Новые разработки вакцин через укусы комаров

Общество
Поблагодарить автора - можно здесь/резервная ссылка.

Учёные, связанные с Уханьским институтом вирусологии — той самой лабораторией, подвергшейся международному вниманию в ходе расследований происхождения хвори от 2019 года выпуска — опубликовали свежее исследование, описывающее эксперименты, в ходе которых  комары, как утверждалось, были инфицированы для инъекции через укусы.

Исследование, опубликованное на прошлой неделе в журнале Science Advances, описывает систему, в которой комаров сначала стерилизуют с помощью рентгена, а затем заражают инженерными вирусными вакцинами.

После заражения комары, как сообщается, переносили вирус в слюнные железы и вводили его животным во время кормления.

В статье система описывается как доставка рекомбинантных вирусных вакцин летучим мышам с помощью комаров.

Для разработки вакцины, переносимой rVSV-вирусом, переносимым комарами, мы внедрили ген RABV G между генами M и G вируса VSV, несущего делецию M51 в белке M (32) (rVSV-RABV) (рис. 1А). TERVSV-RABV был амплифицирован в клетках Vero с титром 108 единиц, образующих очаг (FFU)/мл, аналогично исходному вирусу rVSV (рис. 1B).Включение гликопротеина G RABV в рекомбинантный rVSV-RABV было подтверждено методом вестерн-блоттинга (рис. 1С).

Затем мы оценили заражение адаптированных к лабораторным условиям Aedes aegyptimosquitoes вирусом rVSV-RABV при питании кровью (рис. 1D). Как rVSV-RABV, так и контрольный rVSV были обнаружены у целых комаров на 3-й день после кормления, которые сохранялись в течение по меньшей мере 18 дней, достигая максимального уровня ~3,1 × 105 БОЕ/мл. К 7-му дню в слюнных железах также были обнаружены RVSV, которые сохранялись в течение по меньшей мере 18 дней, с максимальным количеством 4,2 × 102 КОЕ/мл (рис. 1, Е и F).

Уровни rVSV-рабвина как в организме комаров, так и в слюнных железах были сопоставимы с таковыми у rVSV. Эти данные свидетельствуют о том, что rVSV-РАБВИН эффективно размножается при Аэ. aegypti и передается с их слюной.Чтобы свести к минимуму потенциальные риски для экологической безопасности, связанные с выпуском адаптированных к лабораторным условиям комаров в окружающую среду, мы обработали зараженных rVSV комаров от Ae. египет с рентгеновским облучением, как описано ранее (33). Доза в 40 Гр полностью стерилизовала комаров, не оказывая заметного влияния на их выживаемость, нагрубание или титр вакцины в слюне (рис. S1).

Более того, инфицированные rVSV самки комаров не передавали вирус своим партнерам по спариванию и не демонстрировали вертикальной передачи своему потомству, что эффективно снижало риск утечки вируса из окружающей среды (рис. S2).Далее мы оценили безопасность rVSV у свиней-хозяев.После внутрикожных инъекций в высоких дозах (108 FFU) ни у одной из свиней породы БАМа не было признаков снижения веса (рис. 3А). Вирусы не были обнаружены в различных тканях или выделениях, и все животные подверглись сероконверсии, за исключением одной свиньи, у которой обнаруживалась вирусная РНК в тканях языка (рис. S3, B-E). Эти результаты показывают, что временная репликация вируса rVSV у домашнего скота-хозяина не вызывает значительных клинических проявлений и выделения вируса.

Этот эксперимент представляет собой беспрецедентное достижение в биотехнологии, при котором насекомые превращаются в автономные платформы доставки, способные вводить инженерные вирусы в живые популяции.

Уже в который раз:

  • В результате создаётся система, в которой насекомые выступают в роли самоходных платформ для доставки инженерных вирусов в окружающую среду, что создаёт значительные последствия для биобезопасности, национальной безопасности и международной биобезопасности.
  • Исследования поддерживались китайскими государственными научными программами, включая Национальный фонд естественных наук Китая и Национальный ключевой план научных исследований и развития Китая.

В экспериментах самки комаров впервые подверглись воздействию 40 грей (Gy) радиации — дозы, используемой для стерилизации насекомых, чтобы они не могли размножаться.

После облучения комаров кормили кровью, содержащей рекомбинантный вирус везикулярного стоматита (rVSV), разработанные для экспрессии белков вирусов, включая вирус бешенства и вирус Нипах.

В исследовании говорится, что вирус затем размножался внутри комара и накапливался в его слюнных железах.

Вакцинация против rVSV-RABV, опосредованная комарами, вызывает защитный иммунитет у мышей. Чтобы сделать возможной вакцинацию в дикой природе, мы использовали Ae. aegypti в качестве носителей вакцины, которые могут быть доставлены двумя способами: через комаров и укусы комаров (рис. 2А). Комаров стерилизовали 40-кратным лучевым облучением перед заражением вирусом. Через 12 дней после взятия крови титр вируса на одного комара достиг 3 × 105 КОЕ/мл. После иммунизации любым из этих методов у мышей BALB/c не наблюдалось существенной потери веса (рис. 2Б).

Для проведения метода проглатывания комаров мышам скармливали гомогенаты от 5 или 20 комаров-переносчиков вакцины, и титры вируснейтрализующих антител (VNA) измеряли с помощью теста на нейтрализацию вируса флуоресцентными антителами (FAVN). К 14 дню средние геометрические титры VNA (GMTs) достигли 4,6 и 6,8 МЕ/мл соответственно, что значительно превысило защитный порог в 0,5 МЕ/мл (34) против вируса бешенства дикого типа (рис. 2С). К 28-му дню уровень VNA GMTs еще больше увеличился до 5,4 МЕ/мл (диапазон от 3 до 65) и 15 МЕ/мл (диапазон от 6,3 до 82,6) соответственно (рис. 2С).

В группе мышей, подвергшихся укусам комаров, мышей дважды подвергали воздействию 30 комаров-переносчиков вакцины.Через 28 дней после первого воздействия у 11 из 12 мышей произошла сероконверсия, хотя их показатели VNA GMT оставались ниже порогового значения. Однако после двух воздействий уровень VNA GMTs достиг 0,5 МЕ/мл (рис. 2D).Затем мышам внутримозгово вводили адаптированный к лабораторным условиям штамм вируса бешенства (CVS-11), и в течение 14 дней наблюдали за их выживаемостью. Все контрольные мыши погибли от вируса.

Напротив, группы, которые проглотили 5 и 20 комаров, достигли показателей выживаемости 91,6 и 100% соответственно, а группа, получившая укус комара, достигла показателя выживаемости 58% (рис. 2Е). Эти результаты демонстрируют, что вакцинация rVSV-RABV, опосредованная комарами, путем инъекций или укусов, вызывала устойчивый иммунный ответ у мышей и обеспечивала эффективную защиту от заражения вирусом бешенства.

рис. 1. Характеристика вируса rVSV-RABV и его распространение в Ae. aegypti.(А) Принципиальная схема rVSV- RABv, которая была сконструирована путем вставки открытой рамки гена RABv G (RvG) между генами матрицы vSv (M) и гликопротеина (G) в векторе. (B) Кинетика роста rVSV- RABv и RVSVV в клетках vero.(C) Вестерн-блоттинг-анализ очищенных rVSV-RABv и RVSVV из супернатантов, исследованных с помощью антител к белку G RABv. (D) Схематическая иллюстрация заражения комарами через заражение кровью либо rVSV- RABv, либо RVSVVSV-инфицированных людей. титры вируса в цельных мышцах (E) и слюнных железах (F) были определены через указанные дни после кормления кровью с помощью анализа на формирование очага. столбики ошибок указывают на среднее значение. Статистическая значимость была определена с использованием непарного двухстороннего t-критерия Стьюдента. Приведенные выше данные являются репрезентативными для трех независимых экспериментов. n.s., не являются значимыми.

Когда комар позже укусил летучую мышь, искусственный вирус попадал в животное через укус.

Каждое событие кормления фактически функционировало как биологическая инъекция созданных вирусных конструкций.

Рис. 2. Вакцинация против rVSV-RABV, вызванная комарами, защищает мышей от заражения бешенством. (А) Схема экспериментального плана вакцинации мышей и исследований по борьбе с бешенством. Группы мышей-самок BALB/c (n = 12) были вакцинированы комарами, переносящими rVSV–RABv, либо при приеме внутрь (одна доза), либо при укусах (две дозы). Невакцинированные мыши служили контрольной группой (см.). (Б) Изменения массы тела мышей отслеживались ежедневно в течение 7 дней после первой вакцинации. вакцинация. полосы ошибок указывают на отклонение от среднего значения. (C) Титры RABv-нейтрализующих антител (vnA) у мышей, вакцинированных внутривенно, были измерены через 14 и 28 дней после вакцинации у мышей, которых перорально кормили гомогенатами москито (5 или 20 комаров) с использованием теста FAvn. (D) Титры vnA у мышей, вакцинированных через укусы, т.е. подвергшихся двум случаям кормления комарами (30 случаев заражения комарами) в течение 4 недель, через 28 и 42 дня после первоначального заражения. Приведенные выше данные являются результатами трех независимых экспериментов. (E) вакцинированным мышам внутримозгово вводили штамм вируса бешенства cvS-11, и за выживаемостью наблюдали в течение 14 дней.

Компонент вируса Нипах

Некоторые из исследованных конструкций нацелены на вирус Нипах — патоген, связанный с уровнем летальности примерно от 40% до 75% при вспышках у людей.

Эксперименты по оценке иммунного ответа на антигены Nipah проводились в условиях содержания уровня биобезопасности 4 (BSL-4), что является самым высоким уровнем безопасности патогенов.

Предлагаемый выпуск в среды обитания летучих мышей

В статье также изложены возможные стратегии развертывания за пределами лаборатории.

К ним относятся:

  • Выпуск облучённых комаров, несущих искусственные вирусные конструкции, в среду обитания летучих мышей
  • Установка ловушек-приманок для вакцин возле пещер или гнездов на деревьях

Авторы также отмечают, что будущие исследования могут включать генетическую модификацию комаров для увеличения количества вирусного материала в их слюне.

Биобезопасность и экологические вопросы

Эксперименты иллюстрируют биотехнологический подход, при котором сами насекомые становятся носителями, способными вводить инженерные вирусы в животных через укусы.

В отличие от традиционных методов вакцинации, которые включают контролируемые инъекции, эта система основана на свободно движущихся насекомых, способных летать, питаться и взаимодействовать с несколькими видами.

Комары уже являются одними из самых эффективных переносчиков болезней в мире, отвечая за распространение таких патогенов, как малярия, денге, зика и вирус Западного Нила.

Использование этих же насекомых в качестве платформ доставки инженерных вирусов вызывает очевидные вопросы о содержании окружающей среды, непреднамеренном воздействии и возможном случайном или неконтролируемом распространении.

Эти опасения имеют дополнительный вес, учитывая, что в исследовании участвуют учёные, связанные с Уханьским институтом вирусологии — учреждением, которое остаётся в центре мировых дебатов о биобезопасности лабораторий после пандемии.

И истории о «вакцинирующих комарах» тоже перестают быть страшилками чудаков.

Тематические статьи

Источник: Wuhan Institute of Virology Scientists Engineer Irradiated Mosquito-Delivered Vaccine: Journal ‘Science Advances’

 

Оцените автора
( 9 оценок, среднее 5 из 5 )
R&M Статья по вам плачет!
Добавить комментарий

КаналТелеграм