Вакцина защитила макак от лихорадки Ласса

В Западной Африке лихорадка Ласса приводит к тысячам смертей ежегодно. Болезнь тяжело диагностировать из-за неспецифичности ранних симптомов (повышение температуры, усталость, головная боль), поэтому диагноз в основном ставят уже на поздних стадиях. Умирает до 15–30% госпитализированных людей. Есть острая необходимость в разработке вакцин и лечения.

Возбудителем лихорадки Ласса является аренавирус Lassa mammarenavirus (LASV). Он переносится грызунами рода Mastomys. Человек в основном заражается лихорадкой через контакт с мочой и другими выделениями грызунов. Пик заражения приходится на сухой сезон, когда число грызунов повышается, они приходят к человеческому жилищу в поисках ресурсов.

За последние десятилетия было разработано довольно много кандидатных вакцин, но только несколько показали эффективность на нечеловекообразных обезьянах. Одна из них содержала рекомбинантный вирус осповакцины, экспрессирующий гликопротеин LASV или гликопротеин в комбинации с нуклеопротеином, другая — рекомбинантный вирус везикулярного стоматита, экспрессирующий гликопротеин LASV. Некоторые вакцины проходят клинические исследования. В новой работе французские ученые испытали свою кандидатную вакцину на макаках-крабоедах.

Изначально авторы создали вакцину на основе рекомбинантного вируса кори (MeV), который экспрессирует гликопротеин и нуклеопротеин LASV штамма Josiah (MeV-NP). Потом они ее немного модифицировали. Одна доза вакцины защитила макак от лихорадки Ласса, в том числе от штаммов других линий. Однако исследователей беспокоил вопрос, как поведет себя вакцина в человеческой популяции, у которой есть иммунитет к MeV. Поэтому в новой работе у обезьян также был иммунитет против кори.

Двенадцать макак-крабоедов разделили на четыре группы по три макаки: D-16, D-8, H+1, и контроль. Обезьянам в группах D-16 и D-8 вводили вакцину внутримышечно за 16 и 8 дней до заражения смертельной дозой вируса. В группе H+1 обезьян заражали за час до вакцинации. Контрольной группе вакцину не вводили. После заражения за обезьянами наблюдали в течение 28 дней.

На шестой день у всех животных снизилась активность, но симптомов заболевания было мало. На девятый день симптомы прогрессировали в группах H+1 и контрольной, пока животных не подвергли эвтаназии по клиническим показателям. Макаки в группах D-16 и D-8 демонстрировали активность на нормальном уровне после шестого дня.

С третьего по шестой день температура тела большинства зараженных обезьян выросла с 38°C до 41°C. В группе H+1 и контрольной температура оставалась повышенной в течение нескольких дней и резко падала за несколько часов до эвтаназии. У двух обезьян в группе D-16 температура оставалась повышенной до девятого дня, после чего снизилась. У некоторых макак температура не повышалась.

Также авторы измеряли уровни аланин- и аспартатаминотрансферазы — маркеров тяжелого протекания лихорадки Ласса. Они выросли на шестой или девятый дни у животных в группах H+1 и контрольной. В этих группах на третий день также вырос уровень C-реактивного белка, маркера воспаления, и оставался повышенным до смерти. С другой стороны, в группах D-16 и D-8 уровень C-реактивного белка вырос только у некоторых животных, а затем быстро снизился, уровни аланин- и аспартатаминотрансферазы не повышались.

В группах H+1 и контрольной также выросли уровни провоспалительных цитокинов, интерферона гамма, перфорина, некоторых хемокинов. В группах D-16 и D-8 если эти показатели и росли, то не так значительно и только временно. Все животные, которых привили до заражения, выжили без явных симптомов лихорадки Ласса. Терапевтическое введение вакцины после заражения не давало преимуществ.

В группах D-16 и D-8 вирусная нагрузка у обезьян повышалась ненадолго, а в группах H+1 и контрольной вирусная нагрузка постоянно возрастала до самой смерти. Авторы также определили инфекционные LASV-частицы в различных органах умерщвленных макак. Они детектировались во всех изученных органах в группах H+1 и контрольной, но не D-16 и D-8. Немного вирусной РНК также было выявлено в органах (но не в мозге) одного из животных из групп D-16 и D-8.

Низкий уровень LASV-специфичных IgM был детектирован с дня 0 по шестой день в животных из группы D-8, но не остальных групп. С шестого по девятый день уровень этих антител рос во всех группах, пока не достиг максимума на девятый день. После этого он оставался стабильным в группе D-16 и снижался в группе D-8. Уровень IgG также быстро рос между третьим и девятым днем в группах D-16 и D-8. В группах H+1 и контрольной IgG детектировались только перед смертью. Уровень MeV-специфичных антител был выше в группах D-16 и D-8. На момент заражения только двое животных из этих групп имели нейтрализующие антитела.

Гликопротеин-специфичные CD4+ T-клетки были детектированы в группах D-16 и D-8 на шестой день и достигли пика на девятый, после чего их уровень снизился. Нуклепротеин-специфичные CD4+ T-клетки тоже были выявлены, но в меньших количествах. Гликопротеин-специфичные CD8+ T-клетки появились к девятому дню в группе D-8. В группе D-16 этот иммунный ответ был менее выявлен, а в группах H+1 и контрольной полностью отсутствовал. CD8+ T-клеток, специфичных к нуклеопротеину, было очень мало в группах D-16 и D-8. Авторы также рассмотрели уровни других иммунных клеток, включая естественные киллеры.

В защите иммунизированных макак играл роль как гуморальный, так и T-клеточный иммунный ответ. Чтобы лучше понять механизм защиты этих животных, авторы сравнили транскриптомные профили их мононуклеарных клеток периферической крови. Группа H+1 не рассматривалась. У всех животных на третий и шестой дни повысилась экспрессия генов, связанных с противовирусным ответом. При этом заметнее всего это было у контрольных животных. У животных из групп D-16 и D-8 экспрессия этих генов снизилась к девятому дню, тогда как у контрольных оставалась повышенной.

Также у животных была повышена экспрессия многих цитокинов и хемокинов. К шестому дню экспрессия снизилась в группах D-16 и D-8, но не в контрольной. Интересно, что у животных из группы D-16 экспрессия генов, ассоциированных с B-клеточным ответом, не повышалась, а в группе D-8 — повышалась уже во время заражения.

В предыдущих работах авторы показали эффективность иммунизации при заражении через месяц и год после введения вакцины. В новой работе эти сроки значительно сократили, но эффективность не снизилась. У животных из группы D-8 повышенная температура держалась не так долго, как в группе D-16, у них также быстрее снижался уровень C-реактивного белка. Авторы объясняют это более сильным B-клеточным ответом. Иммунитет к MeV не влиял на эффективность вакцины.

Merck нашла в своих холодильниках вакцину против эболавируса Судан