные вакцины, разработанные против вируса бешенства, показали значительную защитную эффективность. Однако для достижения оптимальной защиты требуется около 4 - 5 доз вакцины. Вакцины из живого аттенуированного вируса также эффективны против бешенства; однако эти вакцины вызывают много вопросов, связанных с безопасностью. Кроме того, производство этих вакцин является дорогостоящим и требует много времени.
В данном исследовании ученые разработали антирабическую вакцину, используя новейшую технологию на основе мРНК. Основными преимуществами вакцин на основе мРНК являются простое и экономически эффективное производство, а также надежная и длительная защита. Кроме того, эти вакцины безопасны, поскольку не содержат живых вирусных частиц. Оптимизированная мРНК-вакцинная конструкция, экспрессирующая гликопротеин вируса бешенства, была разработана in vitro и затем оценена in vivo на иммуногенность и защитную способность у мышей и собак.
Иммуногенность вакцины оценивалась путем иммунизации мышей различными дозами вакцины внутримышечно. Результаты показали, что более высокие дозы вакцины могут вызвать сильный и стойкий ответ антигликопротеиновых IgG антител. Кроме того, что касается клеточного иммунитета, вакцина, введенная один или два раза, вызвала значительную индукцию Т-клеточного ответа. Иммунизированных мышей интрацеребрально заражали вирусом бешенства на 14-й день после иммунизации для оценки защитной эффективности вакцины. На 14-й день после иммунизации у мышей наблюдалась сильная реакция связывания и нейтрализации антител, которая была несколько выше, чем у мышей, иммунизированных инактивированной вакциной.
Что касается защитной эффективности, результаты показали, что мыши, иммунизированные двумя дозами мРНК-вакцины, выживали в 100% случаев по сравнению с 66% мышей, иммунизированных двумя дозами инактивированной вакцины. Кроме того, все выжившие мыши показали устойчивый нейтрализующий ответ антител и отсутствие следов вируса в мозге на 21-й день после заражения.
В исследовании были опробованы различные интервалы дозирования, чтобы получить оптимальную схему вакцинации. Результаты показали, что две дозы вакцины в 14 дней вызвали значительно более высокий ответ антител и выживаемость по сравнению с 3-дневным или 7-дневным интервалом дозирования.
Схемы вакцинации с двумя и тремя дозами были протестированы на собаках. В частности, вакцина с низкой и высокой дозой вводилась дважды с интервалом в 7 дней или трижды с интервалом в 7 дней и 21 день. Результаты показали, что собаки, иммунизированные комбинацией доз и интервалов, демонстрировали сильный нейтрализующий ответ антител на 9, 11, 13 и 35 день после иммунизации.
На 35-й день после иммунизации собаки получили дозу вируса, в 50 раз превышающую среднюю летальную дозу. Результаты показали, что собаки, иммунизированные двумя или тремя дозами вакцины, продемонстрировали 100% выживаемость. Аналогичная защитная эффективность наблюдалась у мышей, иммунизированных пятью дозами инактивированной вакцины.
Постэкспозиционная эффективность вакцины проверялась путем инфицирования собак сначала вирусом, а затем иммунизацией двумя или тремя дозами через шесть часов после инфицирования. Защитная эффективность, оцененная на третий месяц после заражения, показала, что собаки, иммунизированные двумя или тремя дозами высокодозной вакцины, достигли 100% выживаемости. Напротив, собаки, иммунизированные пятью дозами инактивированной вакцины, показали лишь 33% выживаемость.
Разработанная в данном исследовании антирабическая мРНК-вакцина продемонстрировала надежный и стойкий ответ антител у мышей и собак. Вакцина также показала высокую защитную эффективность против вируса бешенства в условиях до и после заражения. Авторы исследования подчеркнули, что для определения эффективности и безопасности вакцины необходимы клинические испытания на людях.
