Notice: unserialize(): Error at offset 2 of 22 bytes in variable_initialize() (line 1202 of /home/rzcom/public_html/includes/bootstrap.inc).
23.07.2020

От хомяков до обезьян: как животные помогают ученым бороться с COVID-19

Различные виды животных помогают ответить на разные вопросы о заболевании COVID-19 у людей, что необходимо для разработки вакцин и методов лечения.

Одной из самых необычных особенностей SARS-CoV-2 является широкий спектр тяжести заболеваний людей – от легких или бессимптомных инфицирований до смертельных случаев. Создание моделей на животных, отражающих такое клиническое разнообразие, очень важно. 

Воспроизводить серьезные заболевания особенно сложно, но исследования коронавирусов, которые в прошлые годы вызвали вспышки тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) и ближневосточного респираторного синдрома (MERS), заложили существенную основу. 

Основные лабораторные животные для экспериментов – мыши, и у исследователей уже есть много инструментов для работы с ними. К сожалению, эти грызуны, хотя и не застрахованы от инфекции, похоже, не испытывают каких-либо побочных эффектов от заражения новым вирусом. То же самое относится и к атипичной пневмонии, хотя там две стратегии оказались эффективными: адаптация мышей к вирусу и адаптация вируса к мышам.

Измененные мыши и модифицированные вирусы

В 2007 году микробиолог Стэнли Перлман из Университета Айовы (США) и его коллеги генетически модифицировали мышей для создания человеческой версии рецептора ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2), который оригинальный вирус SARS использовал для фиксации на клетках. Болезнь была смертельной для этих мышей. SARS-CoV-2 использует тот же рецептор, поэтому грызуны с модифицированным hACE2 также уязвимы к новому вирусу. Эта техника полезна для тестирования лекарств, применяемых для лечения зараженного животного. 

Другие ученые редактируют геном вируса, чтобы позволить ему присоединиться к рецептору мыши. Вирусолог Канта Суббарао из Национального института аллергии и инфекционных заболеваний США и ее коллеги пошли другим путем: они создали штамм вируса атипичной пневмонии, смертельный для обычных мышей. Исследователи использовали технику, называемую «последовательный пассаж для повышения инфекционного титра вируса», путем передачи его от одной мыши к другой. После 15 циклов они создали штамм SARS, который был на 100% смертельным для грызунов. Изучение генетических мутаций в вирусе позволило узнать кое-что о том, как вирус вызвал заболевание. 

Хотя мыши hACE2, скорее всего, будут восприимчивы к новому коронавирусу, у них может быть гораздо более легкое течение заболевания, чем при SARS. Теперь путем серийного пассажа SARS-CoV-2 адаптируют у мышей hACE2, то есть с человеческой версией рецептора.

Хомяки и хорьки – супермодели для изучения SARS-CoV-2

Ранее ученые обнаружили, что хомяки полезны для изучения ОРВИ, поэтому некоторые исследователи используют их и для COVID-19. Команда из Университета Гонконга показала, что SARS-CoV-2 реплицируется у хомяков, вызывая некоторые повреждения легких, наблюдаемые у людей. Ни одно из животных не умерло, но были зафиксированы признаки болезни, включая потерю веса. Именно в опытах над хомяками было показано, что сыворотка крови выздоровевших животных, которую давали другим до заражения, снижала вирусный уровень.

Ученые также часто изучают респираторные заболевания у хорьков, поскольку физиология их легких похожа на человеческую. Команда из Южной Кореи обнаружила, что у хорьков, инфицированных SARS-CoV-2, была лишь повышенная температура, а вирус эффективно реплицируется только в верхних дыхательных путях, а не в нижних. И это не отражает тяжелые заболевания у людей. Ученым еще предстоит выяснить, почему.

Что расскажут ближайшие родственники – обезьяны

Приматы являются «золотым стандартом» в тестировании человеческих вакцин и лекарств. В исследовании, опубликованном в марте вирусологом Чуань Цинь из Китайской академии медицинских наук, было обнаружено, что вирус размножается в носу, легких и кишечнике макак-резусов. Животные также показали признаки пневмонии. Кроме того, эти исследования выявили, что выздоровевшие обезьяны не могут быть повторно заражены. 

Американская команда также продемонстрировала в предварительном исследовании, что инфицированные макаки-резусы, получавшие противовирусный ремдезивир (который недавно был одобрен для экстренного применения при лечении пациентов с COVID-19), имели более слабые симптомы и патологию легких.

Основным преимуществом исследований на животных является контроль над протеканием болезни. «С людьми вы не знаете, когда они заражаются, и что именно происходит, – говорит Перлман. – Вы можете гораздо лучше понять болезнь у экспериментально зараженного животного, поскольку имеете возможность манипулировать параметрами, такими как путь воздействия, доза и время заражения. Тот же принцип применяется для получения данных об эффективности и безопасности лекарств и вакцин. У вас никогда не будет такого контроля в клинических испытаниях. Поэтому животные модели важны и необходимы для поиска лечения».

Почему не стоит торопиться с вакциной

Существование кандидатов на вакцину против SARS-CoV-2, частично основанных на разработках для SARS, привело к тому, что некоторые стратегии вакцинации пропустили этап тестирования на животных. Срочная необходимость, отсутствие устоявшихся животных моделей и предыдущий опыт использования некоторых вакцинных платформ – все это сократило длительность испытаний. 

Тот факт, что стратегии вакцинации уже были проверены на людях, даже если они использовались для других патогенных микроорганизмов, дает определенную уверенность в отношении безопасности. Однако в предыдущих исследованиях на животных есть данные о том, что вакцины иногда могут усугублять заболевание, в том числе посредством явления, известного как антителозависимое усиление инфекции. «Если бы такая проблема возникла с вакциной COVID-19, то вы бы хотели это знать?» – вопрошает Ларри Шлезингер, президент Texas Biomed. 

Ученым также необходимо понимать иммунные реакции. Последние данные из Китая свидетельствуют о том, что не каждый зараженный вирусом генерирует достаточное количество защитных или «нейтрализующих» антител, чтобы получить устойчивый иммунитет. К тому же SARS-CoV-2 существует недостаточно долго, чтобы можно было понимать, сколько продержится иммунная защита. А это имеет огромное значение для того, как будет выглядеть вакцина.

Сейчас проводятся испытания на людях уже нескольких вакцин против SARS-CoV-2. Но чтобы постигнуть вирус и научится бороться с ним, исследователи должны досконально изучить его на лабораторных животных. 

Подробнее

Мнение специалиста

Подпишитесь на еженедельную рассылку наших новостей

Читают также

Случайная статья

Минздрав намерен создать агентство по оценке медтехнологий
Министерство здравоохранения Украины намерено перенять одну из лучших мировых практик и создать агентство по оценке медицинских технологий. Цель его работы будет состоять в борьбе с неэффективными лек ...
[ читать далее ]
Загрузка...
Load next
Facebook Twitter Telegram