Разработанные к настоящему времени коронавирусные вакцины представляют собой «смертельное оружие» человечества против одного-единственного вируса – пандемического SARS-CoV-2. Однако это не первый коронавирус, который благодаря непрерывным мутациям сумел преодолеть межвидовый барьер от животных к человеку. И он не станет последним.
Занимаясь вопросами предотвращения будущих коронавирусных пандемий, группа исследователей недавно разработала «панкоронавирусную» вакцину, предназначенную для защиты от множества различных штаммов, известных своей способностью инфицировать человека и летучих мышей. Вакцина оказалась очень эффективной в испытаниях на обезьянах, однако пока неизвестно, обеспечит ли она столь же надежную защиту людям. Об этом говорится в отчете о завершенной стадии исследований, который был опубликован 10 мая 2021 года в журнале Nature.
«Поскольку никто не знает, какой именно вирусный серотип станет причиной следующей пандемии, коронавирусы в целом определенно являются угрозой. В последние десятилетия примерно каждые восемь лет или около того появляется новый вирус, вызывающий эпидемическую вспышку».
Кевин Сондерс, ведущий автор, директор по исследовательской работе в Институте человеческих вакцин Дьюка (штат Северная Каролина, США).
SARS-CoV-1, который стал причиной вспышки в 2003 году, а также нынешний SARS-CoV-2, – оба используют т.н. спайк-протеин (шиповый белок) для абордажного прикрепления к рецепторам ACE2, расположенным в «рецептор-стыкующей области» человеческой клетки, а затем проникают внутрь и перестраивают ее генетический механизм на репликацию новых копий вирусов. Однако есть и другие коронавирусы, использующие тот же метод инвазии и инфицирующие клетку через «портал ACE2». Сейчас эти вирусы циркулируют в дикой природе среди цивет, летучих мышей и панголинов, сообщается в статье.
«Вот поэтому мы и оцениваем эффективность вакцин не только против «человеческого» коронавируса, но и против вирусных патогенов летучих мышей, – говорит К.Сондерс. Возглавляемая им группа разработала инновационную вакцину, которая, как надеются авторы, будет вызывать иммунный отклик на проникновение широкого спектра коронавирусов, использующих описанный выше механизм проникновения в человеческую клетку.
Отправной точкой стало исследование антител, полученных от инфицированного вирусом SARS-CoV-1 человека и обезвредивших сразу несколько различных коронавирусов.
В основе разработки лежит использование наночастиц, которые на своей поверхности несут фрагменты «стыковочного модуля» для контакта с рецепторами. Таким образом, поясняет Сондерс, «вы получаете молекулу, которая выглядит как вирус», а это значит, что при появлении реального коронавируса иммунная система будет готова его распознать и контратаковать. (Большинство существующих вакцин базируется на полноразмерном шиповом белке, тогда как новая вакцина несет в себе только зону прикрепления). Кроме того, в состав вакцины включено адъювантное, вспомогательное вещество, усиливающее иммунный отклик.
В испытаниях на обезьянах вакцина остановила все инфекции SARS-CoV-2 и обеспечила больше антител, чем любая из ныне применяемых вакцин либо перенесенных естественных инфекций у человека. У четырех из пяти обезьян после вакцинации не было обнаружено никаких следов вируса; у пятой был выявлен очень низкий уровень присутствия, что потребовало применения высокочувствительных тестов и наблюдалось лишь в течение двух дней, рассказывает Кен Сондерс.
В дополнение следует подчеркнуть, что в организме обезьян вакцина стимулировала продукцию антител против некоторых коронавирусов летучих мышей, против SARS-CoV-1 и распространенных вариантов SARS-CoV-2 (британский, бразильский, южноафриканский).
Существующие мРНК-вакцины, разработанные Moderna and Pfizer, также вызывают выработку антител против различных штаммов коронавируса, но в значительно меньшей степени, говорит Сондерс. Он также выразил надежду на то, что панкоронавирусная вакцина в конечном счете обеспечит еще более «широкополосный» ответ на продолжающие варьировать штаммы коронавируса.
«Эти эксперименты проводились на приматах, и в таких случаях всегда нужна осторожность в выводах, – но, тем не менее, получен чрезвычайно важный аргумент в пользу концепции, которую мы будем активно поддерживать при переходе к организации испытаний на людях-добровольцах».
Доктор Энтони Фаучи, директор Национального института аллергии и инфекционных болезней, на брифинге в Белом Доме, 13 мая 2021 года.
«Пока у нас нет достаточных данных, чтобы экстраполировать эти процессы на организм человека, – соглашается Кен Сондерс. – Однако воодушевляет то, что наша вакцина разработана на основе именно человеческих антител».
В ближайшем будущем планируется осуществить небольшое клиническое испытание для предварительной оценки безопасности вакцины для людей.
По материалам сайта Live Science
1Люди, рабочий график которых приходится на нетипичное время суток, – например, с 23 часов до 7 утра (ночная смена, «собачья вахта» и т.п.), – составляют группу риска в отношении клинически значимого расстройства сна. Согласно результатам исследования, недавно завершенного сотрудниками Университета штата Миссури, пациенты с таким расстройством втрое чаще становятся участниками дорожно-транспортных происшествий.
«Эти выводы имеют большое значение, поскольку показывают назревшую необходимость в поиске и разработке специальных мер, которые позволили бы сократить число подобных автокатастроф. Такие меры могли бы включать организацию дополнительных зон отдыха на скоростных шоссе, предупреждений водителям об опасности утраты концентрации внимания, размещаемых на обочинах и внутри транспортных средств, а также тех или иных поощрений водителям, работающим в вечернее или ночное время, за выбор ими альтернативных способов перемещения, – например, посредством общественного транспорта или с помощью соцсетей попутной доставки».
Правин Эдара, заведующий кафедрой, профессор гражданской и экологической инженерии.
Профессор П.Эдара, один из авторов исследования, рассказывает также о том, что анализ базировался на массиве данных, собранных в рамках второй программы Strategic Highway Research, инициированной Конгрессом США в целях изучения реальной ситуации на дорогах.
В последние годы резко увеличился спрос на деловые операции и сервисы, осуществляемые в режиме 24/7 и распространяющиеся на любые часовые пояса. Соответственно, все больше людей работают по графику, который значительно смещен относительно традиционного рабочего времени «с 9 утра до 5 вечера». Это приводит к нарушениям сна и, в конечном счете, к развитию синдрома, который получил неофициальное название «расстройство сна из-за смещенного графика». Правин Эдара был удивлен, обнаружив, что это расстройство увеличивает риск автокатастрофы почти на 300% относительно общенациональных статистических показателей, тогда как столь серьезные состояния, как апноэ сна или собственно бессонница, повышает этот риск примерно на 30%.
Профессор Эдара рассказывает, что многие предыдущие исследования уже подтверждали связь между расстройствами сна и риском дорожно-транспортных происшествий, однако большинство этих работ выполнялись в контролируемой среде, например, на лабораторных тренажерах-автосимуляторах. Нынешняя публикация, построенная на реальных данных, валидирует усилия предшествующих авторов. Работа проведена на основе информации примерно о 2000 автокатастроф и аварийных ситуаций, имевших место в шести штатах США. При этом учитывались дополнительные переменные, такие как состояние дорожного покрытия и интенсивность движения. К ограничениям исследования можно отнести отсутствие данных о происшествиях со смертельным исходом и отсутствие формализованных измерений сонливости.
Авторы настаивают на необходимости срочных мер, которые должны быть приняты в целях повышения безопасности людей за рулем. Как наиболее перспективные шаги рассматриваются развитие служб и сетей попутной доставки, скрининговые обследования среди лиц, работающих по смещенному графику, а также все более широкое внедрение полностью автоматизированного («беспилотного») транспорта.
На следующем этапе исследования планируется тесное партнерство и сотрудничество с клиницистами соответствующих профилей, целью которого станет лучшее понимание причин и механизмов складывающейся на дорогах ситуации.
Работа опубликована в журнале Safety Science.
По материалам сайта Science Daily
Около двадцати известных ученых опубликовали в авторитетном научном журнале письмо с призывом не прекращать дальнейшие расследования возможных источников появления SARS-CoV-2, – вируса, вызвавшего пандемию респираторного синдрома COVID-19.
Авторы письма, опубликованного 13 мая 2021 года в журнале Science, настаивают на том, что обе доминирующие теории, – случайной утечки патогена из лаборатории и межвидовой адаптации коронавируса от животных к человеку, – остаются жизнеспособными.
«Точное знание о том, как появился SARS-CoV-2, является критически важным в аспекте глобальных стратегий снижения риска будущих эпидемий», – пишут эксперты.
Авторы, среди которых 18 хорошо известных в мире ученых, далеко не первыми в научном сообществе требуют продолжить расследование происхождения мутировавшего (или искусственно модифицированного) коронавируса. Однако в большинстве предыдущих заявлений такого рода предпочтение отчетливо отдавалось одной из теорий, тогда как авторы нынешнего письма стремятся сохранять нейтральность, приводя аргументы в пользу того, что ни одна из теорий на данный момент не может считаться убедительно доказанной.
«Думаю, что большая часть дискуссий вокруг происхождения SARS-CoV-2, которые вы слышите, исходит от сравнительного малого числа людей, слишком уж убежденных в своих взглядах. Всякий, кто сегодня выступает с категоричными утверждениями, попросту опережает выводы, которые должны базироваться на всех доступных доказательствах».
Джесси Блум, ведущий автор письма, доцент Центра исследований рака им. Фреда Хатчинсона, специалист в области эволюции вирусов. Из ответов корреспонденту «The Times».
Письмо подписано многими видными учеными, профессорами микробиологии, иммунологии, эпидемиологии и др., работающими в ведущих университетах и научных центрах.
Происхождение SARS-CoV-2 является объектом острой полемики с момента начала пандемии, и некоторые эксперты полагают, что мы, возможно, так никогда и не узнаем ответ.
В марте 2021 года Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) обнародовала результаты многомесячного расследования, осуществленного в сотрудничестве с китайскими учеными. Отчет завершался выводом, согласно которому распространение из дикой природы через некоего промежуточного хозяина является «весьма вероятным путем» первоначальной передачи инфекции человеку, тогда как утечка из лаборатории была «крайне маловероятной».
Однако во многих странах этот отчет был сразу же подвергнут критике за явный дефицит прозрачности и недостаточность данных, напоминает сегодня CNN. Американское и еще тринадцать правительств выступили с заявлениями, где выражалась встревоженность по поводу выводов ВОЗ.
В новом письме отмечается, что в отчете ВОЗ «отсутствовало сбалансированное рассмотрение обеих теорий», и что «не были представлены четкие доказательства в пользу естественного распространения или же лабораторного инцидента».
«Надлежащее расследование, – пишут авторы, – должно быть прозрачным, объективным, отвечающим общепринятым правилам и требованиям к научным исследованиям; выводы должны строиться исключительно на достоверных данных, а также включать широкую экспертизу и независимое рецензирование».
Большинство экспертов, чьих подписей под письмом нет, признаю́т необходимость дальнейших исследований. Однако в обсуждениях многие специалисты не соглашаются с тем, что обе теории доказаны одинаково слабо, и склоняются все же к той точке зрения, согласно которой пандемический вирус имеет зоонозное происхождение.
По материалам сайта Live Science
Под бдительными взорами ученых стволовые клетки в лабораторных чашах собрались в крошечные органоиды (размером примерно с кунжутное семечко) и начали ритмично сокращаться, словно миниатюрные реальные сердца.
Чтобы добиться подобной самоорганизации, исследовательская группа подвергала стволовые клетки воздействию набора белков и молекул, известных своим участием в раннем внутриутробном формировании сердца у плода. Отчет о результатах опубликован 20 мая 2021 года в журнале Cell. Эти протеиновые и некоторые другие молекулы связываются с рецепторами на поверхности стволовых клеток, инициируя их дифференциацию в различные типы специализированных клеток, присутствующих в тканях миокарда человека.
За неделю развития клетки «рассортировали» себя в полые камероподобные структуры, аналогичные левому желудочку сердца. Более того, клетки этих камер начали ритмично сокращаться, напоминая сердцебиение.
«Больше всего нас интересует процесс развития человеческого сердца, а также причины возможных сбоев в этом процессе, которые приводят, например, к врожденным порокам сердца. Такие дефекты обычно появляются на ранних сроках вынашивания беременности, однако невозможно напрямую проследить, как именно это происходит. Мы не можем заглянуть в это окошко; по сути, это черный ящик».
Саша Менджан, старший автор, руководитель группы в Институте молекулярных биотехнологий Австрийской академии наук.
Биотехнология способных к самоструктуризации органоидов (кардиоидов, как назвали их авторы разработки) создавалась именно с этой целью: открывается уникальная возможность проследить самые ранние стадии органогенеза. Кроме того, исследования кардиоидов в перспективе могут привести к новому пониманию механизмов развития некоторых сердечнососудистых заболеваний у взрослых, когда поврежденные клетки сердца регрессируют до состояния, подобного внутриутробному, – однако регенерировать такие клетки, в отличие от эмбриональных, уже не способны.
Одним из независимых, не принимавших участие в исследовании экспертов-рецензентов выступал Йинг Мэй, доцент биоинженерии из Университета Клемсона (штат Южная Каролина, США). Высоко оценив разработанный авторами подход и опубликованные результаты, эксперт подчеркнул: «Насколько мне известно, это первая успешная разработка подобного рода».
Однако и сам Мэй с коллегами, – специалистами в т.н. каркасной тканевой инженерии, – в 2020 году опубликовали в журнале Nature Biomedical Engineering отчет о создании состоящего из сердечных клеток органоида, который использовался как модель для исследования механизмов сердечного приступа и мог применяться в доклинических испытаниях кардиотропных лекарственных средств. И все же Йинг Мэй объективен: их разработка (также новаторская и вполне успешная) позволяла проследить патогенез сердечных дисфункций, – но не процесс формирования миокарда как такового.
Группа Менджана затратила массу усилий и довольно много времени, пока удалось подобрать необходимую комбинацию органических молекул, способную активировать стволовые клетки. «А дальше они уже сами знали, что делать», – скромно замечает С.Менджан. По его словам, с момента запуска процесса главное – это ни во что не вмешиваться, лишь обеспечивая клетки «топливом», необходимым для роста в культуре.
Кардиоиды представляют собой крошечные органические сферы диаметром около 0.04 дюйма (1 мм), которые волнообразно сокращаются и тем самым сжимают жидкость во внутренней полости. Как отмечает С.Менджан, это аналогично камере левого желудочка сердца плода на 28 день беременности.
Исследовательская группа провела также некоторые эксперименты, моделирующие повреждение клеток миокарда на ранних этапах развития. Отдельные зоны кардиоидов подвергались воздействию низких температур с помощью охлажденной стальной иглы, что разрушало часть клеток. В ответ кардиоиды направили поток клеток-фибробластов, из которых вокруг погибших клеток сформировался своеобразный защитный каркас, позволивший органоиду сохранить общую структурную целостность.
Эти ранние стадии процессов восстановления уже наблюдались на животных моделях. «Но они никогда не были прослежены in vitro, – говорит С.Менджан. – Думаю, мы видим это впервые, поскольку кардиоиды ведут себя практически так же, как это было бы в реальном живом органе».
Авторы публикации признаю́т тот факт, что очень многие аспекты остаются пока непонятными, а результаты носят преимущественно эмпирический характер: состав протеинового «детонатора» найден методом проб и ошибок; неясны причины именно такого, а не иного отклика на повреждение, и т.д. Однако нет никаких сомнений в том, что исследования в данном направлении чрезвычайно перспективны, – и они, безусловно, будут продолжены.
По материалам сайта Live Science и других источников
Хроники пандемии. Универсальная вакцина против коронавируса показывает высокую эффективность на обезьянах
23 мая 2021
Разработанные к настоящему времени коронавирусные вакцины представляют собой «смертельное оружие» человечества против одного-единственного вируса – пандемического SARS-CoV-2. Однако это не первый коронавирус, который благодаря непрерывным мутациям сумел преодолеть межвидовый барьер от животных к человеку. И он не станет последним.
Занимаясь вопросами предотвращения будущих коронавирусных пандемий, группа исследователей недавно разработала «панкоронавирусную» вакцину, предназначенную для защиты от множества различных штаммов, известных своей способностью инфицировать человека и летучих мышей. Вакцина оказалась очень эффективной в испытаниях на обезьянах, однако пока неизвестно, обеспечит ли она столь же надежную защиту людям. Об этом говорится в отчете о завершенной стадии исследований, который был опубликован 10 мая 2021 года в журнале Nature.
«Поскольку никто не знает, какой именно вирусный серотип станет причиной следующей пандемии, коронавирусы в целом определенно являются угрозой. В последние десятилетия примерно каждые восемь лет или около того появляется новый вирус, вызывающий эпидемическую вспышку».
Кевин Сондерс, ведущий автор, директор по исследовательской работе в Институте человеческих вакцин Дьюка (штат Северная Каролина, США).
SARS-CoV-1, который стал причиной вспышки в 2003 году, а также нынешний SARS-CoV-2, – оба используют т.н. спайк-протеин (шиповый белок) для абордажного прикрепления к рецепторам ACE2, расположенным в «рецептор-стыкующей области» человеческой клетки, а затем проникают внутрь и перестраивают ее генетический механизм на репликацию новых копий вирусов. Однако есть и другие коронавирусы, использующие тот же метод инвазии и инфицирующие клетку через «портал ACE2». Сейчас эти вирусы циркулируют в дикой природе среди цивет, летучих мышей и панголинов, сообщается в статье.
«Вот поэтому мы и оцениваем эффективность вакцин не только против «человеческого» коронавируса, но и против вирусных патогенов летучих мышей, – говорит К.Сондерс. Возглавляемая им группа разработала инновационную вакцину, которая, как надеются авторы, будет вызывать иммунный отклик на проникновение широкого спектра коронавирусов, использующих описанный выше механизм проникновения в человеческую клетку.
Отправной точкой стало исследование антител, полученных от инфицированного вирусом SARS-CoV-1 человека и обезвредивших сразу несколько различных коронавирусов.
В основе разработки лежит использование наночастиц, которые на своей поверхности несут фрагменты «стыковочного модуля» для контакта с рецепторами. Таким образом, поясняет Сондерс, «вы получаете молекулу, которая выглядит как вирус», а это значит, что при появлении реального коронавируса иммунная система будет готова его распознать и контратаковать. (Большинство существующих вакцин базируется на полноразмерном шиповом белке, тогда как новая вакцина несет в себе только зону прикрепления). Кроме того, в состав вакцины включено адъювантное, вспомогательное вещество, усиливающее иммунный отклик.
В испытаниях на обезьянах вакцина остановила все инфекции SARS-CoV-2 и обеспечила больше антител, чем любая из ныне применяемых вакцин либо перенесенных естественных инфекций у человека. У четырех из пяти обезьян после вакцинации не было обнаружено никаких следов вируса; у пятой был выявлен очень низкий уровень присутствия, что потребовало применения высокочувствительных тестов и наблюдалось лишь в течение двух дней, рассказывает Кен Сондерс.
В дополнение следует подчеркнуть, что в организме обезьян вакцина стимулировала продукцию антител против некоторых коронавирусов летучих мышей, против SARS-CoV-1 и распространенных вариантов SARS-CoV-2 (британский, бразильский, южноафриканский).
Существующие мРНК-вакцины, разработанные Moderna and Pfizer, также вызывают выработку антител против различных штаммов коронавируса, но в значительно меньшей степени, говорит Сондерс. Он также выразил надежду на то, что панкоронавирусная вакцина в конечном счете обеспечит еще более «широкополосный» ответ на продолжающие варьировать штаммы коронавируса.
«Эти эксперименты проводились на приматах, и в таких случаях всегда нужна осторожность в выводах, – но, тем не менее, получен чрезвычайно важный аргумент в пользу концепции, которую мы будем активно поддерживать при переходе к организации испытаний на людях-добровольцах».
Доктор Энтони Фаучи, директор Национального института аллергии и инфекционных болезней, на брифинге в Белом Доме, 13 мая 2021 года.
«Пока у нас нет достаточных данных, чтобы экстраполировать эти процессы на организм человека, – соглашается Кен Сондерс. – Однако воодушевляет то, что наша вакцина разработана на основе именно человеческих антител».
В ближайшем будущем планируется осуществить небольшое клиническое испытание для предварительной оценки безопасности вакцины для людей.
По материалам сайта Live Science