Африканская чума лошадей (АЧЛ) — крайне заразная и смертоносная вирусная инфекция (смертность среди лошадей достигает 90–95%). Она переносится микроскопическими мошками и из-за глобального потепления активно продвигается из Африки в Европу и Азию. В мире используются преимущественно живые ослабленные (аттенуированные) вакцины, которые имеют ряд недостатков. Ученым удалось создать безопасную, искусственную (рекомбинантную) вакцину нового поколения, которая не содержит живого вируса, но дает 100% защиты.
Африканская чума лошадей (АЧЛ) — смертельно опасный вирус с летальностью до 90%. Ученые с помощью криоэлектронной микроскопии (cryo-EM) с высоким разрешением полностью расшифровали структуру белка VP2, который отвечает за проникновение вируса в клетки животного. На основе этих данных ветеринары создали инновационную нановакцину. Тесты показали, что она обеспечивает абсолютную (100%) защиту мышей от клинического проявления болезни и вызывает мощный, долгосрочный иммунный ответ у живых лошадей, не вызывая побочных эффектов.
Более подробно, процесс создания нановакцины состоял из сложнейших технологических этапов. Сначала ученые провели молекулярное «рентген-сканирование» вируса (Cryo-EM). С помощью метода криоэлектронной микроскопии ученые заморозили и детально рассмотрели поверхностный белок вируса VP2 (именно он отвечает за прикрепление вируса к клеткам лошади) с разрешением в 3.11 Ангстрема. Они впервые увидели уникальный спиральный домен (якорь), которого нет у других родственных вирусов.
Далее на полученной 3D-карте белка ученые вычислили конкретный субдомен, который вызывает самый мощный ответ иммунной системы (на который вырабатываются нейтрализующие антитела). Они вырезали этот фрагмент генетически и с помощью белковой технологии «молекулярного клея» (SpyCatcher/SpyTag) закрепили этот вирусный маркер на поверхности искусственных белковых наночастиц (наноконтейнеров).
Введение нановакцины обеспечило лабораторным мышами абсолютную (100%) защиту от клинического проявления болезни после их умышленного заражения живым вирусом АЧЛ. Наконец, ветеринары ввели вакцину целевому виду — лошадям. Организм лошадей отреагировал выработкой высокоспецифичных антител, сформировав долгосрочную иммунную память без каких-либо побочных эффектов или повышения температуры. Поскольку в вакцине нет генетического материала самого вируса, она не может вызвать болезнь и позволяет легко тестировать животных на предмет того, вакцинированы они или больны.
Разработка является результатом масштабной международной коллаборации ведущих вирусологических центров Европы.
Руководитель проекта: профессор Никола Г. А. Абрешиа. Ведущий исследователь: Ане Мартинес-Кастильо.
Основные научные центры: Центр кооперативных исследований в области бионаук (CIC bioGUNE), Баскский альянс исследований и технологий (BRTA), Баскский фонд науки (Ikerbasque), Бильбао, Испания; Федеральный научно-исследовательский институт здоровья животных им. Фридриха Леффлера (FLI), Германия.
Создание эффективного лабораторного прототипа — это лишь около 15–20% пути до момента, когда ампула с вакциной попадет в шприц ветеринара. Сейчас, когда команда профессора Никола Абрешиа доказала 100% эффективность нановакцины в контролируемых условиях, проект вступает в многолетний и сложный этап полномасштабных испытаний, коммерциализации и внедрения.
Источник: Nature Communications.