«Вакцинация комаров» для борьбы с вирусами

Мы привыкли думать, что вирусы несут нам только угрозу. Но на самом деле большинство вирусов безвредны; более того, они наши незаменимые помощники. Об этом рассказала вирусолог Карин Мёллинг в своей книге «Вирусы: Скорее друзья, чем враги».

Недавно мишенью генной терапии стали комары. Я имею в виду вовсе не тех комаров, которые досаждают нам теплыми летними вечерами, когда мы собираемся на барбекю на берегу какого-нибудь озера или водоема со стоячей водой. Они, как правило, не опасны. А вот другие опасны! Один из таких видов — «комар желтой лихорадки» (Aedes aegypti), который является переносчиком вируса лихорадки денге (DFV) и других вирусов — возбудителей лихорадки Западного Нила (WNL), желтой лихорадки и вируса Чикунгунья. Недавно был открыт еще один флавивирус — тот самый вирус Зика. Вышеупомянутые виды комаров живут в жарком и влажном климате, поэтому нам, жителям Северной Европы, нечего опасаться. Однако родственника вышеупомянутых комаров, полосатого тигрового комара (Aedes albopictus), выявили во Франкфурте как переносчика инфекции.

Случайно было установлено, что комары, инфицированные бактериями, могут вырабатывать противовирусные субстанции, способные уничтожать вирусы (бактерии, вероятно, являются носителями фагов, необходимых для продуцирования токсина).

Такую комбинацию нужно вводить комарам. Но как это сделать? Путем микроинъекций — звучит совершенно нереалистично. Действительно нетривиально при работе с комарами, но это уже сделали. Есть надежда, что количества насекомых, которым провели такие манипуляции, окажется достаточно и их численность превысит численность других комаров. Однако такие «дизайнерские насекомые», как правило, растут медленнее. Тем не менее проект «Вольбахия», предусматривающий использование «дизайнерских комаров» и направленный на борьбу с вирусом лихорадки денге, получил поддержку Фонда Билла и Мелинды Гейтс.

Кроме того, заинтересованность в нем выразил ряд других стран — Вьетнам, Таиланд, Индонезия и Бразилия, а также армия США для защиты военнослужащих, пострадавших во время Вьетнамской войны. Ежегодно вирусом заражается 50 млн человек, из них 600 — в Германии. Появилась новая тенденция: тигровые комары попадают в Германию из Южной Европы через Швейцарию, а далее на север, чего не случалось ранее и что обусловлено глобальным потеплением. Известно четыре вида вирусов лихорадки денге, при этом вторичная инфекция повышает риск развития тяжелой формы вторичной реакции, в частности геморрагической лихорадки, которая может привести к летальному исходу. Используется термин «вакцинация комаров», но это определение не вполне верно. Речь идет не о вакцинации, а об инфицировании комаров бактериями, содержащими токсин-продуцирующие фаги (запомните — энтерогеморрагический штамм кишечной палочки EHEC!). Это простой и дешевый способ, не нужно никаких пестицидов, к которым у вирусов может вырабатываться резистентность. Результаты проведенных в Австралии экспериментов представляются весьма многообещающими.

В настоящее время используются генные манипуляции для получения стерильных самцов, которые спариваются с самками, не давая при этом потомства. В этом случае популяция должна вымереть. Это называется методом стерилизации насекомых. К сожалению, стерилизованные самцы ленивее самцов в дикой природе! Или же они могут использоваться для переноса яда и называются «ген комара». Гены самцов влияют на самок таким образом, что они производят только самцов, что также обусловливает прекращение производства потомства. В настоящее время исследуется грибок, используемый для уничтожения личинок комаров. Интересно, какая из этих фантастических разработок, помимо распыления пестицидов, поможет нам в борьбе с вирусом Зика?

Фото: Ареал распространения переносчиков вируса Зика. 

Важно отметить, что пестициды используются часто, но в долгосрочной перспективе от этой практики откажутся. Бактерия Bacillus thuringiensis (Bt), являющаяся носителем ДНК плазмиды токсина, в настоящее время разрешена в ЕС для использования в качестве пестицида, поскольку яд полностью биоразлагаемый, но вместе с тем к ней развивается резистентность.

Комары обитают в емкостях с дождевой водой, бочках с водой, вазах для цветов на кладбищах. В настоящее время тестируется новый подход к проведению полевых исследований в Европе, своего рода проект гражданской науки, в рамках которого добровольцев просят собирать комаров и присылать их для исследования. Такой проект позволит нам получить ответы на важные эпидемиологические вопросы, касающиеся миграции комаров, в частности, мигрируют ли они севернее Франкфурта?

Для борьбы с комарами Anopheles — переносчиками малярии, используется такой же подход, что и против тигровых комаров.

С недавнего времени вакцинация одним из белков вируса лихорадки денге (DFV) тестируется на мышиной модели. В состав этой вакцины входит рекомбинантный неструктурный белок (NS1) вируса лихорадки денге, и вакцина защищает мышей от вируса. Было установлено, что этот белок вызывает «протечку» кровеносных сосудов. Вполне возможно, что это обстоятельство долго оставалось незамеченным.

Весьма вероятно, что после вспышки вируса Эбола в 2015 г. и решений, принятых на саммите «Большой семерки» в Эльмау (Германия), разработка вакцин от тропических заболеваний и, возможно, от вируса Зика ускорится. Синтез и производство ДНК-вакцин не требует много времени, но эти вакцины нуждаются в дополнениях.

Немецкий вирусолог Карин Мёллинг описывает невероятный и мало знакомый нам мир вирусов.

Из книги вы узнаете о прошлом вирусов, о том, как они помогали людям эволюционировать, и о том, как мы можем использовать их в будущем.

Издательство: «Альпина нон-фикшн