Макаки оказались перспективной моделью инфекции вирусом Оропуш

Вирус Оропуш (OROV) — это способный к быстрому распространению арбовирус, который принадлежит к семейству Peribunyaviridae и передается преимущественно москитами и мокрецами. Он вызвал серьезную вспышку в Южной Америке в 2024 году, и, хотя инфекция чаще всего проявляется острой лихорадкой, в редких случаях могут развиваться неврологические симптомы и энцефалит. Кроме того, недавно появились свидетельства возможности вертикальной трансмиссии OROV — по-видимому, он может передаваться от матери к плоду подобно вирусу Зика. Однако патогенный потенциал вируса Оропуш и иммунный ответ хозяина остаются в значительной степени неизученными, поэтому крайне важно получить адекватные животные модели.

Международная группа исследователей проанализировала динамику вирусной репликации, а также врожденный и адаптивный иммунный ответов на вирус Оропуш in vivo у нескольких видов приматов, не включающих человека.

Использование приматов, таких как макаки, в качестве моделей заболеваний человека ценно из-за их генетического сходства с людьми, в отличие от мышей, которые часто устойчивы к вирусным инфекциям человека из-за различий интерферонового ответа. Такие модели позволяют получить полное представление о врожденном и адаптивном противовирусном ответе, которое невозможно при использовании генетически модифицированных мышей.

Для проверки применимости таких модельных животных ученые инфицировали четыре вида приматов: свинохвостых макаков (Macaca nemestrina, PTM), макаков-резусов (Macaca mulatta, RM) и два вида африканских зеленых мартышек (род Chlorocebus, в статье обозначены как AGMver и AGMsab). Животным вводили OROV подкожно в различных дозах — от 1000 до 450 000 бляшкообразующих единиц (PFU). В течение нескольких дней после заражения ученые измеряли уровни РНК вируса OROV в плазме крови, а также в назальных мазках, бронхоальвеолярной лаважной жидкости (смывах из бронхов) и фекалиях животных.

OROV активно реплицировался в организмах PTM, RM и AGMver. Вирусная РНК в плазме появлялась уже на второй день после инфицирования, достигала пиковых уровней (более 10⁶ копий/мл) на 3–5 день и становилась необнаружимой примерно к 9-му дню. При этом доза инокулята, если она превышала 10 000 PFU, не меняла существенно кинетику или величину виремии.

Вирус реплицировался и в организме зеленых мартышек AGMsab, но на более низких уровнях (пиковый уровень составил около 10⁴ копий/мл), что отличало их от других приматов в этом исследовании.

Вирусная РНК также часто детектировалась в носовых мазках, причем кинетика уровней была сопоставима с кинетикой в плазме. Это позволяет предположить, что вирус может реплицироваться в верхних дыхательных путях, и поднимает вопрос о возможности аэрозольной передачи. Низкие, но обнаружимые уровни РНК OROV авторы выявили также в спинномозговой жидкости (СМЖ), причем это было характерно в первую очередь для AGMsab. Данное обнаружение предполагает возможность нейроинвазии.

Несмотря на выраженную виремию, ни у одного из экспериментально инфицированных приматов не наблюдалось клинических симптомов заболевания, таких как изменения в поведении, лихорадка или респираторные признаки. Это согласуется с предположением о частых бессимптомных случаях инфекции у людей.

Ученые детально проанализировали, как организм приматов реагирует на инфекцию OROV, используя методы проточной цитометрии и транскриптомного анализа лейкоцитов с помощью NanoString. Инфекция OROV вызвала сильную реакцию врожденного иммунитета у всех четырех видов нечеловекообразных приматов.

Врожденная иммунная система реагирует немедленно — на это указала индукция генных сигнатур, связанных с интерфероновым ответом I типа, в мононуклеарных клетках периферической крови (PBMC). Она происходила в период пиковой репликации вируса. Выявленное увеличение IP-10 — маркера интерферонового ответа I типа — сопровождалось активной пролиферацией NK-клеток (естественных киллеров). Затем формировался стойкий адаптивный иммунитет: исследователи выявили выраженную экспансию IgM⁺ B-клеток и быструю выработку высоких титров нейтрализующих антител. Их уровни были значительными уже к 25 дню после заражения и оставались долговечными, сохраняясь выше 100 EC₅₀ (эффективной нейтрализующей концентрации) даже спустя год после первичной инфекции. Одновременно с гуморальным ответом ученые выявили OROV-специфичные CD8⁺ Т-клетки, что подтверждает индукцию клеточного иммунитета.

Чтобы проверить, обеспечивает ли первичная инфекция иммунологическую защиту у модельных приматов, ученые провели эксперимент по повторному заражению. После повторного заражения вирусная РНК в плазме была практически необнаружима (менее 1000 копий). Авторы не выявили ни явных признаков усиления OROV-специфичного Т-клеточного ответа, ни повышения титров нейтрализующих антител. Этот результат убедительно продемонстрировал, что иммунитет, вызванный первичной инфекцией OROV, обеспечивает долговременную защиту.

Полученные данные имеют решающее значение для готовности к пандемиям, особенно в контексте продолжающихся вспышек OROV. Исследование доказывает, что нечеловекообразные приматы, особенно резус-макаки, свинохвостые макаки и мартышки-верветки, служат подходящими моделями для изучения инфекции OROV. Уже сейчас на них можно оценивать эффективность противовирусных препаратов и вакцин.

Самое важное, что первичная инфекция обеспечивает долгосрочную защиту от повторного заражения — это дает веские основания полагать, что вакцинация людей также обеспечит защиту от инфицирования OROV. Обнаружение РНК вируса в носовых мазках требует дальнейшего изучения того, как дыхательные пути могут служить средой для репликации и возможной передачи вируса. Отсутствие явных клинических симптомов у модельных приматов может указывать на то, что тяжелое течение болезни редко и у человека, или что необходимо изучать другие, потенциально более патогенные изоляты OROV, циркулирующие в настоящее время.

Вирус Зика влияет на внутриутробное развитие и поведение детенышей макак-резусов