Что российские ученые делают для борьбы с COVID-19, откуда есть пошел коварный вирус, зачем нам в «мирное» время следить за членистоногими и мышами, как должны работать первые коронавирусные вакцины и как БЦЖ может натренировать иммунитет, читайте в репортаже Indicator.Ru.
Пока Россия стремительно врывается в десятку лидеров по числу зарегистрированных заболевших (от топа ее отделяет лишь Бельгия, где прирост сейчас значительно медленнее), Научный совет РАН обсудил ситуацию онлайн.
Научный ответ глобальной угрозе
За последние сутки, по данным Всемирной организации здравоохранения, количество заболевших COVID-19 в мире возросло на 16,3%. По словам главного внештатного специалиста Минздрава России по инфекционным болезням Елены Малинниковой, это приводит к полной реорганизации систем здравоохранения. ВОЗ подчеркивает, что для этого нужно соблюдать три пункта:
- организация жесткого карантина (это замедлит распространение инфекции и позволит перепрофилировать медицинские учреждения),
- использование «окна возможностей» (для этого нужно проводить максимальное количество тестов и наращивать обороты до того, как пандемия ударит по здравоохранению в полную силу),
- учет того фактора, что тяжело больным вирусной пневмонией может понадобиться три недели на выздоровление и долгая реабилитация.
Ситуация с коронавирусом резко изменила информационную повестку, раньше ученые постоянно жаловались на недостаток внимания к их проблемам и, конечно, финансирования. По социальных сетям распространяется пусть и фейковая, но емкая цитата испанского биолога о том, что, раз вы тратили миллионы на футболистов, пусть теперь Месси и Роналду ищут вам лекарство. Сейчас все взоры обращены на ученых, которые мало что знают о коронавирусе и возможных экономических и социальных последствиях глобальной пандемии, поэтому исследования этой темы актуальны как никогда.
«Но в этих условиях, я так назову, мобилизационной науки организационные возможности проводить научные исследования, сконцентрированные в самых актуальных направлениях, конечно же, есть у наших ФОИВов (федеральных органов исполнительной власти — прим. Indicator.Ru), которые профессионально заточены сражаться в таких ситуациях», — отметил президент РАН Александр Сергеев. Среди таких организаций, по его словам, Роспотребнадзор, ФМБА и Минздрав.
«Мы особенно ощущаем, что у РАН нет прямого организационного ресурса, чтобы работать над актуальными проектами, — пожаловался он. — Но тем не менее мы работаем в рамках наших полномочий. Во-первых, мы должны понимать, что членов РАН около двух тысяч, и они работают на разных площадках, необязательно в институтах. Если мы включим телевизор, мы увидим, как часто выступающих представляют как академиков или членов-корреспондентов РАН. Это прямая обязанность тех коллег, которые работают в профильных институтах — заниматься популяризацией своей деятельности. Во-вторых, в составе рабочей группы Минздрава — основного рабочего органа — Академия наук активно принимает участие в работе». По его словам, в рамках этой деятельности на прошлой неделе впервые было подписано соглашение о сотрудничестве и усилении информационного обмена с другими академиями.
Проклятье рукокрылых
Об эволюции COVID-19 рассказал доктор биологических наук, вирусолог и заведующий лабораторией биотехнологии НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Гамалеи Сергей Альховский. До 2000-х годов коронавирусы рассматривали исключительно как возбудителей ОРВИ, но за последние два десятка лет они преподнесли человечеству целых три неприятных сюрприза. Во всех трех случаях источником первичного заражения стали млекопитающие: в случае с MERS — верблюды, для первого SARS — дикие кошки, для SARS-CoV-2 точный вид пока неизвестен. Но анализ последовательностей вирусных геномов показал, что природным резервуаром, где циркулировал вирус до передачи этим животным, во всех случаях оказались летучие мыши. Из-за постоянных миграций, высокой плотности колоний и особенностей иммунитета рукокрылые становятся переносчиками и множества других вирусов, которые постоянно перемешиваются и мутируют в популяциях. Для SARS и близкородственных вирусов основным резервуаром становятся подковоносые летучие мыши, для MERS — гладконосые.
SARS-подобные коронавирусы используют белок S, которым они соединяются с ACE2-рецептором на поверхности клетки-жертвы, чтобы проникнуть внутрь. Однако коронавирусы рукокрылых в норме не могут взаимодействовать с человеческим ACE2-рецептором (который на 83% совпадает с рецептором рукокрылых). Ученые считали, что по этой причине вирусу необходимо пройти адаптацию в промежуточном хозяине, однако недавно им удалось найти подковоносов в провинции Юннань, которые могут заразить человека коронавирусом, а у 2,6% населения этого региона оказались антитела к инфекции. Неудивительно, что COVID-19 на 97% схож с аналогичным вирусом рукокрылых. Вторым «кандидатом» на передачу людям нового коронавируса оказались панголины. По словам вирусолога, эта история показывает, как опасны могут быть зоонозные (передавшиеся от других животных) инфекции, и современным ученым нужно начать «играть на опережение», следя за эволюцией потенциально опасных вирусов в носителях от грызунов до членистоногих — до того, как они вырвутся в человеческую популяцию.
Однако и после перехода вируса на человека вопросов меньше не становится.
«Остается неизвестным точный механизм передачи вируса, скорость, с которой он распространяется, истинная летальность, возможные варианты лечения. Новые данные говорят о том, что инкубационный период может длиться более двух недель. Более продолжительные сроки могут быть характерны при передаче вируса от животных», — отметила Малинникова.
Поддержал идею Альховского и декан биологического факультета МГУ Михаил Кирпичников. «В случае с SARS и MERS общество сочло эту проблему неактуальной, так как пандемии не было, — заявил он. — Мне очень импонирует мысль об изучении экологии вирусов. Если мы не поднимем это направление, мы всегда будем готовиться ко вчерашней войне, а исследование молекулярной эволюции вирусов позволяет предсказывать и думать, что будет дальше. Вторая вещь — роль фундаментальной науки, понимание и изучение самой биологии вируса».
Смотрите в нашей галерее факты о новом коронавирусе:
Фокусы иммунитета
О том, как вирус проникает в клетку, рассказал директор НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера Арег Тотолян. По его словам, известны механизмы внедрения коронавируса не только в пневмоциты, клетки слизистой желудочно-кишечного тракта (и, возможно, эпителий почек), но и в лимфоциты, которые участвуют в иммунной защите. Коварный SARS-CoV-2 избегает иммунного ответа сразу несколькими способами — в том числе подавляет синтез интерферонов. Однако ученые нашли интересные способы противостоять коронавирусу. К примеру, описанный в 2016 году эффект «тренированного иммунитета» позволяет организму, который ранее заражали БЦЖ, лучше держать противовирусную оборону. Этот и другие эффекты, с точки зрения иммунологов, могут лечь в основу перспективных методов профилактики и лечения COVID-19. А вице-президент РАН Валерий Чарушин рассказал, что на Урале ведутся исследования противовирусного препарата триазавирина, который сейчас зарегистрирован в России для лечения гриппа.
Но даже с эффективными препаратами (которых пока нет) сделать это, мягко говоря, непросто.
«Всегда существовала проблема того, что мы недооценивали инфекционные болезни, — напомнил академик РАН, заместитель директора по научной работе Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора Виктор Малеев. — Всем известно, что к настоящему времени нам только натуральную оспу удалось полностью ликвидировать. Но одновременно активизировались полиомиелит, корь, туберкулез и много других инфекций. Инфекции — это природные сущности. И несмотря на научный прогресс, мы пока мало что знаем о характеристиках многих инфекционных болезней».
По его словам, контролировать и сдерживать развитие инфекций мы пока не можем. Чтобы противостоять коронавирусу и разгрузить врачей, академик предложил подключить к решению организационных вопросов искусственный интеллект и робототехнику.
Вакцины разные нужны, вакцины всякие важны
Но болезнь всегда легче предотвратить, чем бороться с ее последствиями. Повернуть вспять победоносное шествие коронавирусной инфекции помогла бы вакцинация, однако работы в этом направлении займут еще год, а то и два. Академик РАН директор Института биоорганической химии им. академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН Александр Габибов поведал о разработке отечественной вакцины против COVID-19. По его словам, сейчас ученые обращают все больше внимания на рекомбинантные вакцины, которые созданы с помощью генной инженерии. Как уже упоминал в своем докладе Альховский, рецептор, с которым с удивительно высокой эффективностью связывается вирус, уже известен — это белок ACE2. Есть у вируса и другой рецептор-мишень, но для него константа связывания на два порядка ниже. В обоих случаях связывается с ними и открывает вирусу ворота в клетку тот же самый белок S. Поэтому в разработках многие научные коллективы симулируют именно его действие, чтобы научить иммунитет давать отпор инфекции.
При всем множестве вариантов одним из самых перспективных путей Габибов считает вакцины на основе вирусоподобной частицы — именно такими занимается и его группа, и коллеги из США, Китая, Канады и Дании. «Я должен подчеркнуть еще раз, что речь идет о создании экспрессированного фрагмента в E.coli», — отметил он и добавил, что готов передать свои наработки для развития в другие научные коллективы.
По мнению Кирпичникова, лучшим вариантом может стать поливалентная вакцина, способная лучше защитить от инфекции, даже если вирус будет мутировать (а он, как и все вирусы, обязательно будет и уже делает это). В составе такой вакцины есть несколько антигенов, поэтому если иммунитет не сможет распознать один из них из-за изменений, то другие он обязательно запомнит. «Мы уже создали первые прототипы с одним антигеном SARS-Cov-2. Мы продолжаем наработку вещества для этого прототипа и ведем конструирование других прототипов с другими антигенами», — рассказал биолог.
С докладом о ДНК-вакцинах выступил профессор Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого Андрей Козлов. Он отметил, что такие вакцины, впервые появившиеся в девяностые годы, довольно просто разрабатывать и производить, они долго не разрушаются при перевозке и хранении. Кроме того, они относительно безопасны, позволяют получить иммунный ответ на конкретный антиген и могут быть оптимизированы под нужные параметры. Создания российской кандидатной (то есть готовой к тестированию, но еще не к клинической практике) ДНК-вакцины от COVID-19 можно ожидать уже в мае.
Член-корреспондент РАН Николай Нифантьев, заведующий Лабораторией химии гликоконъюгатов в Институте органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН, опираясь на свой опыт разработки вакцин в международных научных коллективах, призвал не сидеть сложа руки в ожидании иммунизации населения:
«Я прекрасно себе представляю, сколько времени занимает разработка вакцин, и, таким образом, я могу компетентно утверждать, что на ближайшую перспективу химические лекарства — это, пожалуй, единственное, что нас будет защищать на ближайшие несколько лет».
Сегодня РАН, как и научные организации всего мира, пытается противостоять пандемии по нескольким фронтам. Однако без «народной» помощи им не справиться — и речь совсем не о деньгах. Согласно авторам «быстрых обзоров» коллаборации Cochrane, вакцинации и разработки новых препаратов обычно недостаточно для остановки инфекционных заболеваний. Значительно помочь ситуации могут такие простые методы, как использование медицинских масок и респираторов (о них мы тоже уже писали) и мытье рук. Другой обзор, несмотря на ограниченные пока данные, заключает, что «карантин играет важную роль в сокращении числа инфицированных и смертности». Так что на ученых надейтесь, но помните, что все в ваших руках.
Читайте также:
Смотрите наши видео:
