Ақпарат

Кейбір вирустық жүктемелер адам жасушасына енгізілген, бірақ ешқашан іске қосылмаған ба?

Кейбір вирустық жүктемелер адам жасушасына енгізілген, бірақ ешқашан іске қосылмаған ба?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Фаг ДНҚ-ның хромосомаларға/ДНҚ-ға интеграциялануының термині немесе дәлелі бар ма, бірақ ешқашан іске қосылмайды?

Мысалы, неандертальдарға әсер еткен вирус әлі де адам жасушаларын жұқтыруы мүмкін, бірақ ешқашан экспрессияланбайды, іске қосылмайды немесе орындалмайды?

Жасырын вирустық ДНҚ-ны иесі қаншалықты жиі елемейді?


Біздің геномымызда вирустық ДНҚ бар. Барлық омыртқалы жануарлардың геномдарына бұрынғы ретровирустық инфекциялардың провирустық қалдықтары енгізілген. Кейбіреулер биологиялық артықшылықтар берген болуы мүмкін.

Адамның эндогендік ретровирустары (HERVs) иесінің ұрық сызығына біріктірілген экзогендік ретровирустардың провирустық фазасын білдіреді. Олар ұрық сызығы арқылы тігінен беріледі және осылайша мендельдік жолмен кейінгі ұрпақтарға тұқым қуалайды.

HERV-тер адамның иммун тапшылығы вирусы (АИТВ) және адамның Т-жасушалық лейкоз вирусы сияқты қазіргі экзогендік ретровирустарға ұқсас геномдық ұйымға ие.

Олардың көпшілігі мутациялардың, жоюлардың және тоқтату сигналдарының жинақталуы арқылы ақаулы болғанымен, кейбір HERV белгілі бір аутоиммундық аурулар мен қатерлі ісіктерге қатысты және аурудың этиологиясы мен патологиясында рөл атқаруы мүмкін.

Адамдарда ең соңғы белсенді ERV HERV-K (HML2) отбасының мүшелері болып табылады. Бұл отбасы алғаш рет кем дегенде 30 миллион жыл бұрын адамдар мен ескі әлем маймылдарының ортақ арғы тегінің геномына біріктірілген және оның құрамында адамдар мен шимпанзелердің дивергенциясынан бері біріктірілген > 12 элемент, сондай-ақ полиморфты кем дегенде екеуі бар. адамдар арасында.

Мұнда біз HERV-K (HML2) тұқымдасының көшірме саны негізінен қайта жұқтыру арқылы көбейгенін және отбасының репликацияға қабілетті және жұқпалы мүшелерін >30 миллион жыл бойы сақтағанын көрсетеміз. Біз сондай-ақ адам геномындағы басқа ERV отбасыларының тұрақты реинфекциясының дәлелдерін ұсынамыз және ұсынамыз эндогендік ретровирустар тұқымдастар көбінесе ұзақ уақыт бойы тұтанатын инфекцияға қабілетті.

Эндогендік ретровирустар арқылы адам геномының ұзақ мерзімді реинфекциясы
Барлығымыздағы вирустар: адамның эндогендік ретровирус тізбегінің сипаттамалары мен биологиялық маңызы
Демистификацияланған... Адамның эндогенді ретровирустары


Вирустық тасымалдаушылар бұрын ойлағаннан да ұзақ қашықтыққа жүреді

Вирустық векторлардың қайда «саяхаттап» жүргенін және олар жұқтыратын нейрондық жасушалардың қандай түрлерін флуоресцентті протеиндерді тасымалдау арқылы көруге болады. Несие: Кирсти Виттер/Ветмедуни Вена

Гендерді тасымалдау Альцгеймер және Паркинсон науқастары үшін үмітті терапия ретінде қарастырылады. Бұл әдіс маңызды гендерді ми жасушаларына енгізу үшін зертханада жасалған зиянсыз вирустарды пайдалануды қамтиды. Ветмедуни Венадан келген зерттеушілер тобы тышқандарға жүргізген зерттеуінде алғаш рет бұл вирустардың мида қаншалықты таралатынын және қандай жасушаларды жұқтыратынын зерттеді. Кейбір жасанды вирустар мидағы инъекция орнынан иіс сезу шамына немесе мишыққа дейін өтіп, нейрондарды ғана емес, басқа жасушаларды да жұқтырды. Журналда жарияланған нәтижелер Гистохимия және жасуша биологиясы, генді тасымалдауды пайдалана отырып, арнайы терапиялар үшін қолайлы вирустық «ген тасымалдаушыларын» таңдауды жақсартуға көмектесуі мүмкін.

Ми жасушаларын вирустармен мақсатты түрде жұқтыру біртүрлі көрінуі мүмкін. Бірақ Альцгеймер немесе Паркинсон сияқты нейродегенеративті аурулармен ауыратын науқастар үшін терапияның бұл түрі үміт сәулесі болуы мүмкін. Бұл тәсілде қолданылатын вирустардың өзі ешқандай ауруды тудырмайды. Олар арнайы осы бұзылуларды емдеуге арналған гендер үшін зиянсыз тасымалдаушылар ретінде қызмет етеді. Гендерді тасымалдау деп аталатын терапия вирустардың гендерін қабылдаушы жасушаның геномына енгізу қабілетін пайдаланады. Сондықтан бұл әдіс нейрондарға пайдалы генетикалық ақпаратты мақсатты түрде енгізу үшін пайдаланылуы мүмкін.

Вирустық векторлар орнында қалмайды

Миға генді тасымалдауға жарамды вирустар енгізіледі. Алайда бұрын вирус тасымалдаушылардың инъекция орнынан қаншалықты алысқа тарайтыны туралы зерттеулер жүргізілген жоқ. Бұрынғы зерттеулер әдетте тек инъекциялық каналдың айналасындағы аймақты зерттеді. Тышқандармен жүргізілген жаңа зерттеу енді алғаш рет тексерілген вирустардың кейбіреулері мидың әртүрлі аймақтарына ұзақ қашықтыққа жүре алатындығын көрсетті. Ветмедуни Венадағы Анатомия, гистология және эмбриология институтының қызметкері Кирсти Виттер: «Біздің зерттеуімізде біз вирустық векторларды мидың дене қозғалысын үйлестіру үшін жауап беретін негізгі аймақтарына енгіздік», - деп түсіндіреді. Сол жерден кейбір вирустар мишық немесе иіс сезу шамы сияқты алыс аймақтарға таралады.

«Бұл ақпарат маңызды, өйткені нейродегенеративті аурудың түріне байланысты вирустың мүмкіндігінше кең таралуы немесе нақты, қатаң шектелген аймақты жұқтыру қажет болуы мүмкін», - дейді бірінші автор Юрадж Хлавати. "Бұл зерттеу сонымен қатар барлық тексерілген вирустардың нейрондар мен айналасындағы глиальды жасушаларды күткендей жұқтыруы мүмкін екенін көрсетеді. Алайда вирустың түріне байланысты, жұқтырған жасуша түрлерінің саны мен арақатынасында айырмашылықтар болды."

Қабыну қандай ми жасушаларын жұқтырғанына әсер етуі мүмкін

Қолданылған вирус штаммына байланысты инъекция өңделген тышқандардағы жүйке тінінің жұмсақ немесе айқынырақ реакциясын тудырды. Иммундық жауап неғұрлым күшті болса, соғұрлым глиальды жасушалар жұқтырылды. «Жеке вирустардың бұл жасушаларды нейрондарға қарағанда жақсы жұқтырғаны болашақ эксперименттерде әлі де расталуы керек», - дейді Хлаваты.

Батыс Чехия университетімен (Пильзен, Чехия) және Пауль-Эрлих институтымен, Ланген, Германиямен бірлесіп қол жеткізілген жұмыс нәтижелері вирус тасымалдаушыларын таңдауды жақсартуға ықпал етуі керек. «Мақсат - нейродегенеративті ауруды арнайы емдеу үшін дұрыс тасымалдаушыны таңдау үшін ықтимал вирустардың құралдар жинағын жасау», - дейді Виттер.

Үміттенетін терапия ретінде вирустардың жасанды көшірмелері

Лентивирустардың көшірмелері әсіресе генді трансферттік терапияға өте қолайлы. "Зертханалық жолмен өндірілген лентивирустардың геномы тек инфекцияға және геномға қосылуға қажетті аймақтардан тұрады. Бұл осы вирустар мен табиғи жолмен пайда болатын патогендік вирустар арасындағы түбегейлі айырмашылықты білдіреді", - деп түсіндіреді Хлаваты. Жасанды вирустардың хостқа ену қабілеті арқылы енгізілген адам гендері пациенттердің жасушалары енді өздері орындамайтын тапсырмаларды қабылдау үшін жұқтырылған жасушаларға енгізіледі.


Кіріспе

С гепатиті вирусы (HCV) оның өте жоғары таралуын (бүкіл дүние жүзінде созылмалы түрде жұқтырған шамамен 350 миллион адам), созылмалы инфекцияның жоғары қарқынын және созылмалы инфекцияға шалдыққандар арасында ауыр созылмалы белсенді гепатит пен цирроздың айтарлықтай қаупін ескере отырып, негізгі патоген болып табылады. HCV инфекциясы жұқтырған ересектердің 60-80% созылмалы инфекцияны тудырады. Созылмалы HCV жұқпаларының патогендік әсерлері өте өзгермелі, кейбір науқастарда бауырдың ең аз зақымдануы байқалады, ал басқаларында (шамамен 20%) ауыр фиброз және цирроз 5-10 жылдан кейін дамиды. Ақырында, циррозы бар науқастардың 30-50% -ында, этиологиялық факторға қарамастан, 10 жылдық бақылаудан кейін HCC дамиды.

Көптеген гепатит вирустары тудыратын жедел және созылмалы гепатит вирустық ақуыздарға иенің иммундық жауабын анық көрсетеді. Молекулалық биологияның дамуы кейбір гепатит вирустары бауыр жасушаларының пролиферациясын және өміршеңдігін тікелей модуляциялайтынын түсінуге әкелді. Бұл мәселе бауыр зақымдануының және бауыр канцерогенезінің молекулалық негіздерін түсінуге, сондай-ақ жаңа терапиялық стратегияларды әзірлеуге маңызды әсер етеді. Бұл шолуда HCV протеиндерінің жасушаның өсуі мен өміршеңдігін реттейтін жасушалық сигнал беру жолдарымен өзара әрекеттесуіне негізделген вирустық патогенетикалық механизмдерге және вирустың хостта сақталуы және вирусқа қарсы терапияға өту үшін әзірлеген стратегияларына назар аударылады.


Иенің иммундық реакциясы мен вирус арасындағы өзара әрекеттесу тұжырымдамасы

Ағымдағы пандемияға толығымен биологиялық тұрғыдан қарап, адамзаттың көпшілігінде коронавирустық отбасының басқа вирустарына кеңейтілген кросс-реакция жоқ деп болжасақ (Braun etਊl., 2020 Grifoni etਊl., 2020 Mateus etਊl. x000a0al., 2020), SARS-CoV-2-ны адам популяциясына енгізу соңғы жүз жылдағы ең үлкен эволюциялық оқиғалардың бірі болып табылады (Morens and Fauci, 2020 Morens etਊl., 2020). Мұндай эволюциялық экспериментте туа біткен иммундық жүйе SARS-CoV-2-ге қарсы қорғаныста өте ерекше рөлге ие болуы керек (Amor etਊl., 2020 Mantovani және Netea, 2020 Vabret etਊl., 2020). Туа біткен иммунитеттің маңызды бөлігі - вирус жұқтырған жасушалардың жасушалық автономды реакциясы, бұл рецепторлар мен вирустың енуіне арналған коорецепторлардың биологиясы әсер етеді (Hoffmann etਊl., 2020 Wu etਊl. ., 2020 Yao etਊl., 2020), сондай-ақ вирустың өмірлік циклін анықтайтын барлық жасушалық механизмдер (Cyranoski, 2020). SARS-CoV-2 пандемиясында вирус адам популяциясымен генетикалық нұсқалардың шоғыры ретінде кездеседі және инфекция мен вирустың репликация процестері әлі де негізгі генетикалық өзгерістерге ұшырауы мүмкін, бұл вирустың кейбір нұсқалары эволюциялық артықшылыққа қол жеткізуі мүмкін. Бұл процестер қарқынды жүріп жатыр және көбірек адамдар жұқтырған сайын жеделдейді (Callaway, 2020 Cyranoski, 2020 Korber etਊl., 2020). Сондықтан жұқтырған адамдарды вирусқа иммундық жауаптың ең ерте сатыларындағы ықтимал өзгерістерге, негізінен жұқтырған жасушалармен және көрші туа біткен иммундық жасушалармен ерте әрекеттесулерден туындайтынын бақылау маңызды болады.

Тұжырымдама бойынша, қожайынның маңызды қорғаныс механизмдерін қарастырғанда, жаңа вирустың түрмен осындай бастапқы әрекеттесуіне қатысты болуы мүмкін барлық параметрлерді ескеру маңызды (сурет ਁ). Вирус пен хост арасындағы өзара әрекеттесу кезеңдерінің көпшілігі өзара әрекеттесу нәтижесін сипаттау үшін қажетті атрибуттардың немесе параметрлердің қалыпты таралуына сәйкес болатынын ескере отырып, клиникалық түрде байқалатын аурудың ағымдарының үлкен біркелкі еместігін көрсетуі таңқаларлық емес. (Berlin etਊl., 2020 Ганди және т.б., 2020). Мысалы, жұқтырған жасушаның интерферон реакциясын индукциялауы төмен, аралық және жоғары жауап берушілермен популяцияда қалыпты таралуды ұстануы мүмкін, осылайша жасушалық реакциялардың әртүрлі шамаларын және осылайша өте әр түрлі төмен ағын әсерлерін (мысалы, туа біткен иммундық жүйеде) тудыруы мүмкін. ). Суретте біз адам популяциясындағы экологиялық және генетикалық факторларға байланысты гетерогенді нәтижелерге ерекше бейім болуы мүмкін маңызды туа біткен иммундық механизмдерді суреттейміз, сондықтан олар туа біткен иммундық жүйенің рөлін анықтауға бағытталған күш-жігеріміздің басты бағыты болуы керек. инфекцияға, вирустың таралуына және аурудың ағымына қарсы иммундық жүйе, сонымен қатар ұзақ мерзімді нәтиже. Біз туа біткен иммундық жүйе мен вирус арасындағы өзара әрекеттесудің мұндай тұжырымдамасы алдымен ең маңызды қадамдарға назар аударуға көмектеседі, содан кейін оны үлкен зерттеулерде растауға болады.

Иенің иммундық реакциясы мен вирус арасындағы өзара әрекеттесу тұжырымдамасы

Туа біткен иммунитетке баса назар аудара отырып, патофизиологияға әсер ететін бес фазадағы аурудың траекториясы бойынша ұсынылған зерттеу өрістері. Белгілі бір аймақтарды шешу үшін қолдану ұсынылатын әдістемелер түспен кодталған шеңберлер түрінде ұсынылған. Бұл COVID-19 бойынша бұрын жарияланған зерттеулерде жиі қолданылатын әдістерді көрсетеді. Бұл тек таңдау және біз толықтықты талап етпейміз. Жалпы тұжырымдаманы бейімделгіш иммундық жүйеге және басқа органдар жүйелеріне кеңейтуге болады. CyTOF, ұшу уақыты бойынша цитометрия, ELISA OLINK массалық цитометриясы, плазма протеомы жақындықты ұзарту талдауы бойынша scRNA-seq, бір жасушалық РНҚ секвенциясы секвенциясы, секвенирлеу WGS, тұтас геномды реттілік.

Біз талқылайтын болсақ, гипотезаға негізделген жүйелер медицинасының тәсілдері (1-қорап) вирус пен хосттың иммундық жүйесі арасындағы өзара әрекеттесудегі ең маңызды және өзгермелі қадамдарды әртүрлі клиникалық фенотиптермен байланыстыру үшін жылдам ашуға өте жоғары мүмкіндікке ие. емдік процедуралардың шығуына ықпал ететін пациенттерді жақсырақ стратификациялауға мүмкіндік береді (Rajewsky etਊl., 2020).


Бірінші COVID-19 вакциналары: мРНҚ-ның оған не қатысы бар?

Біздің көпшілігіміз вакцинаның қалай жұмыс істейтінін интуитивті түрде түсінеміз: иммундық жүйеге аздап патогенді немесе оны ұқсайтын нәрсені көрсетіңіз және оны табиғи инфекция болып жатқандай жауап беру үшін алдап алыңыз. COVID-19 пандемиясы вакцина нұсқаларының тасқынына әкелді.

Мен &ldquoТүрлі COVID вакциналары қалай жұмыс істейді&rdquo осы жерде жұмыс істейтінін жазып жатқанда ДНҚ туралы ғылым 10 қыркүйекте кімнің не істеп жатқанын есте сақтау үшін жиынтық диаграммаларды қарап шығуға тура келді. Вакцина технологиясы тірі, әлсіреген немесе өлтірілген вирустың шегінен шығып кетті, тіпті В гепатитінің беткі антигені немесе көкжөтел токсині сияқты патогеннің бөліктерін беретін бір кездері жаңа суббірлік вакциналардан да өтті. Қазір бізде әртүрлі жолдармен жеткізілетін ДНҚ және РНҚ вакциналары бар.

COVID-19-ға қарсы алғашқы екі вакцина, Tozinameran (Pfizer/BioNTech вакцинасы) және mRNA-1273, Moderna компаниясының төтенше жағдайда пайдалануға рұқсат беру алдында тұрған кандидаты mRNA. Бұл орта мектеп биологиясын қашан қабылдағанына байланысты адамдарды шатастырады (бұл туралы толығырақ). Міне, мРНҚ және оның иммундық жүйені SARS-CoV-2-мен күресу үшін қалай ескертетіні туралы қысқаша шолу.

Біріншіден, жаңа вакциналар жасай алмайтын және жасай алмайтын кейбір нәрселер:
&Bull Олар&rsquot вирустар.
&bull Олар&rsquot &ldquonatural&rdquo &ndash&ndash&rsquore синтезделген.
&bull Олар адам жасушасының ядросына еніп, біздің ДНҚ-ны өзгерте алады. Тіпті егер олар жасаған болса да, олар вакцина сияқты вирустық протеинді кодтайды.
&бұқа Олар&rsquot адам эмбрионынан немесе ұрықтан алынған.

Белоктардың артында тікелей немесе жанама жатады. Қан ұю факторлары қан кетуді тоқтатады. Кератин шаш пен теріні, коллагенді дененің желімін қалыптастырады және гормондар хабарламалар тасымалдайды. Метаболизмді өмір үшін жеткілікті жылдам жүргізетін фермент түрлерінің көпшілігі ақуыздар (бірнеше РНҚ). Протеиндер бұрыштың вирустық беттері, мысалы, коронавирустар өз атауын алатын және жасушаларымызды байланыстыру және басып алу үшін пайдаланатын үштік тәрізді.

Гендер ДНҚ құрылыс блоктарының тізбегінен тұрады, олар жасушаларға амин қышқылдарынан тұратын белгілі бір ақуыздарды қалай жасау керектігін айтатын кодты құрайды. Фрэнсис Крик оны сипаттады Табиғат 1961 жылы. Кодты геннен белокқа аудару кезінде жасуша ДНҚ дерекқорын сақтау үшін ақпаратты аралық формаға көшіреді. Бұл хабаршы РНҚ, ака мРНҚ.

Жасуша мРНҚ-ны қарапайым себеппен жасайды: ол өзінің ДНҚ-сын пайдаланып, өмір сүре алады. Ескі кітапханадағы біреу шығарып алып, қайта оралмайтын жалғыз том кітап сияқты ДНҚ өте қымбат. Көшірмелер бастапқы кітап немесе нұсқаулар жоғалып кетсе де, ақпараттың сақталуын және бөліну кезінде келесі жасуша ұрпағына өтуін қамтамасыз етеді.

мРНҚ-мен танысу жасына байланысты

Фаралардағы бұғылардың вакцина ретінде мРНҚ-ға жауап беруінің кейбірі ғылым туралы әдетте хабар бермейтін және тым жеңілдететін БАҚ өкілдерінен болуы мүмкін. CNN, мысалы, РНҚ & ldquoa ДНҚ құрамдас бөлігі деп аталады.&rdquo Жоқ. Екеуі де нуклеин қышқылдары. (РНҚ ДНҚ-дан төрт құрылымдық блоктың бірінде ерекшеленеді, РНҚ бір тізбекті және ол ДНҚ-дан әлдеқайда қысқа.)

Мен ересектерге арналған бағдарламада дәріс оқи бастағанымда, шамамен 20 жыл бұрын, бір джентльмен мені үзіліс кезінде бір жаққа алып кетті. &ldquoРикки, бұл адамдар мектепте оқып жүргенде, біз ДНҚ туралы білмедік.&rdquo Бұл 1953 жылы Уотсон мен Криктің әйгілі қағазымен келді.

Гендердің белоктарды қалай кодтайтынын анықтау ұзаққа созылды, генетикалық кодты бұзу эксперименттері &ndash 1959 жылдан бастап белоктардың 20 аминқышқылдарының біріне РНҚ трилеттерін тағайындау &ndash. &ldquoГенетикалық код&rdquo дәстүрлі түрде осы сәйкестікке жатады және ол барлық тіршілік үшін әмбебап болып табылады және вирустар. (Адамның генетикалық кодын іздеу бөлімін қараңыз).) Қазіргі заманғы қолдану ДНҚ, РНҚ немесе генетикалық кодты компьютерлік кодпен РНҚ немесе ДНҚ теңестіреді. жүйелі дәлірек.

Мен ДНҚ, РНҚ және ақуыз туралы &ndash &ndash молекулалық биологияның &ldquoорталық догмасынан&rdquo &ndash AP биологиясында, содан кейін шамамен 1972 жылы колледжде оқып жүргенде білдім. орта мектеп оқулығында. Менің ойымша, көптеген адамдар колледжде қайтадан биологиядан өтпесе, қорытынды емтихан аяқталғаннан кейін егжей-тегжейлерді ұмытып кетті. Бұл менің тарихты көп білмегенім сияқты.

Бірақ орталық догма орта мектеп биологиясында орталық болып табылады. Мен 2016 жылы Нью-Йорк штатының ғылымды оқыту стандарттарында жұмыс істедім, ол өте күрделі идеяны қайнатады: &ldquoДНҚ құрылымы мамандандырылған жасушалар жүйесі арқылы тіршіліктің маңызды функцияларын жүзеге асыратын белоктардың құрылымын қалай анықтайтынын дәлелдеуге негізделген түсініктеме жасаңыз.&rdquo

Вакциналар ретінде модификацияланған мРНҚ
mRNA вакцинасы патогенге ғана тән протеинді кодтайды және вирус сияқты. Алғашқы екі COVID вакцинасы жасушаларға жұтып, ядролардың сыртында босатылады, мұнда әдетте мРНҚ-ны ақуызға айналдыратын механизм жұмыс істейді. Көп ұзамай жасушалар вирустық протеиндерді шығарады &ndash, бірақ вирустар емес &ndash және иммундық жүйе жасушалары &ndash дендриттер мен макрофагтар &ndash дабыл қағады. Бірнеше күн ішінде Т жасушалары антиденелерді шығару үшін В жасушаларын белсендіреді. Иммунитет басталды.

mRNA вакцинасы кез келген басқа түрге қарағанда күшті иммундық жауапты тудыруы мүмкін, бірақ модификациялар табиғатта жақсарады. &ldquomodRNA&rdquo вакцинасы цитокиндердің өлімге әкелетін шамадан тыс өндірілуін тудыруы мүмкін туа біткен иммундық жүйе ақуыздарының кішкентай көпіршіктерінен аулақ бола алады, сонымен қатар ферменттер (рибонуклеазалар) арқылы шайнаудан аулақ болады.

Модификацияланған РНҚ және төрт негіз түрінің біріне метил тобын (CH3) бекіту сияқты қарапайым нәрсе &ndash кодталған ақуызды нәзік тәсілдермен өзгертеді, аминқышқылдары тізбегінің бұрылыстары мен бұрылыстарын модРНҚ-ны қорғайтын топография жасау үшін өзгертеді. РНҚ-жегіштерден, бірақ масақтарды өндіруге толық жылдамдықпен алға жүруге мүмкіндік береді.

Екі ұшын жабатын мРНҚ бөліктеріне қосымша модификациялар молекулаларды одан әрі тұрақтандырады және протеиннің шығуын арттырады. Ал тізбектің негізгі бөлігіне енгізілген екі аминқышқылдары &ndash пролиндері &ndash жасушалардағы адамның ACE-2 рецепторларымен байланысу алдында табиғи түрде қабылдайтын үш өлшемді пішіндегі масақ ақуызын тұрақтандырады.

Қазір бүкіл әлемде болып жатқан қару-жарақ оқтары ондаған жылдар бойы жүргізілген зерттеулерді білдіреді.

mRNA вакциналарының қысқаша тарихы

mRNA вакциналарын жасау әрекеттері туралы жарияланған есептер тышқандарда 1990 жылы және егеуқұйрықтарда 1992 жылдан басталады. 1980 жылдардың ортасынан бастап РНҚ негізіндегі вакциналарды әзірлеу үшін гранттық қаржыландыру іздеген Каталин Карикó-ге қазір көп несие кешіктірілуде. Оның қазір Pfizer серіктесі BioNTech компаниясында жұмыс істейтін Пенсильвания университетіндегі әріптесі Дрю Вайсманмен патенті 2006 жылы берілген.

Зика вирусына, тұмауға, цитомегаловирусқа және азырақ таныс екі вирусқа қарсы өзгертілген, синтезделген модРНҚ әзірленді. Осылайша, 10 қаңтарда қытайлық зерттеушілер SARS-CoV-2 жаңа жаудың бірінші геномдық тізбегін жариялаған кезде кезең орнатылды.

ModRNA вакциналары вирустық масақ протеинін құрайтын 1273 аминқышқылдарын кодтайды &ndash, демек, Moderna&rsquos &ldquomRNA-1273.&rdquo (COVID-19 вакцинасы масақтарда жабылады,&rdquo осы жерде жарияланған. ДНҚ туралы ғылым 20 ақпан, менің үшінші COVID мақалам бұл №56).

Мен рецепттерді таба алмадым

Мен екі мРНҚ вакцинасының арасындағы айырмашылықтарды іздеу үшін көптеген мақалалар мен патенттерді оқыдым. Мұнда&rsquos Moderna&rsquos және мұнда&rsquos&Pfizer&rsquos.

Екі вакцина да қосылған пролиндері бар протеинді кодтайды. Екеуі де липидті (майлы) қоспаларда жеткізіледі. Тіпті бұлар да ұқсас. Олар холестериннен, фосфохолиннен, полиэтиленгликольден тұрады, ал төртіншісі - меншікті, оң зарядталған арнайы соус. Бірақ &ldquolipid нанобөлшек&rdquo жай ғана тасымалдаушы болып табылады, жасуша мембранасына балқиды және жасуша ішінде біраз уақыт РНҚ-ны қорғайды.

Екі вакцина да иммундық жүйеге жақсырақ көрінетін етіп жасалған &ndash, бірақ бұл пролиндерге байланысты ма, әлде қосымша, меншікті түзетуге байланысты ма? Мүмкін, соңғысы, өйткені бірегей нәрсе патенттерді ажыратуы керек және вакциналар неге ауыстырылмайтынын түсіндіруі керек. Бірінші ату үшін Pfizer-тен бастай аласыз, ал екінші түсірілім үшін Moderna-ға ауыса аласыз немесе керісінше.

Мен Moderna rsquos 135 беттік хаттамалары мен патенттерін және ClinicalTrials.gov сайтында тізімделген COVID вакциналарына арналған жазбаларды оқыдым, қазір олардың саны 328. Ақпараттың көлемі таңғаларлықтай шамадан тыс, SARS- деген кішкентай құбыжықты жоюға бағытталған жаһандық күш-жігер. CoV-2.

Маған ең таңғаларлық нәрсе, бұл вирустар біздің жасушаларымыздың ішіне кіріп, соншалықты көп зиян келтіреді, тіпті цитокиндік дауылдың молекулалық зорлық-зомбылығы кезінде иммундық жүйемізді бізге қарсы айналдырады, соншалықты күшті әсер ете алады, өйткені, сайып келгенде, олар өзімізден шыққан. геномдар. Олар 1940 жылдары ашылған гендердің секіруінен шыққан болуы мүмкін. Басқа қалай вирустық шыбықтарды танып, содан кейін айналады және біздің жасушаларымыздағы молекулалармен байланысып, басып алады?


Вирустық инфекциялардың себебі неде?

Адамның жасушалары вирустарға осал және дене вирустық бөлшектерге ұшыраған кезде, иммундық жүйе бұл бөлшектерді жоюға және оларды жүйеден шығаруға тырысады.

Иммундық жүйенің төмендеуі вирустың қол жетімді жасушаларға оңай қосылуына мүмкіндік береді, бұл көбінесе безгегі, қалтырау және бұлшықет ауыруы сияқты жалпы белгілерді тудырады. Бұл сондай-ақ вирустың көбеюін жеңілдетеді, осылайша иммундық жүйе вируспен күресе алмайынша симптомдарды жақсартады.

Балалардағы вирустық инфекциялар

Балалар вирустық инфекцияларды жиі жұқтырады, өйткені балалар суық тиген басқа балалардың жанында уақыт өткізеді және бұл суықтың оларға жұғу ықтималдығын арттырады. Баланың иммундық жүйесі ересектер сияқты күшті емес, және олардың денесі әлі алғаш рет вирустармен күресуді үйренуде. Кейбір инфекциялар өте ауыр болуы мүмкін, ал кейбіреулері жай ғана нашар сезім тудырады. Көбінесе балаларда дене қызуы көтеріледі, бас ауруы, мұрыннан су ағу, жөтел, тамақ ауруы және шаршау пайда болады. Бұл белгілер вирус пен дененің иммундық жүйесі арасындағы шайқастан туындайды.

  • Нәрестелер мен балалардың қызуы көтерілген кезде демалуға мүмкіндік беру маңызды.
  • Мұрын үрлей алмайтын кішкентай балалар үшін мұрынның екі жағынан дренажды сору үшін резеңке сорғышты пайдаланыңыз.
  • Кептірілген мұрын дренажын жылы сумен босатыңыз.
  • Төрт жастан асқан балалар тамақ ауруы үшін тамақ пастилкаларын сора алады.
  • Балалар қосымша суды, жеміс шырындарын немесе сорпаларды ішуі керек - кептелу себептері бойынша нәрестелерге сүт бермеңіз.
  • Баланың кеуде және мұрын жолдарындағы шырышты кетіру үшін ыстық буды пайдаланыңыз.

ЕСКЕРТПЕ: Егер жоғары температура 5 күннен артық сақталса, дәрігерге қаралыңыз.


Вирустық инфекциялар және ME/CFS

Вирустық инфекциялардан кейін шаршау және шаршау сезімі ерекше емес, бірақ ол әдетте өтеді. Дегенмен жинақталған дәлелдер кейбір емделушілерде вирустар ME/CFS қоздыруға қатысуы мүмкін екенін көрсетеді, бұл физикалық жүктемеден немесе психикалық күш-жігерден кейін нашарлайтын ұзаққа созылатын шаршаумен сипатталатын ерекше клиникалық синдром — дәрігерлердің ерекше белгісін физикалық жүктемеден кейінгі мазасыздық деп атайды. Жеңіл серуендеу немесе сауалнаманы толтыру ME/CFS бар адамдарды күндер немесе тіпті апталар бойы төсек тартып қалуы мүмкін.

«Инфографика: ME/CFS дегеніміз не?» бөлімін қараңыз.

«Сіз мұны басқа жағдайда көрмейсіз», - дейді ME/CFS үшін зерттеу желісін басқаратын Монреаль университетінің қызметкері Ален Моро. «Бізде үйде жатқан науқастардың үлкен тобы бар. Тіпті душ қабылдау бірнеше сағатқа созылуы мүмкін немесе олар мұны істей алмайтындықтан кейде [оны] өткізіп жібереді ». Колумбия университетінің иммунологы Мади Хорниг бұл ауруда зейінді шоғырландыра алмау немесе «ми тұманы» да жиі кездеседі.

Бұрын жай ғана созылмалы шаршау синдромы немесе CFS ретінде белгілі болған ауру ұзақ уақыт бойы жұмбақ этиологиясына байланысты көптеген дәрігерлер мен зерттеушілер тарапынан елеусіз қалдырылған. Дәрігерлер вирустық инфекциялар немесе неврологиялық аурулар сияқты бірқатар диагноздарды жоққа шығарады және мұндай науқастарда ешнәрсе жоқ деген қорытындыға келеді, кейде оларға жай ғана жаттығулар жасауға кеңес береді, бұл олардың жағдайын нашарлатады, Фрэнсис Уильямс, геномдық зерттеуші. Лондон Кинг колледжінің эпидемиологы. Нақты себептерді анықтауға арналған жоғары профильді зерттеу кейінірек жалған болып шыққан оқиға да ғалымдарды ME/CFS зерттеуден бас тартуы мүмкін, деп қосады Нат. Кейбір дәрі-дәрмектер ME/CFS науқастарында жылдар бойы сыналғанымен, нәтижелер әлі күнге дейін нәтиже бермеді, дейді Моро ауруды емдеудің бірнеше нұсқасын қалдырды.

Ішінара ауруды ұзақ уақыт елемеуге байланысты көптеген пациенттер созылмалы шаршау синдромынан гөрі миалгиялық энцефаломиелит терминін қалайды. ME патологиялық процесті білдіреді: ми мен жұлынның қабынуы. Дегенмен, Уильямс пен Нат бұл жағдайда энцефаломиелитке дәлелдер аз екенін тез атап өтті, жапондық шағын зерттеуді қоспағанда, ME/CFS пациенттерінің миында қабыну маркерлерінің жоғарылауы және олардың миындағы цитокиндердің аздаған өзгерістері анықталды. жұлын сұйықтығы. Зерттеу қауымдастығының көп бөлігі, соның ішінде АҚШ-тың Ауруларды бақылау және алдын алу орталығы, ауруды ME/CFS деп атауға шешім қабылдады.

Мәселе [кейбіреулердің] ME/CFS-ті дамыта алатынында емес, бұл қанша.

Аурудың себебі әлі де жұмбақ болғанымен, бір сауалнамаға сәйкес, ME/CFS пациенттерінің 75 пайызға жуығы вирустық инфекцияларды симптомдары басталғанға дейін сипаттаған. Басқа зерттеулер кейбір патогендерді, соның ішінде Батыс Ніл, Эбола және Эпштейн-Барр вирустарын жұқтырған адамдардың айтарлықтай санында ME/CFS тәрізді белгілердің дамуымен байланыстырды. Бұл байланыс 2003 жылғы SARS эпидемиясын тудырған SARS-CoV-2-нің жақын туысы SARS-CoV-да да байқалды. Торонтода SARS індетінен кейін бір жыл өткен соң жүргізілген бір зерттеу шаршаудың тірі қалғандар арасында жиі кездесетінін көрсетті және олардың 17 пайызы. ұзақ мерзімді денсаулығына байланысты әлі жұмысқа оралмаған. Торонтодағы SARS індетінен үш жыл өткен соң да, зерттеу жұқтырғандар арасында кең шаршау мен ауырсынуды анықтады.

Мұндай тұжырымдар Мороға SARS-CoV-2 кейбір адамдарды ұзақ мерзімді мүгедектікке қалдыруы мүмкін екеніне күмәнданбайды, дейді ол. «Осы өте ауыр COVID-19 ауруымен, қазір біз бүкіл әлем бойынша одан зардап шегетін миллиондаған адамдармен күресіп жатырмыз, мәселе [кейбіреулердің] ME/CFS дамытатыны туралы емес - бұл қанша екендігі».

Хорниг Дэвистің баяндамасында сипатталған кейбір ұзақ тасымалдау белгілері ME/CFS-те жиі кездесетін белгілермен сәйкес келетінін атап өтеді, дегенмен кейбір ұзақ тасымалдаушылардың аурудың клиникалық анықтамасына сәйкес келетін-келмейтінін уақыттың өтуі ғана көрсетеді. Негізгі ереже алты ай, дейді Нат өзінің ME/CFS зерттеулерінің біріне сілтеме жасай отырып, пациенттер симптомдары жарты жылдан астам уақыт сақталса, сирек сауығып кететінін айтады. Ол және басқалары қазір SARS-CoV-2 ME/CFS-ге әкелетінін ғана емес, қалай зерттей бастады.


Реферат

Чикунгунья вирусы (CHIKV) - Үнді мұхиты аймағындағы елдерде жақында болған, күтпеген жерден ауыр эпидемияға жауап беретін москит арқылы таралатын альфавирус. Көптеген альфавирустар жақсы зерттелгенімен, 2005 жылғы індет кезінде CHIKV биологиясы мен патогенезі туралы аз мәлімет болды. Соңғы 5 жылда CHIKV инфекциясының клиникалық, физиологиялық, иммунологиялық және вирусологиялық ерекшеліктерін ашуға бағытталған мультидисциплинарлық жұмыс жүргізілді. Бұл шолуда CHIKV биологиясын және оның иесімен өзара әрекетін түсінудегі ең соңғы жетістіктердің кейбірін көрсетеді.

Чикунгунья безгегі, чикунгунья вирусы (CHIKV) тудыратын және масалар арқылы таралатын арбовирустық ауру, алғаш рет 1952–1953 жылдары Шығыс Африкада эпидемиялық түрде танылды (Сілтеме 1, 2). «Чикунгунья» — «бүгілу» дегенді білдіретін маконда сөзі және ауыр буын ауруымен ауыратын жұқтырған науқастардың қисық қалпын білдіреді 3 . Соңғы 50 жыл ішінде Африкада да, Азияда да көптеген CHIKV қайта пайда болуы құжатталған, эпидемиялар арасындағы тұрақты емес аралықтармен 2-20 жыл 4 . Серологиялық бақылаудың жоқтығы осы ошақтар кезінде жұқтырған адамдардың нақты санын тек болжауға болатынын білдіреді. 2004 жылы CHIKV Кенияда пайда болды және Комор аралдарына тарады, онда 5000 жағдай тіркелді 5 . 2005–2006 жылдары індет Үнді мұхитындағы басқа аралдарға, соның ішінде Ла Реюньонға тарады, бұл CHIKV бірінші рет батыстағы елде жұқтырған болатын. Францияның бір бөлігі болып табылатын Ла Реюньон - Үнді мұхитындағы ~ 785,000 халқы бар арал, 300,000 CHIKV инфекциясының 5,6 жағдайы және 237 өлімнің 7 жағдайы туралы хабарланды. Вирустық генетикалық талдау Ла Реюньондағы инфекциялар мен 2004 жылы Кениядағы індет арасындағы байланысты қолдады (Сілтемелер 8, 9). Эпидемия Үндістанға да тарады, онда 1,5 миллионнан астам адам жұқтырған деп есептеледі және кейіннен ол Еуропа мен Америка Құрама Штаттарында анықталды, онда оны ауру деңгейі жоғары аймақтардан оралған жұқтырған саяхатшылар әкелді деп есептелді. . Шынында да, 2007 жылдың шілдесі мен қыркүйегі аралығында вирус Италияның солтүстік-шығысында бірінші автохтонды эпидемияның өршуіне себеп болды, 200-ден астам адам инфекциясының барлығы бірдей 10,11,12,13,14 индекс жағдайына байланысты. Қазіргі уақытта чикунгунья безгегі 40-қа жуық елде анықталды (1-сурет), ал 2008 жылы ол АҚШ-тың Ұлттық Аллергия және жұқпалы аурулар институтының (NIAID) C санатындағы басым патоген 4,15 тізіміне енді. Жақында эпидемияның қайта өршуі Киншасада, Конгода (1999–2000 жж. 50 000 болжамды жағдай) 16 , Индонезияда (2001–2003) 17 , Үнді мұхитындағы Майотта, Сейшель аралдарында, Маврикийде және Ла-Реюньонда (0300,060) тіркелді. 2005–2006), Үндістан (2006–2007 жж. 1,4–6,5 миллион болжамды жағдай) 10,18,19 және Малайзия мен Таиланд (CDC мәліметтері бойынша, 2009 жылы, тиісінше, 3,000 және 42,000 болжалды жағдай) 1-сурет).

Көк және сары түстер чикунгунья безгегінің жағдайлары тіркелген елдерді, ал көк чикунгунья вирусы (CHIKV) эндемиялық немесе эпидемияға ұшыраған елдерді көрсетеді. Сурет сілтемеден рұқсатпен өзгертілген. 4 © (2007) Жалпы микробиология қоғамы.

CHIKV - отбасының мүшесі Togaviridae, Alphavirus 20 тұқымы, ол қабықшалы, оң бір тізбекті-РНҚ вирустарынан тұрады. Адамдарда CHIKV инфекциясы тез басталады және әдетте 5-7 күнде жойылады. Әлі зерттеліп жатқан себептерге байланысты жалғасып жатқан індет ауыр белгілермен белгіленді 21 . Өлім-жітім көрсеткіші 1000-нан 1-ге тең деп бағаланды, өлім-жітімдердің көпшілігі жаңа туған нәрестелерде, ауыр жағдайы бар ересектерде және қарттарда 22,23,24,25,26,27. Айта кетейік, бұл CHIKV инфекциясына қатысты құжатталған алғашқы өлім.

Қоғамдық денсаулық сақтау қажеттілігіне жауап ретінде және Ла Реюньон француз территориясы болғандықтан, Пастер институтының зерттеушілері, Париж, Франция, CHIKV жұмыс тобын құру үшін Ла Реюньондағы және басқа елдердегі клиникалармен бірігіп жұмыс істеді. Бұл көп салалы топ соңғы 5 жыл бойы эпидемиологияны, физиологияны, вирусологияны, энтомологияны және жұқтыруға хост реакциясын талдау үшін бірге жұмыс істейді. Бұл шолуда біз CHIKV жұмыс тобы ғана емес, сонымен қатар осы маңызды қайта пайда болған жұқпалы аурумен күресу үшін жұмыс істеген арбовирустар қауымдастығындағы көптеген басқа командалар қол жеткізген соңғы маңызды жетістіктерді атап өтеміз (1 қорапты қараңыз).

Alphavirus тектес 30-ға жуық мүшеден тұрады, олар бірнеше мың жыл бұрын бөлінген болуы мүмкін 28,29 . Кейбір альфавирустар адамдар үшін патогенді емес, ал басқалары өте жұқпалы, олармен байланысты клиникалық аурулар жеңілден ауырға дейін. Альфавирустарды жалпы түрде Жаңа дүние және ескі әлем вирустары деп бөлуге болады 30,31. Бұл екі топ өздерінің сәйкес иелерімен өзара әрекеттесу тәсілдерін дамытты және олардың патогенділігі, тіндік және жасушалық тропизмі, цитотоксиктігі және вирус тудырған иммундық жауаптарға кедергісі бойынша ерекшеленеді. Айта кету керек, адамдардағы және қолға үйретілген жануарлардағы альфавирустық инфекциялардың көпшілігі «тұйық» болып саналады, яғни вирус жаңа иесіне берілмейді, сондықтан вирустық әртараптандыруды тудыратын эволюциялық қысым олардың шынайы иесі түрлерімен байланысты болуы мүмкін. CHIKV үшін басқа зооноздық вирустық резервуарларға мұқият барлау жүргізілген жоқ.

Клиникалық тұрғыдан альфавирустардың екі тобы энцефалитпен (негізінен Жаңа әлем вирустары) және полиартритпен және бөртпемен (негізінен ескі әлем вирустары) байланысты топтарға бөлінеді 29,32,33 . CHIKV артритогендік альфавирустардың мүшесі болғанымен, жақында басталған эпидемия кезінде менингоэнцефалит (ең алдымен жаңа туған нәрестелерде) және геморрагиялық ауру 22 құжатталған жағдайлар болды, бұл бұл белгілердің жедел CHIKV инфекциясының маңызды салдары екенін көрсетеді 32,34,35 . Нейрондарды зақымдайтын типтік энцефалогенді альфавирустардан айырмашылығы, CHIKV орталық жүйке жүйесінің стромалық жасушаларын және, атап айтқанда, хореоидты плексустың шырышты қабатын зақымдайтын сияқты (2-сурет).

Чикунгунья вирусының (CHIKV) берілуі масадан кейін жүреді (Aedes aegypti немесе Aedes albopictus) тістеу. Содан кейін CHIKV теріде, фибробласттарда репликацияланады және бауырға, бұлшықетке, буындарға, лимфоидты тіндерге (лимфа түйіндері мен көкбауыр) және миға таралады. Мақсатты жасушалар әрбір ұлпа үшін көрсетілген.

CHIKV жұқтырған адамның шағуы арқылы беріледі Aedes aegypti немесе Aedes albopictus , дегенмен соңғы эпидемияда кейбір жағдайлар ана мен ұрықтың берілуінің нәтижесі болды 22 . Берілгеннен кейін CHIKV теріде репликацияланады, содан кейін бауыр мен буындарға таралады, мүмкін қан арқылы 36,37,38 (2-сурет). Инкубациялық кезең 2–4 күнді құрайды және продромальды фазасыз клиникалық аурудың кенеттен басталуымен жалғасады (3-сурет). CHIKV инфекциясының белгілеріне жоғары қызба, қаттылық, бас ауруы, фотофобия және петехиалды бөртпе немесе макулопапулярлы бөртпе жатады. Сонымен қатар, жұқтырған адамдардың көпшілігі 39,40,41 жиі жұмыс істемейтін ауыр бірлескен ауырсынуға шағымданады (сонымен қатар чикунгунияны клиникалық басқару бойынша ДДҰ нұсқауларын қараңыз). «Тыныш» инфекциялар (аурусыз инфекциялар) кездеседі, бірақ сирек кездеседі, жұқтырған адамдардың шамамен 15% -ында байқалады 21 . Бір қызығы, жедел кезеңде вирустық жүктеме бір мл қанға 10 8 вирустық бөлшектерге жетуі мүмкін және I типті интерферондардың (IFNs) плазмадағы концентрациясы 0,5-2 нг / мл диапазонында, күшті индукциямен бірге жүреді. басқа қабынуға қарсы цитокиндер мен хемокиндер 42,43,44 (3-сурет).

Маса шаққаннан кейін жұқтырған адамдар жұқтырғаннан кейін 2-4 күннен кейін аурудың жедел басталуын сезінеді. Симптомдарға жоғары қызба, қаттылық, бас ауруы және петехиальды немесе макулопапулярлы бөртпе жатады. Сонымен қатар, жұқтырған адамдардың көпшілігі буындардың ауыр ауруына шағымданады, бұл жиі жарамсыз болып табылады. Аурудың басталуы вирустық титрдің жоғарылауымен сәйкес келеді, ол туа біткен иммундық жауаптың белсендірілуін тудырады, оның ерекшелігі I типті интерферондардың (IFNs) өндірілуі болып табылады. Пациенттер вирусты жұқтырғаннан кейін шамамен 1 аптадан кейін сәтті тазартады және тек осы уақытта CHIKV-спецификалық адаптивті иммунитеттің (яғни, Т-жасушасы және антиденелер арқылы болатын жауаптар) дәлелі бар. Маңыздысы, адамдардың ~ 30% артралгияны және кейбір жағдайларда артритті қамтитын ұзақ мерзімді салдарды бастан кешіреді.

CHIKV инфекциясының жедел кезеңі әдетте бірнеше күннен екі аптаға дейін созылады. Жедел кезеңнен айырмашылығы, аурудың созылмалы кезеңі жан-жақты зерттелмеген. Кейбір жағдайларда бірнеше жылдарға созылуы мүмкін қайталанатын буын ауруы жұқтырғандардың 30-40% -ында кездеседі, бірақ бұл созылмалы инфекцияның нәтижесі деп есептелмейді, өйткені инфекциялық вирусты бұл науқастардан оқшаулау мүмкін емес. Рентгенографиялық зерттеулер әдетте қалыпты немесе бірлескен ауырсынуға сәйкес келетін жұмсақ ісінуді көрсетеді. Росс-Ривер вирусының (RRV) 45 альфавирусынан туындаған ауырсыну сияқты, бұл буын ауруы иммундық делдал болып табылады деп болжанған. Тірек-қимыл аппаратының ауыр асқынулары бар CHIKV инфекциясының бір жағдайында аутоантиденелердің болуы хабарланғанымен, бұл ресми түрде көрсетілмеген 46 .

Жасуша және ұлпа тропизмі

Жақында CHIKV патогенезін жақсырақ түсіну үшін жасуша культурасы жүйелерінде және жануарлар үлгілерінде вирустық тропизмді және репликацияны сипаттауға көп күш жұмсалды (сүтқоректілердің жасушаларындағы альфавирустың өмірлік циклі туралы толық ақпаратты 2 қорапты қараңыз). 1960–1980 жылдардағы зерттеулер CHIKV адам емес жасуша линияларының панелінде өсетінін көрсетті, оның ішінде Веро жасушалары, балапан эмбриондары, BHK21 және L929 фибробласт тәрізді жасушалар және HEp-2 бауыр жасушалары 47,48,49,50. Жақында адамдарда CHIKV жасушалық тропизмі сипатталды. Тіндік культура эксперименттерінде вирус адамның әртүрлі жабысатын жасушаларында, мысалы, эпителий және эндотелийдің бастапқы жасушаларында және жасуша линияларында, фибробласттарда және аз дәрежеде моноциттерден алынған макрофагтарда репликацияланады 51 . CHIKV сонымен қатар адамның бұлшықет спутниктік жасушаларында репликацияланады, бірақ дифференциалданған миотрубаларда емес 52 (2-сурет). Жабысқақ жасушалардан айырмашылығы, В жасушалары мен Т жасушалары CHIKV инфекциясына сезімтал емес in vitro 51,53. Басқа альфавирустар сияқты, CHIKV адам жасуша дақылдарында жоғары цитопатиялық болып табылады және жұқтырған жасушалар апоптотикалық жасуша өліміне тез ұшырайды 33,51. Бұл репликация үлгісі вирустың патологиялық қасиеттерін басқарады.

Жануарларда I типті IFN рецепторлары жоқ жоғары патогенді тінтуір үлгісінде (Ифнар −/− тышқандар) және ауыр ауруға әлдеқайда сезімтал, CHIKV тінінің тропизмі пайдаланылған хабарланған тропизмге сәйкес келетін сияқты. in vitro жүйелер. CHIKV ең алдымен бұлшықет, буын және тері фибробласттарына бағытталғаны анықталды, бірақ ол сонымен қатар көптеген органдардың эпителий және эндотелий қабаттарында анықталды, соның ішінде бауыр, көкбауыр және ми 38 (2-сурет). Атап айтқанда, жаңа туған және жас тышқандар CHIKV инфекциясына өте сезімтал және CHIKV патогенезін зерттеу үшін құнды үлгі болып табылады 38,54.

Сондай-ақ адам емес приматтар CHIKV-ассоциацияланған патология және вакцинаны сынау үшін үлгі ретінде пайдаланылды 55,56,57 . Соңғы екі зерттеуде макакаларды көктамырішілік немесе тері ішіне CHIKV егу инфекциядан кейін 24-48 сағаттан соң шыңына жеткен жоғары вирусемияға әкелді. Инфекция өлімге әкелмегенімен, ол өтпелі жедел лимфопения және нейтропениямен (яғни, сәйкесінше лимфоциттер мен нейтрофилдердің жоғалуы), моноциттердің жоғарылауымен және қабынуға қарсы жауаппен байланысты болды 56,57 . Инфекция адамдарда байқалған вирустық, клиникалық және патологиялық белгілерді қайталады 57 . CHIKV лимфоидты тіндерге, бауырға, орталық жүйке жүйесіне, буындар мен бұлшықетке жедел кезеңде 57 бағытталған. Персистентті инфекция (инфекциядан кейінгі 44 күн ішінде өлшенген) көкбауыр макрофагтарында және бауыр синусоидтарын қаптайтын эндотелий жасушаларында орын алды. Осы жануарлардан алынған тіндерде репликацияға қабілетті вирустың төмен деңгейі болды 57 . Бұл адамның инфекциясы кезіндегі жағдайды көрсетеді ме және вирустық тұрақтылықтың чикунгунья безгегімен байланысты созылмалы салдардағы рөлі қандай екенін анықтау маңызды болады. Жақында жүргізілген бір зерттеу егде жастағы науқастардың созылмалы ауруға шалдығу қаупі жоғары екенін көрсетті, бірақ көп жұмыс қажет 58.

Адам ұлпаларын өсіру жүйелері және симиан және тінтуір үлгілері жұқтырған адамдарда CHIKV тінінің және жасушалық локализациясы туралы анықтамалар берді. Миозитикалық синдромы бар CHIKV жұқтырған науқастардан алынған үлгілер бұлшықет талшықтарында емес, қаңқа бұлшықетінің спутниктік жасушаларында CHIKV антигенінің экспрессиясын көрсетті 52 . Жедел жұқтырған науқастардан алынған биопсия материалында да жұқтырған фибробласттар туралы хабарланды 38 . Біріншілік қан моноциттерінің CHIKV инфекциясына сезімталдығы туралы пікірталастар бар 51,59. Сурисо т.б. 51 жіті инфекция кезінде қан плазмасындағы жоғары вирустық жүктеме (мл үшін 10 5-тен 10 8 РНҚ көшірмелері аралығында) қан жасушаларындағы вирустық РНҚ-ның анықталатын деңгейіне сәйкес келмейтінін хабарлады. Олар сондай-ақ тапты, in vitro, перифериялық қанның мононуклеарлы жасушалары (соның ішінде В жасушалары, Т жасушалары және моноциттер) CHIKV инфекциясына сезімтал емес 51 . Керісінше, Ол т.б. 59 CHIKV антигендері анықталғанын байқады in vitro жоғары вирустық инокуляцияға ұшыраған моноциттерде (инфекцияның көптігі = 10-50). CHIKV антигені-оң моноциттер де жедел жұқтырған науқастардан 59 бөлініп алынды, бірақ өнімді инфекцияның нақты дәлелі анықталмады. Моноциттер фагоцитарлық және вирустық титрлер жіті жұқтырған науқастарда жоғары болғандықтан, моноциттердің өнімді инфекциясы пайда болатынын және моноциттер CHIKV-ның шынайы нысанасы болып табылатынын анықтау үшін теріс тізбекті вирустық РНҚ-ның болуын бағалау керек. Альфавирустар арасында жасуша тропизмінің елеулі ауытқулары бар, бұл аурудың патогенезіне әсер етуі мүмкін 30 . Мысалы, адамның моноциттерден алынған дендритті жасушалары (DC) және плазмоцитоидты ДК (pDCs) CHIKV 51,60 Венесуэлалық жылқы энцефалитінің вирусына (VEEV) сезімтал емес, лимфоидты тіндер мен мәдениеттердегі DC және макрофагтарды жұқтыруы мүмкін, бірақ бұлай емес. Шығыс жылқы энцефалитінің вирусына (EEEV) 61,62 . Бір қызығы, миелоидты-линия жасушаларының EEEV инфекциясы вируспен байланысқаннан кейін және кіргеннен кейін, кіріс EEEV геномдарының трансляциясын тежеу ​​арқылы шектеледі 61 . Айта кетейік, RRV аурудың патогенезіне қатысы бар 31,63,64,65 тышқан макрофагтарын жұқтырады. RRV инфекциясы кезінде бұлшықеттер мен буындарда қабыну макрофагтарының инфильтраттары байқалады 45 , тышқандарды макрофагтарға уытты агенттермен емдеу инфекция белгілерін жойды 66 .

Альфавирустардың жасушалық тропизмі көптеген параметрлермен реттеледі. Мысалы, RRV конвертінің гликопротеиндері тінтуірдің DC-терін жұқтыруға мүмкіндік береді, бірақ адамның DC-терін емес 67 , және Sindbis вирусының (SINV) 68 және VEEV 69-ның DC-ларды жұқтыру қабілеті E2 ​​конверт ақуызында бір ғана амин қышқылын алмастыру арқылы анықталады. Әрі қарай жұмыс Лангерганс жасушаларының CHIKV және басқа альфавирустарға сезімталдығын тексеру керек. CHIKV конвертінің гликопротеиндерімен псевдотиптелген рабдовирустар мен лентивирустарды қолдану ерте ену немесе енуден кейінгі оқиғаларды зерттеуді жеңілдетуі мүмкін 70 .

I типті IFNs (IFNα және IFNβ) сонымен қатар тіндердің тропизмі мен вируленттілігінің негізгі реттеушілері болып табылады 71 . Мысалы, олар Semliki Forrest вирусының (SFV) тышқанның нервтен тыс тіндерінде кең таралуына жол бермейді және бұл I типті IFN сезімталдығының төмендеуімен және вирустың патогенділігінің жоғарылауымен байланысты 72 . Жалпы, I типті IFN индукциясы in vivo, сондай-ақ жасуша мәдениетінде I типті IFN емдеуге сезімталдық әртүрлі альфавирустар арасында айтарлықтай ерекшеленеді 73 . CHIKV мен туа біткен иммундық жүйенің өзара әрекеттесуі төменде талқыланады.

Секіру түрлері — CHIKV үшін атипті вектор

CHIKV Африка, Үндістан және Оңтүстік-Шығыс Азияда эндемик болып табылады және адамға масалардың бірнеше түрі арқылы беріледі, географиялық ауытқулары 33,74,75,76 . Дегенмен A. aegypti CHIKV үшін классикалық вектор болып табылады, 2005 жылы Ла Реюньондағы індет атипті вектормен байланысты болды, A. albopictus 6,14,75,76,77,78. Басқа Aedes түрлер тәжірибелік CHIKV инфекциясына сезімтал, бірақ олардың далалық таралудағы рөлі көрсетілмеген 79 .

Неліктен CHIKV асырап алды A. albopictus оның иесі ретінде? Арбовирустық аурулардың берілу табысы көптеген факторларға байланысты, соның ішінде жәндіктердің тасымалдаушыларының географиялық және уақытша таралуы, олардың өсу жылдамдығы және олардың ішіндегі вирустық инкубациялық кезең 80,81,82,83,84 . A. albopictus денге вирусының және көптеген арбовирустардың құзыретті векторы болып табылады және оның таралуы жақында кеңейді, тіпті оны ауыстырды. A. aegypti кей жерлерде 14,83,84,85. Оның туған жері Оңтүстік-Шығыс Азия және тропиктік және қоңыржай аймақтарды отарлаған. Ол Еуропада (алғаш рет Албанияда) және Солтүстік Америкада 1980 жылдардың басында анықталды, бәлкім, Азиядан пайдаланылған автокөлік шиналарын жөнелту арқылы енгізілген болуы мүмкін 86 . Қазіргі уақытта, A. albopictus Еуропаның кем дегенде 12 елінде және Америка Құрама Штаттарының шамамен 25% -ында бар.

-Ның бірнеше ерекшеліктері бар A. albopictus Бұл оны жақсы вирустық тасымалдаушы етеді: ол ауылда да, қалада да өмір сүреді, ол алдымен зоофилді, содан кейін біртіндеп антропофильді болды 87 ұзақ өмір сүреді (4-8 апта), ұшу радиусы 400–600 метр және ол мүмкін. ол агрессивті, тыныш және тәуліктік болғандықтан адамдар мен жануарларды сәтті жұқтырады. Сонымен қатар, масалардың жұмыртқалары өте төзімді және құрғақ маусымда өміршең болып қала береді, келесі жаңбырлы маусымда дернәсілдер мен ересектерге әкеледі. Барлық осы қасиеттер A. albopictus CHIKV осы москит түрін қожайыны ретінде қабылдағаннан кейін адамға жұқтыруға тамаша мүмкіндік берді. Шындығында, адам-маса-адам таралу циклінің тиімді болғаны сонша, Ла Реюньон 76-дағы эпидемия кезінде анықталған жануарлардың резервуары болмаған.

CHIKV қалай тиімді бейімделе алды A. albopictus? Үнді мұхитындағы індеттен соңғы клиникалық CHIKV изоляттарының кең геномдық талдауы зертханада бейімделген CHIKV 6 бұрын қол жетімді бірнеше реттілікпен салыстырғанда бірегей молекулалық ерекшеліктерді анықтады. Атап айтқанда, вирустың қосылуына, жиналуына және/немесе жасуша тропизміне әлеуетті әсер ететін, төмен рН 88,89,90 кезінде вирустың енуіне делдал болатын II класты вирустық синтез протеині Е1де өзгерістер байқалды. Атап айтқанда, E1 (Ala226Val) спецификалық мутация бастапқы вирустық штаммдарда болмаған, бірақ кейінгі штаммдардың >90%-да байқалған 6 . Бір қызығы, SFV альфавирусында 226-позициядағы аминқышқылдарының қалдығы вирус-хост жасушаларының қосылу процесі 91 кезінде холестеринге тәуелділікті реттейді. Альфавирустың енуінің тиімділігі иесінің жасуша мембранасының құрамына байланысты (соның ішінде масалардың қан арқылы алатын холестерин деңгейлері). Холестеринге тәуелділікке әсер ететін мутация осы жасушалардың липидті құрамына жақсы бейімделуді қамтамасыз ету арқылы CHIKV-нің жәндіктер жасушаларын жұқтыру қабілетін жақсартуы мүмкін. Шынында да, эксперименталды инфекция A. albopictus ерте вирустық штамдар кейінірек мутацияға ұшыраған вирустар 75,76 сияқты осы москитте репликациялауда сәтті емес екенін көрсетті. E1 Ala226Val мутациясы CHIKV инфекциясының айтарлықтай артуына тікелей жауапты A. albopictus және масалардың қайталама мүшелеріне вирустың тиімдірек таралуына және емізетін тышқандарға берілуіне әкеледі 75 . Ерте де, кеш вирустар да сілекей бездеріне ұқсас түрде енген, бірақ инфекцияның негізгі ошақтарының бірі ортаңғы ішек эпителийінің өтуі 75,76,92 A. albopictus кейінгі CHIKV изоляттарына әсіресе сезімтал 76. Бір қызығы, бұл мутация вирустың репликациясына әсер етпейді A. aegypti 75 . Сонымен қатар, E1 Ala226Val мутациясы холестеринді төмендететін C6/36 масалардың жасушаларында вирустың репликациясын жеңілдетеді 75 . Жақында E2-де анықталған басқа мутациялар CHIKV-ның масалардың иелеріне бейімделуін реттейді 93. Кейінгі CHIKV оқшаулағыштарының басып алу қабілетінің жоғарылауы A. albopictus Холестеринге тәуелділік әлі дәлелденген жоқ, бірақ бұл бақылаулар CHIKV жылдам эволюциясы вирусқа жұқтыру және репликациялау үшін селективті артықшылық бергенін көрсетеді. A. albopictus. Айта кету керек, ерте және кеш CHIKV изоляттары әртүрлі адам жасушаларында 51 және адам емес BHK21 жасушаларында 75 ұқсас түрде репликацияланған.

Қорытындылай келе, вирустың репликацияланатын адаптивті мутациясы A. albopictusқарағанда жиірек кездеседі A. aegypti кейбір географиялық аймақтарда және CHIKV үшін тиімді вектор ретінде әрекет ете алады, CHIKV таралуына ықпал етті. Бұл адам популяциясының бұрын CHIKV-мен кездеспеуімен және иммунологиялық тұрғыдан аңғал болғанымен бірге 84 , Ла Реюньон CHIKV індетінің ауқымына ықпал етті.

CHIKV иммундық бақылау

Ла-Реюньондағы CHIKV індетінің эпидемиологиялық деректері CHIKV-ге антиденелері бар адамдардың >85% жұқпа белгілерін хабарлағанын көрсетеді 21 . CHIKV жұқтыру туралы нақты ақпаратты алу қиын болғанымен, арал тұрғындарының үштен бір бөлігі жұқтырғанын көрсететін эпидемиологиялық деректер CHIKV өте сәтті екенін көрсетеді. Адамдар, алайда, қорғаныссыз емес және шын мәнінде CHIKV инфекциядан кейін 4-7 күн ішінде тиімді түрде тазартылады 94,95,96 (3-сурет). Әдеттегі адаптивті иммундық жауап ретінде (мысалы, CHIKV-спецификалық В-жасушасы мен Т-жасушасының белсендірілуі) дамуы үшін кемінде 1 апта қажет, туа біткен иммундық жүйе CHIKV-ті басқара алатын сияқты. Төменде біз CHIKV инфекциясын бақылау үшін белгілі туа біткен және бейімделген иммундық жауаптарды талқылаймыз.

CHIKV туа біткен иммундық бақылау. Иммунологиялық тұрғыдан алғанда, CHIKV және I типті IFNs ортақ тарихты бөліседі. Исаакс пен Лайнман 97 IFN-ді алғаш рет 1957 жылы вирусқа қарсы белсенділігі бар зат ретінде сипаттады. CHIKV тек 5 жыл бұрын Азия мен Оңтүстік Үндістанда 1950 жылдардың аяғынан 1964 жылға дейін созылған ірі чикунгунья безгегі эпидемиясының арқасында ашылды 98 . Дәл осы уақытта CHIKV зерттеуі I типті IFN зерттеуімен қиылысады — 1963 жылы Гиффорд пен Хеллер 99 жылы Табиғат CHIKV жұқтырған балапан эмбрионының фибробласттары инфекциядан кейін 3 сағаттан кейін I типті IFN анықталатын деңгейлерін шығарды. 1963–1970 жылдардағы жоғары профильді жарияланымдар сериясына қарамастан (соның ішінде Refs 100, 101), CHIKV зерттеуі кейіннен басқа үлгі микроорганизмдердің зерттеуімен жабылды.

Соңғы 50 жылдағы жұмыс I типті IFN-ны вирустық инфекцияны бақылаудың орталық бөлігі ретінде анықтады. IFNα және IFNβ негізінен сәйкесінше лейкоциттер мен фибробласттармен өндіріледі. I типті IFN өндірісі патогенмен байланысты молекулалық үлгілер (PAMPS) деп аталатын сақталған молекулалық мотивтерді, соның ішінде беттік гликопротеиндерді, бір тізбекті (ss) немесе екі тізбекті (ds) РНҚ-ны анықтайтын үлгіні тану рецепторларымен (PRR) іске қосылады. және метилденбеген CpG-құрамында ДНҚ 102,103. Вирустық PAMPS-ті танитын PRR екі түрі анықталды: ақылы рецепторлар (плазмалық мембранада немесе эндосомалық бөлімдерде орналасқан TLR) және ретиноин қышқылымен индукцияланатын ген I (RIG-I) тәрізді рецепторлар (RLR). цитоплазма) 104,105 . TLRs құрамында 11 трансмембраналық ақуыздар бар, олардың 6-сы (TLR2, TLR3, TLR4, TLR7, TLR8 және TLR9) вирусқа қарсы иммунитетке қатысатыны белгілі 106 . TLR2 және TLR4 вирустың беткі гликопротеиндерімен белсендіріледі (мысалы, қызылша вирусының гемагглютинині) 107,108,109,110 TLR7 және TLR8 ssRNA арқылы іске қосылады (мысалы, тұмау вирусы) 111 TLR3 TLR19 арқылы қосымша белсендіріледі және TLR19 арқылы белсендіріледі. Құрамында CpG бар ДНҚ (мысалы, қарапайым герпес вирусы) 110 . RLR-ге РНҚ геликазалары (мысалы, MDA5 (меланома дифференциациясымен байланысты ақуыз 5, сондай-ақ IFIH1 деп аталады), RIG-I және PKRs (dsRNA-тәуелді протеинкиназалар) цитоплазмадағы вирустық РНҚ-ны анықтайды 113. CHIKV репликацияланатын ssRNA вирусы болғандықтан) dsRNA аралық өнімі бар әлеуетті сенсорларға TLR3, TLR7, TLR8 және RLR кіреді (Cурет 4).

Чикунгунья вирусы (CHIKV) бір тізбекті РНҚ (ssRNA) вирусы болып табылады және репликация кезінде патогенді тану рецепторлары 3 (TLR3), TLR7 және TLR8 және ретиноидты рецепторларды қосу мүмкіндігі бар қос тізбекті РНҚ аралық өнімдерін тудыруы мүмкін. қышқылмен индукцияланатын ген I (RIG-I) тәрізді рецепторлар (RLRs) меланома дифференциациясымен байланысты ақуыз 5 (MDA5) және RIG-I. Бұл рецепторлар I типті интерферондардың (IFNs) белсендірілуіне және цитокиндер мен хемокиндердің транскрипциясына әкелетін сигналдық каскадты белсендіреді. Соңғы дәлелдер жұқтырған фибробласттар мен басқа жасуша түрлерімен I типті IFN өндірісі MDA5 және RIG-I төмен ағынында әрекет ететін CARDIF адаптер ақуызымен (CARD адаптері IFNβ индукциялаушы, сонымен қатар MAVS деп аталады) реттелетінін көрсетеді. Қабыну сонымен қатар жұқтырған жасушалардың IL-1β өндірісін индукциялауы мүмкін (көрсетілмеген). Тінтуір үлгісінде қорғаныс сонымен қатар ішінара TLR адаптерінің миелоидты дифференциациясының бастапқы жауап ақуызы 88 (MYD88) тәуелді болды. Бұл гемопоэтикалық жасушаларда TLR рөлін көрсетуі мүмкін. Сонымен қатар, MYD88 интерлейкин-1β рецепторы (IL-1R) үшін адаптер ретінде де әрекет етеді, ол жұқтырылған жасушалардан IL-1β секрециясы арқылы белсендірілуі мүмкін, осылайша жұқтырмаған жасушаларда I типті IFN индукциясы. IRF, IFN реттеуші факторы NF-κB, ядролық фактор-κB TIR, Toll/IL-1 рецепторлық домен TRAF, ісік некрозының факторы рецепторларымен байланысты TRIF факторы, TIR домені бар адаптер ақуызын индукциялайтын IFNβ.

Жақында CHIKV инфекциясынан кейін I типті IFN түзілу механизмдері сипатталды. Алдыңғы деректер CHIKV бастапқы лейкоциттерді 51 тікелей жұқтырмайтынын көрсетті, бірақ ssRNA вирусы гемопоэтикалық жасушаларды, әсіресе pDCs тікелей белсендіреді деп күтілген болатын. Бұл болжам pDCs TLR7 экспрессиясына және олардың инфекция болмаған жағдайда да вирустық ПАМФ-қа жауап бере алатынын байқауға негізделген 114 . Бір қызығы, in vitro Адамның перифериялық қанының мононуклеарлы жасушаларының, сондай-ақ адамның және кейбір тінтуірдің DC ішкі жиындарының CHIKV инфекциясы бұл вирус I типті IFN 60 индукциясы үшін PRR-мен тікелей байланыспайтынын көрсетеді. Оның орнына пайдалану in vitro және in vivo зерттеулер, ол I типті IFN жұқтырған фибробласттар 60 өндірілетінін көрсетті. Зақымдалған фибробласттардың I типті IFN өндірісі MDA5 және RIG-I төмен ағынында әрекет ететін CARDIF (CARD адаптері IFNβ индуцирующий IFNβ, сонымен қатар MAVS деп аталады) арқылы реттеледі және екі RLR арқылы ssRNA анықтауды қамтуы мүмкін (Cурет 4). CHIKV тінінің тропизмі негізінде (2-сурет) CARDIF жұқтырған фибробласттармен және стромалық жасушалармен айналысады деп тұжырымдалған. Дегенмен, ересек Кардиф −/− CHIKV жұқтырған тышқандар тек нәзік фенотипке ие болды, бұл CHIKV-ге хост реакциясына басқа сенсорлар да қатысуы керек дегенді білдіреді. Шынында да, RLR жолымен индукциядан басқа, қорғаныс бірнеше TLR және интерлейкин-1β (IL-1β) рецепторлары үшін адаптер ақуызы болып табылатын 88 (MYD88) миелоидты дифференциациясының бастапқы реакциясы арқылы да болуы мүмкін. 4). ретінде Кардиф −/− және Myd88 −/− тышқандар CHIKV инфекциясына сезімтал емес Ифнар −/− тышқандар, RLR және TLR CHIKV тану инфекцияны жылдам тазарту үшін ынтымақтасуы мүмкін.

CHIKV инфекциясын бақылауда MYD88 рөлін екі ықтимал жол есепке алуы мүмкін. Жоғарыда айтылғандай, гемопоэтикалық жасушалар CHIKV арқылы нашар стимуляцияланады, бұл вирустың TLR-ге әдеттегідей әсер етпейтінін көрсетеді 59,60 . Дегенмен, эндосомалық TLR-тердің гемопоэтикалық жасушалардың жұқтырған жасушаларды фагоцитоздануы нәтижесінде қосылу мүмкіндігі бар, соңғысы вирустық ПАМФ көзі болып табылады. Мысалы, SFV арқылы инфекция 115 жұтудан кейін CD8 + DC-де TLR3-ті қосуы мүмкін dsRNA генерациясына әкеледі. MYD88-ді тартудың екінші ықтимал құралы оның IL-1β және IL-18 рецепторлары үшін адаптер рөліне қатысты 116 . Бактериялық инфекциядан кейін IL-1β өндірісі үшін өте маңызды деп танылған қабынудың рөлі туралы жаңа ақпараттар көбейіп кетті, сонымен қатар вирустарды бақылауға қатысатын сияқты 117,118 . Осылайша, қабынуды белсендіруден кейін CHIKV жұқтырған жасушалар шығаратын IL-1β MYD88-ге тәуелді түрде жұқтырмаған жасушаларды ынталандыру арқылы вирустық бақылауға қатыса алады 43,60 (4-сурет).

PRR белсендіруі вирусқа қарсы иммунитет үшін маңызды болып табылатын I типті IFN өндірісін тудырады. Шынында да, IFNAR жоқ тышқандар жабайы типтегі тышқандарға қарағанда ауыр чикунгунья безгегіне әлдеқайда сезімтал. Бір қызығы, жабайы типтегі сүйек кемігінің химерасын қолдану және Ифнар −/− тышқандар үшін I типті IFN негізінен вирустық клиренске жету үшін стромалық жасушалар сияқты гемопоэтикалық емес жасушаларға бағытталғаны көрсетілді 60 .

I типті IFN өз кезегінде интерферонмен ынталандырылған гендердің транскрипциясын белсендіреді (ISGs), жоғары деңгейлері бар жұқтырған адамдарда дәлелденген ISG плазмадағы өнімдер 42. ISGs құрамында интерферондық жауап факторларына (IRF) сезімтал промотор элементтері бар 119 . Біздің геномымызда кодталған >300 ISG протеиндері бар және олардың көпшілігінің қызметі түсініксіз болғанымен, жақсы сипатталғандары қожайынның қорғанысында шешуші рөлдерге ие екендігі көрсетілген 120 . ISG протеиндерінің вирусқа қарсы рөлдері бірнеше байланысты вирустар үшін анықталған. Ең көп зерттелгені - SINV, оны RNase L 121 , ISG15 (Сілтеме 122), ISG49, ISG54, ISG56 (Ref. 123), ZAP (сонымен қатар ZC3HAV1 ретінде белгілі) 124 және серпиндер 125 басқаруға болады. CHIKV үшін осы уақытқа дейін вирустық бақылауға қатысатын бір ғана ISG анықталған: 2′, 5′-олигоаденилил синтетаза 3 (OAS3) арқылы трансфекцияланған HeLa жасушаларының CHIKV репликациясына 126 төзімдірек екені хабарланды. OAS3 CHIKV репликациясын қалай блоктайтыны белгісіз, бірақ бастапқы зерттеулер оның функциясы оның төменгі ағынды эффекторына, RNAse L 126 тәуелді емес екенін көрсетеді. Басқа ISG ақуыздары CHIKV-ге туа біткен иммундық жауаптарға да қатысуы мүмкін.

Басқа вирустар сияқты, CHIKV I типті IFN индукциясын да, I типті IFN сигналдық жолдарымен ынталандырылған эффекторлық молекулаларды да модуляциялау үшін дамыған механизмдерге ие болуы мүмкін. SINV және SFV сияқты ескі дүниенің басқа альфавирустарының деректері негізінде осы иммундық модуляцияға үміткерлердің бірі - құрылымдық емес ақуыз 2 (nsP2), ол негізгі ақуыз синтезінің ингибиторы ретінде әрекет етеді 127,128 . CHIV-ке туа біткен иммундық жауапқа қатысатын әртүрлі ISG арасындағы айқаспалы байланысты шешу және CHIKV репликациясын тежеуге (тек қабілетті емес) қажет ISG-ді анықтау үшін болашақ зерттеулер қажет болады.

CHIKV инфекциясынан кейінгі адаптивті иммундық жауаптар. CHIKV инфекциясының және аурудың патогенезінің өткір сипатын және таралып жатқан індетпен күресудің шұғыл қажеттілігін ескере отырып, CHIKV созылмалы инфекциясының салдарын және кейінгі аурулардан қорғаудағы адаптивті иммундық жүйенің рөлін түсінуге әлі де аз күш жұмсалды. қайта инфекция. Шын мәнінде, гуморальдық (яғни антиденелер арқылы болатын) және жасушалық иммундық жауапты тереңірек түсіну маңызды, өйткені ол вакцинаны әзірлеу үшін маңызды және 30-40% бастан созылмалы буын ауруы туралы түсінуімізге әсер етуі мүмкін. CHIKV жұқтырған адамдар.

Бір зерттеу реконвалесценттік фазадағы донорлардың сарысуында бейтараптандыратын CHIKV-спецификалық иммуноглобулиндер бар екенін көрсетті 129 . Бір қызығы, оны қорғауға болады Ифнар −/− тышқандарға осы иммуноглобулиндерді енгізу арқылы иммунитетті зарарсыздандыру қол жеткізуге болатын мақсат екенін көрсетеді. Осы интерпретацияға сәйкес, CHIKV инфекциясы CHIKV-спецификалық иммуноглобулиндерді енгізуден 24 сағат бұрын болғанда, тышқандар бұдан былай өлімге әкелетін инфекциядан қорғалмаған. Мұндай пассивті иммунитет басқа альфавирустар үшін көрсетілді және шын мәнінде өміршең медициналық араласу болуы мүмкін, әсіресе жаңа туған нәрестелер сияқты ауыр CHIKV инфекциясына сезімтал адамдарда.

Аурудың патогенезі кезінде лимфоциттердің рөлі туралы азырақ белгілі. CHIKV инфекциясының айқын әсерінің бірі - жедел лимфопения. Жедел CHIKV инфекциясы бар 157 адамның 80% -ында айналымдағы В жасушалары мен Т жасушаларының жиілігінің төмендеуі байқалды. Бұл адамдардың жартысына жуығы дені сау адамдар үшін төменгі шектің төрттен бір бөлігін құрайтын лимфоцит деңгейіне ие болды 130 . Бұл вирустың лимфоциттерге тікелей әсері болмаса керек, өйткені CHIKV В жасушалары мен Т жасушаларын жұқтырмайды. Оның орнына, I типті IFN басқа жедел инфекциялардағыдай лимфоциттерде жасуша өлімін тудыруы мүмкін. Сонымен қатар, стромальды IFN-стимуляцияланған хемокиндердің жоғарылауы (мысалы, CXC-химокин лиганд 10 және CC-химокин лиганд 5) лимфоциттердің қаннан тіндерге көшуін тудыруы мүмкін, бұл лимфопения 131 . CHIKV жұқтырған адамдардың көпшілігінде лимфоциттердің айналмалы пулының репопуляциясы инфекция жойылғаннан кейін көп ұзамай жүреді. Бір қызығы, RAG жетіспейтін тышқандар (лимфоциттері жоқ) CHIKV инфекциясын жоя алады (C. Schilte & M.A., жарияланбаған бақылаулар), бұл лимфоциттердің жедел инфекция кезінде иммунитет үшін шешуші маңызы жоқ екенін көрсетеді. Дегенмен, бұл бақылауды абайлап түсіндіру керек, өйткені тышқандар CHIKV-ның табиғи қожайыны болып табылмайды. Осыған қарамастан, вирустық клиренстің кинетикасы және адаптивті иммунитеті әлсіреген адамдарда (мысалы, АҚТҚ жұқтырған адамдарда) асқынған ауруға қатысты деректердің болмауы иммундық жауаптың туа біткен буыны адамдарда да инфекцияны тазарту үшін жеткілікті екенін көрсетеді. .

Цитоуытты Т-лимфоциттердің (CTLs) әсіресе альфавирустық инфекция кезіндегі рөлі осы уақытқа дейін әрең зерттелген. Ескі дүние альфавирустары капсидінің сақталған аймағындағы басым тінтуірдің CTL эпитопы сипатталған 64 , бұл CTL CHIKV арқылы индукциялануы мүмкін екеніне сенімді. CTL адамдарда CHIKV жұқтырған жасушаларды жоюға қатыса ма, жоқ па, мәселе әлі шешілмейді.

Адаптивті иммундық жауаптардың жанама әсерлерінің бірі - вирустық және иесі антигендер арасындағы айқаспалы реактивтіліктен туындаған аутоиммунитеттің ықтимал индукциясы. Тағы да, бұл тақырып бойынша аз ақпарат бар, бірақ CHIKV-ге В-жасушалары мен Т-жасушаларының жауаптары көптеген реконвалесценттік науқастар 46 бастан кешкен ұзақ мерзімді бірлескен ауруға қатысты болуы мүмкін. CHIKV инфекциясының кейбір клиникалық деректері аутоиммундық реактивтіліктен туындағанын анықтау үшін қосымша ақпарат және мұқият эпитопты карталау қажет.

Вакцинаны әзірлеу. Адамдарда CHIKV инфекциясының алдын алу стратегиясы ретінде қорғаныс иммунитетін ынталандыру бастамасы 1970 жылдардың басында басталды. Екі тұжырым ертерек уәде берді: формалинді бекіту және эфирді экстракциялау CHIKV-ны инактивациялаудың сәтті құралы болды, сонымен бірге оның гемагглютинацияны тежейтін, комплементтерді бекітетін және бейтараптандыратын антиденелердің өндірісін ынталандыру қабілетін сақтай отырып 44,132. Бұл бастапқы зерттеулер адам сынақтарын қамтыды, 16 әскерге шақырылғандар банкте мұздатылған жасыл маймылдың бүйрек тінінің мәдениетінде дайындалған формалинмен бекітілген CHIKV вакцинасын алды 132 . Жұмыс баяу жүрді, бірақ АҚШ армиясы осы күш-жігерге адал болды және 2000 жылы CHIKV тірі әлсіретілген вакцинаны қолданудың қауіпсіздігі мен иммуногенділігін зерттейтін II фазалық клиникалық сынақ жүргізді 55,133,134 . Бұл жағдайда Тайландтағы індеттің 1962 жылғы CHIKV штаммы қолданылды және вакцина адамның MRC-5 жасушаларынан лиофилизацияланған үстіңгі зат ретінде құрастырылды. Вакцинаны алған 58 зерттеу субъектілерінің барлығында бейтараптандыратын антиденелер дамыды және 5 субъектіде 134 жеңіл және орташа буын ауруы болды.

Осы ерте зерттеулер кезінде туындаған маңызды мәселелердің бірі гетерологиялық альфавирустарға тән вакциналарды дәйекті енгізуден туындайтын ықтимал кедергі болып табылады. Атап айтқанда, VEEV-ке қарсы вакцинацияланған адамдар CHIKV вакцинасына бейтараптандыратын-антиденелердің нашар жауаптарын көрсетті 133 . Сол сияқты, CHIKV, одан кейін VEEV вакцинациясы VEEV-ке тән жауаптардың төмендеуіне әкелді 133. Бұл алаңдаушылық туғызады, өйткені бұл агенттерге қауіп төндіретін популяциялар бір-біріне сәйкес келетін географиялық аймақтарда тұрады.

Жақында болған эпидемиядан кейін вакцина жасау бойынша күш-жігер қайталанды. Вирус тәрізді бөлшектерді қолданатын жаңа рецепт макакаларда бейтараптандыратын антиденелерді тудыратыны көрсетілді 56 . Бұл антиденелер әртүрлі CHIKV штаммдарымен күресуден кейін және макака антиденелері жоғары сезімталдыққа ауысқаннан кейін қорғанысты ұсынды. Ифнар −/− тышқандар тышқандарды инфекциядан қорғады 56 . Бұл әдіс тек CHIKV-ға қарсы вакцинация үшін ғана емес, сонымен қатар басқа патогенді альфавирустарға қарсы вакцинация үшін де пайдалы болуы мүмкін.

Бүкіл әлем бойынша клиницистерді, вирусологтарды, иммунологтарды, молекулалық биологтарды және энтомологтарды біріктіретін бұрын-соңды болмаған күш CHIKV биологиясын түсінуді айтарлықтай дамытты. Вирустардың репликациясы сүтқоректілер мен жәндіктер жасушаларының культура жүйелерінде кеңінен зерттелген. Жедел және созылмалы түрде жұқтырған адамдардан алынған биологиялық үлгілер талданды және жануарлар үлгілерін жасаумен бірге инфекцияның физиологиялық патологиясын зерттеу үшін баға жетпес құралдарды ұсынды. CHIKV басқа ескі әлем альфавирустарымен көптеген сипаттамалармен бөліседі, бірақ сонымен бірге бірегей және бұрын күтпеген қасиеттерді көрсетеді.

Маңызды сұрақтар әлі де шешілу керек. CHIKV инфекциясымен байланысты жедел және созылмалы патологиялардағы вирус пен иммундық жүйенің салыстырмалы рөлдері әлі де шифрланған жоқ. Адаптивті иммундық жауаптың инфекцияны бақылауға әсерін талдау вакцина стратегияларын әзірлеуге әсер етеді. Жасушалық және молекулалық деңгейде вирусты анықтауға қатысатын сенсорлар массивінің қосымша мүшелерін анықтау вирустың туа біткен иммундық жүйемен өзара әрекеттесуіне жаңа түсінік береді. Вирусологиялық тұрғыдан алғанда, құрылымдық емес вирустық ақуыздардың рөлі, сондай-ақ вирустың енуіне мүмкіндік беретін жасушалық рецепторлардың идентификациясы жартылай белгісіз.

Мүмкін, біз ойлануға тиіс бір өкінішті шындық, CHIKV зерттеулері батыс елдерінде - Францияның бір бөлігі болып табылатын аралда пайда болған індеттің тікелей нәтижесі ретінде үлкен қолдауға ие болды. Қарапайым баспасөздегі апта сайынғы мақалалар 2005 және 2006 жылдардағы жағдайдың күшеюін, сондай-ақ инфекция жұқтырған нәрестелердегі өлім-жітімді құжаттады. Біздің ауру туралы хабардарлығымыз (және дүниежүзілік проблеманың болуының нақты мүмкіндігі) 2007 жылдың жазында Италиядағы бастапқы инфекциялар туралы есептер арқылы артты. Соған қарамастан, халықты қайта аурумен байланысты қауіптер туралы ақпараттандыру үшін көбірек жұмыс істеу керек. - CHIKV сияқты пайда болатын вирустар. 5 жыл ішінде шамамен 7,5 миллион адамды жұқтыруға қабілетті вирус осы адамдардың ~ 30% созылмалы артралгияға әкелетіні анық. Жеке және мемлекеттік қаржыландыру ұйымдары АИТВ-инфекциясы, безгек және туберкулез сияқты жаһандық денсаулық мәселелеріне қатысты хабардарлықты арттыруға көмектесті, бірақ бұл, өкінішке орай, негізгі мәселенің «шағын тістесу» ғана болып табылады.

1-қорап | Қоғамдық денсаулық сақтау мәселелерін шешуге көпсалалы көзқарас

Ла-Реюньондағы чикунгунья вирусының (CHIKV) өршуі медициналық және қоғамдық денсаулық сақтау мәселелерін шешу үшін мультидисциплинарлық тәсілді қолданудың маңыздылығын көрсетті. Арбовирустар қауымдастығындағы көптеген топтар өз зерттеулерін CHIKV-ге тез бағыттады. Ла-Реюньонда жұмыс істейтін вирусологтар, эпидемиологтар, энтомологтар, патологтар, иммунологтар және клиникалардан тұратын CHIKV жұмыс тобын құру маңызды бастама болды. Эпидемиологтар мен вирусологтар 2005-2006 жылдардағы індет кезінде пайда болған жаңа мутацияларды анықтады. Бірнеше медициналық мамандықтардың клиницистері жаңа туған нәрестелердегі инфекцияның клиникалық ерекшеліктерін зерттеді. Энтомологтар мен вирусологтар вектордың өзгеруін сипаттады Aedes egyptii дейін Aedes albopictus. Барлық топтар адамдар мен жануарлар үлгілеріндегі вирустық тропизмді анықтау үшін бірге жұмыс істеді. Бұл прогресс негізгі өнеркәсіптік серіктестермен бірлесіп, CHIKV инфекциясын диагностикалау үшін жаңа құралдарды әзірлеуге және ауыр ауруға бейім адамдарды емдеу мен басқаруға қатысты жаңа ақпараттың болуына әкелді.

Мұндай көп салалы күш-жігер өмір туралы ғылымда сирек кездеседі. Көпсалалы тәсілдің негізгі кедергісі жоғары бағытталған мамандарды дайындау үшін қажет мамандану болып табылады, олар өз кезегінде өз тәжірибелерінің айналасында жиі «шекара» жасайды. Бұл көптеген жағдайларда басқа ғалымдар, тіпті жақын саладағы ғалымдар да түсіне алмайтын жаргонның дамуына әкелді. Бұл «мамандық» көзқарас соңғы 50 жыл ішінде көптеген технологиялық және концептуалды жетістіктерге әкелгенімен, аурудың патогенезінің күрделі сипаты проблеманы шешуге командалық көзқарасты талап етеді деп айтуға болады. Сонымен қатар, «-омикс» зерттеулерінің пайда болуы жеке зерттеу бірлігімен біріктірілмейтін және қолданыла алмайтын көптеген деректердің пайда болуына әкелді. Физиктер, химиктер, тіпті клиницистер де бірлескен, көпсалалы тәсілдердің қажеттілігін түсінді. Ғылыми қауымдастықтың CHIKV індетіне жылдам әрекет етуі бірлескен ғылымның күші қоғамдық денсаулық пен өмір туралы ғылымдарға тарай алатындығын көрсетеді. Бұл тек алғашқы қадам болды, өйткені осы патогенге қарсы жаңа емдеу әдістері мен профилактикалық стратегияларды анықтау үшін қосымша жұмыс қажет болады.

2-қорап | Альфавирустың өмірлік циклі

Альфавирустың өмірлік циклі суретте көрсетілген. Альфавирустар эндоцитоз арқылы нысана жасушаларға енеді 33 . Бірнеше рецепторлар (мысалы, дендритті жасуша-спецификалық ICAM3 ұстайтын интегрин емес 1 (CD209 деп те белгілі DC-SIGN), бауыр және лимфа түйіні-SIGN (L-SIGN, сондай-ақ, CLEC4M ретінде белгілі), гепаран сульфаты, ламинин және интегриндер ) бұл процеске қатысты болды, бірақ олардың нақты рөлдері нық белгіленбеген 33 . Эндоцитоздан кейін эндосоманың қышқыл ортасы вирустық конвертте конформациялық өзгерістерді тудырады, бұл вирус-хост жасуша мембранасының қосылуына делдал болатын E1 пептид 90,135 ашады. Бұл өзегін цитоплазмалық жеткізуге және вирустық геномды босатуға мүмкіндік береді 6,29,136. Құрылымдық емес ақуыздардың екі прекурсоры (nsPs) вирустық мРНҚ-дан аударылады және осы прекурсорлардың бөлінуі nsP1–nsP4 түзеді. nsP1 вирустық РНҚ-ның теріс тізбегінің синтезіне қатысады және РНҚ жабу қасиеттеріне ие 33,137 , nsP2 РНҚ-геликаза, РНҚ трифосфатаза және протеиназа белсенділігін көрсетеді және иесі жасуша транскрипциясын 138 тоқтатуға қатысады, nsP3 репликазаның бөлігі болып табылады. бірлік және nsP4 - бұл вирустық РНҚ полимераза 33. Бұл белоктар толық ұзындықтағы теріс тізбекті РНҚ аралық өнімін синтездейтін вирустық репликация кешенін құру үшін жиналады. Бұл субгеномдық (26S) және геномдық (49S) РНҚ синтезі үшін үлгі ретінде қызмет етеді. Субгеномдық РНҚ автопротеолитикалық сериндік протеазамен өңделетін C–pE2–6K–E1 полипротеиндік прекурсорының экспрессиясын басқарады. Капсид (С) шығарылады, ал pE2 және E1 гликопротеиндері одан әрі өңдеу арқылы түзіледі. pE2 және E1 Гольджиде байланысады және плазмалық мембранаға экспортталады, мұнда pE2 E2 (рецепторлармен байланысуға қатысады) және E3 (рЕ2 дұрыс қатпарлануын және оның E1-мен кейінгі байланысын қамтамасыз етеді) бөлінеді. Вирустың жиналуы вирустық нуклеокапсидтің вирустық РНҚ-мен байланысуы және мембранамен байланысты конверттік гликопротеиндердің тартылуы арқылы ілгерілейді. Жиналған альфавирус бөлшектері, икосаэдрлі өзегі бар, жасуша мембранасында бүршіктенеді.


Адам/адам емес химераны зерттеуде не дұрыс емес?

Ұлттық денсаулық сақтау институттары (NIH) NIH басқару комитетінің одан әрі қарауын күткенге дейін, химерикалық адам/адам емес эмбриондарды қамтитын зерттеулерге қаржыландыру мораторийін алып тастауға дайын. Осы зерттеулер мен химералық зерттеулердің негізінде жатқан этикалық мәселелердің түрлерін дұрыс шешуге болады.

Дәйексөз: Хён I (2016) Адам/адам емес химераны зерттеуде не дұрыс емес? PLoS Biol 14(8): e1002535. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1002535

Жарияланды: 2016 жылғы 30 тамыз

Авторлық құқық: © 2016 Инсу Хён. Бұл Creative Commons Attribution лицензиясының шарттары бойынша таратылатын ашық қол жетімді мақала, ол түпнұсқаның авторы мен дереккөзі есептелген жағдайда кез келген ортада шектеусіз пайдалануға, таратуға және шығаруға рұқсат береді.

Қаржыландыру: Автор бұл жұмыс үшін арнайы қаржы алған жоқ.

Бәсекелес мүдделер: Автор бәсекелес мүдделер жоқ деп мәлімдеді.

Қысқартулар: ISSCR, NIH дің жасушаларын зерттеудің халықаралық қоғамы, Ұлттық денсаулық институттары

Дің жасушаларына негізделген адам/адам емес химераны зерттеу әртүрлі даму кезеңдерінде адамның дің жасушаларын жануарлар иелеріне тасымалдауды қамтиды. Бұл зерттеудің мақсаты - дің жасушалары туралы ғылымды, даму биологиясын және биомедицинаның көптеген салаларын ілгерілету үшін зертханалық жануарларға адамның локализацияланған жасушалық және биологиялық сипаттамаларын енгізу. Адамның/адам емес химераның зерттеулері дің жасушаларын зерттеуден тыс ондаған жылдар бойы көп дау-дамайсыз болды, нәтижесінде, мысалы, адам қатерлі ісігінің және адамның иммундық жүйесінің тінтуір үлгілері [1]. Дегенмен, мен осы «Перспектива» мақаласында талқылағанымдай, бағаналы жасуша негізіндегі химералардағы адам/адам емес араласудың өткір деңгейлерінің ықтималдығы көпшілікті ерекше алаңдататын сияқты.

Дің жасушаларына негізделген химералар туралы пікірталас тек философиялық сөз емес: оның ғылыми қаржыландыру үшін нақты, практикалық маңызы бар. Химераны зерттеу 2015 жылдың қыркүйегінде Ұлттық денсаулық институттары (NIH) адамның плюрипотентті дің жасушалары адам емес омыртқалылардың гаструляцияға дейінгі кезеңдегі эмбриондарына тасымалданатын зерттеулерді қаржыландыруға мораторий жариялаған кезде назар аударды (http://grants. nih.gov/grants/guide/notice-files/NOT-OD-15-158.html). Енді NIH адам/адам емес химера зерттеулерін бағалау және қадағалау үшін құрылған басқарушы комитеттің кірісін пайдаланатын ұсынылған саясат бойынша зерттеудің осы түріне мемлекеттік қаражатқа рұқсат беруі мүмкін екенін жариялады (https://federalregister.gov/a/2016- 18601). Дегенмен, бұл жаңа тәсіл аяқталмайынша, қазіргі мораторий өз орнында қалады.

Бір қызығы, NIH мораторийі тышқандардың генетикалық гуманизациясы [2] және адамның глиальды прогенитор жасушаларын трансплантациялау сияқты адамның бағаналы жасушаларын жануар эмбриондарына көшіру сияқты этикалық ойында болатын адам/адам емес араласудың басқа түрлерін қамтымайды. жаңа туған нәрестелердегі тышқанның миы [3]. Неліктен бұлай болды деген сұрақ туындауы мүмкін.

NIH қаржыландыру мораторийіне шошқа мен қой сияқты генетикалық түрлендірілген ірі жануарларда трансплантацияланатын адам мүшелерін өсіруге бағытталған дің жасушаларын зерттеу саласы себеп болған сияқты. Зерттеушілер тышқанда егеуқұйрық ұйқы безін өсіруге болатынын көрсетті және керісінше эмбрион генетикалық түрлендірілген in vitro жағдайында бір түрдің имплантацияға дейінгі эмбрионын (бластоциста) екіншісінің плюрипотентті дің жасушаларымен «толықтыру» арқылы мүмкін екенін көрсетті. меншікті ұйқы безі [4]. Осы әдістердің жетістігіне сүйене отырып, зерттеушілер панкреатогенезі бұзылған шошқа эмбриондарын ұқсас мақсатпен қарабайыр, «аңғал» деп аталатын адамның плюрипотентті дің жасушаларымен толықтыруға мүдделі: шошқада адамның ұйқы безін өсіру [5]. Қазіргі уақытта федералды емес қорлармен қолдау көрсетілетін бұл зерттеу желісі болашақта трансплантациялау үшін мал жануарларында жүрек пен бүйрек сияқты адам мүшелерінің әртүрлі түрлерін өсіруге жол ашады. Тасымалдауға арналған плюрипотентті дің жасушалары пациенттің өз тінінің үлгісін пайдаланып жасалса, теориялық тұрғыдан алынған орган пациентпен иммундық үйлесімді болады. Бұл зерттеудің гуманитарлық маңыздылығы айқын және өзекті. Қазіргі уақытта Америка Құрама Штаттарында трансплантациялау үшін органдардың жетіспеушілігі бар, бұл органдарды күткен пациенттер арасында күніне шамамен 22 өлімге әкеледі.

Осы зерттеудің асыл мақсаттарын ескере отырып, NIH осы саладағы табысқа жету тәжірибесі бар зерттеушілерге федералды қорларды беруге неліктен соншалықты қобалжығаны кейбіреулерге таң қалдырады.NIH жылдар бойы адам жасушалары жануарлар үлгілеріне трансплантацияланатын зерттеулерді қолдады және ол мораторий туралы хабарламасында көрсетілген зерттеу шеңберінен тыс адам/адам емес химералық зерттеулерді қаржыландыруды жалғастыруда. Бұл ағымдағы саясат айырмашылығын қалай түсіндіруге болады?

Жауаптардың бірі - жануарларда адам ағзаларын өсіруге қатысты бірегей этикалық тәуекелдер болуы мүмкін. Атап айтқанда, кейбіреулер эмбрионды толықтыру дамушы жануарға абайсызда адам мүшелерінің локализацияланған қалыптасуынан асып түсетін жолдармен әсер етуі мүмкін, нәтижесінде белгісіз моральдық мәртебесі бар өткір химерикалық жануар пайда болады деп алаңдауы мүмкін. Шамасы, мұндай нәтиженің қаупі бағаналы емес химера зерттеулеріндегідей болуы мүмкін емес. Қатерлі адам жасушаларын босанғаннан кейінгі иммун тапшылығы бар кеміргіштерге көшіру немесе тышқанның иммундық жүйесін адаммен ауыстыру этикалық алаңдаушылық туғызбайды, өйткені химеризмнің бұл формалары анағұрлым жетілген жасуша түрлерімен және анатомиялық учаскелермен шектеледі, олардың анатомиялық аймақтарға тікелей қатысы жоқ. жануардың моральдық жағдайы.

Адам/адам емес химеризмнің осы басқа мысалдарынан айырмашылығы, дің жасушасына негізделген химеризм трансплантацияланған адамның дің жасушаларының түрі мен санына, иесі жануардың түрі мен даму кезеңіне байланысты зертханалық жануарлардың биологиясын түбегейлі гуманизациялау мүмкіндігіне ие. және адамның дің жасушалары тасымалданатын жануар иесінің анатомиялық орналасуы [6]. Адамның дің жасушалары босанғаннан кейінгі жануарға трансплантацияланған кезде, бұл жасушалардың жануардың бар биологиялық құрылымдарына айтарлықтай интеграциялануы екіталай. Бірақ егер адамның бағаналы жасушалары эмбриональды немесе ұрық жануардың иесіне енгізілсе, онда адам жасушаларының дифференциациялануының үлестік пайызы және дамып келе жатқан химерикалық жануардағы адамның физиологиялық интеграциясының дәрежесі жоғары болуы мүмкін, әсіресе егер бар болса. пайдаланылатын жануарлар түрлері мен адамдар арасындағы аз ғана эволюциялық қашықтық. Сондықтан зерттеуші жануарды биологиялық гуманизациялау процесінде ғалымдар да аяқталуы мүмкін деген алаңдаушылық моральдық тұрғыдан ізгілендіру нәтижесінде пайда болған химера, әсіресе орталық жүйке жүйесінің жедел адам/адамдық емес химериясы болса.

Дегенмен, өткір адам/адам емес химераларды моральдық гуманизациялау туралы алаңдаушылықты асыра айту оңай және бірнеше ойлар осы алыпсатарлық алаңдаушылықтың қызуын азайтуға қызмет етуі керек. Біріншіден, адамдар мен мал арасында болатын түраралық шекара жеткілікті жоғары, нәтижесінде пайда болған жануардың барлық аспектілерінің жедел химеризациясы орын алуы екіталай. Мысал ретінде, тышқан/егеуқұйрықтардың химерикалық эксперименттері тиісті орган ұясынан тыс орта есеппен шамамен 20% донорлық химеризмді жасады. Бұл кеміргіштердің арасындағы түр аралық тосқауыл адамдар мен мал арасындағыға қарағанда әлдеқайда төмен, осылайша адам «мақсаттан тыс» химеризм дәрежесін иесі жануарда әлдеқайда аз алаңдатады. (Шынында да, шошқа мен адам арасындағы эволюциялық қашықтық шын мәнінде адам мен тышқанның арасындағы қашықтыққа қарағанда үлкенірек.) Екіншіден, адамның дің жасушаларын пайдалана отырып, малдың бластоцистасын толықтыру жануардың, әсіресе орталық жүйке жүйесінде қажетсіз химеризмді болдырмайтынын қамтамасыз ету үшін жүйесі, зерттеушілер қазір «мақсатты орган генерациясы» деп атайтын нәрсені дамытып жатыр [7]. Мұнда тасымалданған адамның дің жасушалары тек қызығушылық органдарын тудыратын эндодермальды текті саралау үшін генетикалық түрлендірілген болады, осылайша олардың эктодермальды тектен алынған адамның жүйке жасушаларына айналу мүмкіндігін болдырмайды. Үшіншіден, зерттеушілер ұрық тіндерін кез келген қажетсіз миграция мен мүшелердің ортасынан тыс адам жасушаларының дамуын тексеру үшін толық жүктілік циклі басталғанға дейін химералық тәжірибелерді тоқтатып, бірқатар пилоттық зерттеулер арқылы кезең-кезеңімен жалғастыруға қамқорлық жасай алады. .

Жоғарыда көрсетілген сақтық шаралары 2007 жылы дүниежүзілік дің жасушалары қауымдастығы үшін ресурс ретінде ұсынылған дің жасушаларын зерттеу халықаралық қоғамының (ISSCR) Этика және қоғамдық саясат комитеті белгілеген химераны зерттеудің этикалық стандарттарына сәйкес келеді [ 8]. Бұл консультативтік есеп өз ұсыныстарын генетикалық түрлендірілген жануарларды пайдалану үшін қазірдің өзінде қолданылып жүрген жануарлардың әл-ауқаты қағидаттарына негіздейді, олар мыналарды қамтиды: (1) жануарлар туралы бастапқы деректерді орнату (2) зерттеу кезінде берілген талаптардан кез келген ауытқуға қатысты деректерді жинау. типтік жануарлардың түрлерінің нормалары (3) өзгертілген жануарлардың әл-ауқатының кез келген өзгерістерін анықтау үшін шағын пилоттық зерттеулерді пайдалану және (4) тұрақты мониторинг және қадағалау комитеттеріне есеп беру. Осы төрт шартқа қосымша, ISSCR Этика комитеті химераларды зерттеудің этикалық бағалауы биологиялық контекстті ескере отырып, әсер етуі мүмкін даму траекторияларын ұтымды, практикалық, фактілерге негізделген бағалауға негізделуін ұсынады. адам жасушалары орналастырылады. Жануарлардың әл-ауқаты стандарттарына көбірек көңіл бөлу керек, әсіресе олар зерттеуге арналған мал жануарларына қатысты, ал химерикалық жануарларды «моральдық гуманизациялау» туралы алыпсатарлық алаңдаушылыққа азырақ назар аудару керек. Мен осы соңғы мәселе бойынша бірнеше сөзбен қорытындылаймын.

«Адамгершілікті ізгілендіру» деп химерикалық жануардағы бірегей адамның психологиялық ерекшеліктерінің пайда болуын білдірсе, онда екі пікір осы алаңдаушылықты негіздейтін шындыққа жанаспайтын болжамдарды көрсетеді. Бірінші қарастыратын нәрсе - зерттеу жануарының моральдық мәртебесін жоғарылату үшін жаңа психологиялық сипаттамалардың қандай түрлері санауға болатыны мүлдем түсініксіз, сондықтан оны ғылыми тұрғыдан пайдалану бұдан былай моральдық тұрғыдан қабылданбайды. Менің ойымша, бұл ауыр моральдық көтеруді талап ететін жалғыз сипат - бұл адамның өзінің психикалық тәжірибелері туралы жоғары дәрежелі сенімдері бар уақытша кеңейтілген агент ретінде экзистенциалды сана және өзіне деген қамқорлық ретінде анықталған адам тәрізді өзіндік сананың пайда болуы. . Бірақ бұл ерекше психологиялық сипат химерикалық жануардың миында пайда болуы мүмкін емес, өйткені 100% адам болып табылатын және бала тәрбиесінің дұрыс әлеуметтік және тәрбиелік жағдайларында ғана нәресте миының дамуы бірнеше жылды алады [9]. Екінші мәселе, адамдар жануардың миында адам жасушаларының болуы оның типтік түрлерінің жұмыс істеуінен жоғары болуы мүмкін деп болжауға бейім. Дегенмен, бұл антропоцентристік тәкаппарлықтың экстремалды түрі - адамның бағаналы жасушаларымен байланысы жоқ моральдық империализм - адам емес мида адамның жүйке материясының болуы жануардың моральдық және когнитивті мәртебесін жақсартады деп болжау. Неврологиялық химеризмнің әлдеқайда ықтимал нәтижесі бұл мағынада жануарды моральдық гуманизациялау емес, егер трансгендік жануарлармен тәжірибеміз нұсқаулық бола алатын болса, жануарлардың азап шегуі және өткір биологиялық дисфункция және тепе-теңдіктің жоғарылау мүмкіндігі. Сондықтан химераны зерттеудің этикасы мен реттеуі жануарлардың әл-ауқаты принциптеріне басымдық беруі керек, сонымен бірге гуманитарлық маңызды салаларда ғылыми прогреске мүмкіндік беруі керек, бірақ бұл принциптерге сәйкес келеді.

Осы «Перспектива» мақаласында мен NIH-тің химераны зерттеуді қаржыландыруға мораторий жариялауының негізінде жатқан алаңдаушылықтарды ашуға тырыстым. Мен бұл алаңдаушылықтардың барлығын болмаса да, көпшілігін ақылға қонымды түрде шешуге болады деп ұсынамын. Дің жасушаларына негізделген химера зерттеулері зерттеу жұмыстарының кең ауқымын қамтығанымен, NIH мораторийіне қатысты мәселелер химераны зерттеудің көптеген нысандарында жиі кездесетін этикалық мәселелерді жақсы қамтиды. Осылайша, менің осы «Перспективада» талдауым химераны зерттеу этикасын жалпылама түрде мақсатты етудің тиімді әдісін қамтамасыз етуі мүмкін.


Неліктен өлімге әкелетін тұмау вирусын қайта тірілту керек?

Өткен тамыз айының бір күні таңертең Атлантадағы Ауруларды бақылау және алдын алу орталықтарының зерттеушісі Терренс Тумпи кеңсесінің дәлізіндегі бөлмеге кіріп, барлық киімдерін шешіп алды. Ол мақта скрабтары мен бір рет қолданылатын халатты, екі жұп латекс қолғапты және бетін мөлдір пластик қалқаны бар бас киімді және артқы жағынан беліне байланған сүзгілер жиынтығына шығатын түтікті киді. Ол басқа есіктен өтіп, дәлізбен үлкен тік мұздатқышқа барды. Мұздатқыштың қасында көз торының сканері орнатылған. Бойы 6 фут Тумпей көзін линзаға сәйкес қою үшін сәл еңкейді. Сандық дауыспен сканер одан алға қадам басуды сұрады. Тумпи көнді. "Сәйкестендіру расталды"," деді сканер және мұздатқыштың құлпы ашылды.

Мұздатқыштың ішінде "таңдалған агенттер" бар науалар мен қораптар болды -- Патриот туралы заңға сәйкес Әділет департаментінің арнайы рұқсатынсыз өңдеуге болмайтын жоғары патогенді микробтар. Тумпи қораптағы аязды сүртті. Ол CDC-де немесе кез келген басқа жерде осы нақты агентпен жұмыс істеуге рұқсат етілген жалғыз адам болды: шамамен бір ғасыр бұрын 20 миллионнан 50 миллионға дейін адамды өлтірген тұмау вирусының синтезделген нұсқасы. Ол қорапты қауіпсіз контейнерге орналастырды және душ қабылдап, киінгеннен кейін контейнерді қауіпсіз дәліздер арқылы CDC-тің басқа ғимаратына апарды, онда ол басқа бөлмелерге кірді, биоқауіпсіздік деңгейі 3+ хаттамаларына сәйкес тағы бір рет киініп, екінші орында. биологиялық қауіпсіздіктің қатаң деңгейі. Келесі екі сағат ішінде ол вирусты зертханалық тышқандардың танауларына шашады. Ол олардың барлығы жақын арада өлетініне сенімді болды.

Тұмауды жұқтыру нағыз ауыртпалық болуы мүмкін. Басыңыз ауырып, бұлшықеттеріңіз ауырып жатыр, сіз тым қатты шаршағансыз, пайдаланылған Kleenex шоқтарымен қоршалған қасірет төсегінде жатырсыз. Жыл сайын Америка халқының 5-20 пайызы тұмау вирусын жұқтырады. Қарт адамдар, өте жас балалар және белгілі бір денсаулық жағдайы бар адамдар аса ауыр асқынуларға қауіп төндіреді және жыл сайын олардың 36 000-ы өледі. Бірнеше онжылдықтар сайын ерекше вирулентті штамм пайда болып, жаһандық пандемия тудырады. 20 ғасырда тұмау пандемиясы 1918, 1957 және 1968 жылдары болды. Соңғы екеуі сәйкесінше екі миллион және 700 000 адамның өмірін қиды, бұл тағы да олардың құрбандарының көпшілігі жастар, қарттар және әлсіздер арасында болды.

1918 жылғы тұмау вирусы екі себеп бойынша керемет. Біріншіден, бұл адамзат тарихындағы ең қауіпті оба тудырды. Сол жылдың күзінде ол бүкіл планетаға таралып, сау жас ересектерді бұзды. Өкпеге енгеннен кейін вирус қабынуды, қан кетуді және жасуша өлімін тудырды. Мұндай өкпеге ауа тартуға тырысу ет арқылы тыныс алғандай болды. Зардап шеккендердің көпшілігі дене қызуы көтеріле бастағаннан кейін бірнеше сағат ішінде қайтыс болды. Басқалары екіншілік бактериялық инфекцияларға баяу түсті. Келесі жылдың көктемінде вирус жұмбақ жағдайда жоғалып кетті.

1918 жылғы тұмау вирусы туралы екінші және кейбір жағынан одан да таңғаларлық нәрсе - оның өмірге қайта оралуы. Қазан айында ғалымдар тобы, олардың арасында Тумпи жойылған организмді генетикалық кодынан қайта жасағанын жариялады - бұл сценарий микробтық масштабта болса да, «Юра паркі» фильмінде ойналды. Фильмде ғалымдардың динозаврларды өз бетінше тірілтуі жанжал мен өлімге әкеледі. Тумпи мен оның әріптестері олардың қайта тірілген микробтары апатты тудырмай, оның алдын алуға көмектеседі деп үміттенеді. Олар жабайы құстарға тән вирус ретінде басталған 1918 жылғы тұмаудың бір адамнан екіншісіне оңай өтетін түрге айналуына не себеп болғанын білгісі келеді. Бұл сұрақ 1997 жылдан бері – Азияда 70-тен астам адамның өмірін қиған құс тұмауының Гонконгтағы алғашқы өлім оқиғасынан бері тұмау бойынша сарапшылардың ойында. Әзірге оның барлық құрбандары ауруды басқа адамдардан емес, жұқтырған құс етін ұстаудан жұқтырған болуы мүмкін. 1918 жылғы вирус сияқты өлім сызығынан өту қаншалықты жақын? Үлкен пандемия тудырған вирустан тағы бір пандемияның алдын алуға көмектесетін не үйренуге болады?

Мұндай сұрақтарға жауап беруге тырысатын тәуекелдерді есептеу қиын, өйткені эксперименттің прецеденті жоқ. Негізінде, Тумпи және оның әріптестері бір сериялық өлтірушіні басқа біреуге қарсы куәлік бере алу үшін қабірден алып келді. 1918 жылғы вирус қазіргі халық үшін қаншалықты қауіпті? Оның генетикалық коды қазір басқа зерттеушілер эксперименттер жүргізу үшін жүктеп ала алатын жалпыға ортақ дерекқорларда. Висконсин университетінің және Канададағы Ұлттық микробиология зертханасының ғалымдары вирусты жалпыға қолжетімді реттіліктен қалпына келтіру үшін бірлесіп жұмыс істеді. Биотеррористке бірдей ақпаратты қаскүнемдік мақсатта пайдалану қаншалықты оңай болар еді?

"Маған $100 000 және екі ай беріңіз, мен оны дәл осы жерде, зертханамда қайта жасай аламын", - дейді Оттава университетінің вируленттілік эволюциясына мамандандырылған Эрл Браун, тұмауды зерттеуші. "Сіз оны шамамен жүз жыл бұрын болған шындықтан ажырата алмайсыз. Ол 1918 жылдағыдай өледі ме? Мүмкін. Бірақ сіз мұны шынымен білгіңіз келмейді. Сіз бұл нәрсені екінші рет бергіңіз келмейді."

Терренс Тумпидің мұндай әңгімелері қозғалмайды. Вирус популяцияға енетін болса да, ол 1918 жылға қарағанда ауруды әлдеқайда аз тудырады деп санайды. Және ол, ең болмағанда, CDC-дегі зертханасынан ешқашан шықпайтынына сенімді. Бірақ оның мұздатқышындағы вирус қандай қауіп төндірсе де, бұл ғылым өмірді ең іргелі деңгейде білуге ​​деген ұмтылыс оны жасау құралдарын тудырған белгісіз жаңа әлемге өткенінің нақты дәлелі.

1918 жылғы тұмау вирусының қайта тірілуі CDC ресурстарын тартатын командалық күш болды. Атлантадағы, Вашингтонның сыртындағы белгісіз әскери патологиялық зертхана, Нью-Йорктегі Синай тауындағы медицина мектебінің тұмау бойынша құрметті сарапшылар тобы және бір қарт швед. Әңгіме бұрын айтылса да, шведтен бастамау мүмкін емес. 1950 жылы Айова университетінің сол кездегі 25 жастағы аспиранты Йохан Хултин PhD докторын іздестірді. Ол келген вирусологтың 1918 жылғы пандемияның құпиясын шешудің жалғыз жолы - мәңгі мұзда көмілген құрбаннан вирусты қалпына келтіру болатынын естігенде тақырып. Кенеттен Хултинде бір тақырып болды.

Біраз жоспарлаудан кейін ол Аляскадағы Сюард түбегіндегі Бревиг Миссиясының шалғай елді мекенінен тамаша орынға ұқсайтын жерді тапты. 1918 жылдың қарашасында бар-жоғы бес күннің ішінде Бревигтің 80 тұрғынының 72-сі қайтыс болды және кейінірек жаппай қабірге жерленді. Ол жерге Хультин жалғыз өзі келіп, қабірді қазуға рұқсат алып, екі күн бойы мұздатылған жерді аралап шыққаннан кейін көк көйлек киген, шашына қызыл лента тағылған кішкентай қыздың сақталған денесіне тап болды. Ақырында ол және кейбір әріптестері тағы төрт мәйітті тауып, өрт сөндіргіштерден шыққан құрғақ мұзбен қатып қалған өкпелерінің сынамаларын кесіп алды.

Айова штатында Хултин өкпе тінінің ерітіндісін ұрықтандырылған тауық жұмыртқаларына - тұмау вирусын өсірудің стандартты әдісіне және адам тұмауына ерекше бейімділігі бар тышқандарға, егеуқұйрықтарға және ең соңында күзендерге егеді. Ештеңе жұмыс істемеді. Егер вирус мүлде болса, ол өлді. Сондай-ақ Хултиннің Ph.D. дипломдық жұмыс. Ол бас тартты, медициналық училищеге түсті және Сан-Францискодағы патолог ретінде табысты мансапқа ие болды. Бос уақытында ол бүкіл әлемді аралады, автоқауіпсіздік техникасын ойлап тапты, археологиялық орындарды қалпына келтірді, Сьерраста 14 ғасырдағы норвегиялық кабинаның көшірмесін салды (бұл оған 36 жыл қажет болды) және Эверест тауында зерттеулер жүргізді. Бірақ ол өмірінде бір сәт сәтсіздікке ұшырағанын ешқашан ұмытқан емес.

1918 жылғы тұмау вирусын қайта тірілтуге ең жауапты адам Джеффри Таубенбергер сәл науқас болып көрінді. Жүзі бозарып, көзі қызарып, түскі асқа тапсырыс берген макаронға әрең дегенде қолын тигізді. Орамалын суырып алып, қатты түшкірді.

«Жер бетінде мен күшейткім келмейтін бірде-бір респираторлық вирус жоқ», - деді ол маған. "Егер мен 1918 жылы тірі болсам, өлген болар едім"

Таубенбергер – Роквиллдегі Қарулы Күштердің Патология институтының молекулярлық патология бөлімінің төрағасы, доктор. Оның бөлімшесі 90-шы жылдардың басында шіріген еттен генетикалық кодтың кішкентай сыбырларын алу тәжірибесін дамыту процесінде болды. . Джина Колата өзінің "Тұмау" кітабында сипаттағандай, Таубенбергер 1995 жылы Азамат соғысы кезіндегі үш миллионға жуық патологиялық үлгілерді қамтитын A.F.I.P.'s тіндік репозиторийінде сақталған өкпе үлгілерінен 1918 жылғы вирусты іздеуге шешім қабылдады. Оның техникасы Хултиннің қолындағы барлық нәрселерден әлдеқайда жетілдірілген және оның мақсаты қарапайым болды. Таубенбергер тұмау бөлшектерінің қатып қалған мәйітте сақталуы үшін тым тұрақсыз екенін білді және ол вирустың генетикалық кодының қалдығын табуды ғана қалады, бәлкім, оның соншалықты қауіпті екенін ашу үшін жеткілікті. Бірақ бір жарым жыл бойы ол да сәтсіздікке ұшырады. Ақырында, Таубенбергер бас тартуға шақ қалғанда, ол солдаттың өкпесінен мысқылдаған ауыздың төңкерілген шеті сияқты өлтіруші тұмаудың кішкентай фрагментін қалпына келтірді.

"Осы сәттен бастап мен осы вирустың басқарушысы болдым", - деді Таубенбергер. "Маған ұнады ма, ұнамаса да бәрін алуға міндетті болдым."

Таубенбергер - 40 жастың ортасындағы жинақы, тартымды, үлкен, қара көздері және тыныш, дәл сөйлеу мәнері бар. Ол «Сақиналар әміршісі» фильмінің нұсқасындағы хоббит Фродоға ұқсайды, егер сіз орта жастағы Фродоның галстук және оксфорд жейдесі, белдігіне байланған ұялы телефонын елестетсеңіз. Төлкейдің кейіпкері сияқты, Таубенбергер де өз ізденісімен әуестеніп, оның салмағын көтеруден біраз шаршаған сияқты. Сарбаздың өкпесіндегі вирустың ізі елестету мүмкін емес еді. Бірақ үлгідегі ДНҚ сигналын күшейтудің жалпы әдісі болып табылатын полимеразды тізбекті реакция (ПТР) деп аталатын әдісті қолдана отырып, ол және оның әріптесі Энн Рейд реттілік үшін жеткілікті үлкен жіпті шығара алды, содан кейін олар бұл тізбекті келесідей пайдаланды. барған сайын ұзағырақ және біртұтас бөліктерді жасау үшін басқа жіпті, содан кейін олардың ұштарында сәйкес келетін бірте-бірте қабаттасатын бөліктерді шығару үшін ілмек.

"Бізге P.C.R жүйесін өзгерту керек болды. анықтаудың соңғы деңгейіне дейін әдіс», - деді Таубенбергер. "Бұл оңай болған жоқ. Бұл ауырды. Бұл жерде істегеніміздің бәрі ауыр болды."

Бірден дерлік ол және Рид басқа мәселеге тап болды: оларда шикізат таусылды. Содан 1997 жылдың бір күні күтпеген жерден хат алады. Бұл Таубенбергердің Science журналындағы алғашқы табысы туралы оқыған сол кездегі 72 жастағы Йохан Хултин еді. Ол Таубенбергерге 1951 жылы Бревигтегі жаппай бейітке жасаған экспедициясы туралы айтып берді және ол қайтып оралып, вирусты қайтадан табуға тырысатынын айтты.Хультин экспедиция шығынын өзі төлейтінін айтты. Егер ол сәтсіздікке ұшыраса, оның бұрын-соңды болғанын ешкім білмеуі керек.

Осылайша Иохан Хултин Бревигке оралды - ұзын бойлы, сұр сақалды фигура, әйелінің сүйектерін кесуге көмектесу үшін қайшысын көтеріп, хабарсыз келді. Қайтадан рұқсат алған соң, қабірді қайта ашты да, қазудың төртінші күні өкпесі жақсы сақталған, анда-санда жердің майы еріген жерден оқшауланған семіз әйелдің денесін тапты. Ол үйіне оның өкпесі мен басқа мүшелерінің үлгілерін алып, Таубенбергерге жіберді. Бүкіл экспедиция бес күнге созылды.

"Он күннен кейін ол маған қоңырау шалды", - деді Хултин Таубенбергермен әңгіме туралы. "Мен таулардағы норвегиялық кабинада болдым. 'Бізде вирус бар', деді ол. Мен мұны естуді 50 жыл күттім."

Тұмау бөлшегі - бұл диаметрі дюймнің миллионнан бір бөлігін құрайтын шар, оның құрамында небәрі сегіз ажыратылған ген сегменті бар. Оның беті бүршік тәрізді қалың масақпен жабылған. Шыбықтар гемагглютинин деп аталатын ақуыздан тұрады, ол тыныс алу жолындағы жасушалардың бетіндегі рецепторларға жабысады, сондай-ақ биік щеткамен жүргенде шалбардағы ілгек тікенектер шалбар аяғындағы талшықтарға тез жабысады. Масақтардың ішінде басқа ақуыздың, нейраминидазаның саңырауқұлақ тәрізді басқа шығыңқылары бар. Бұл екі беттік ақуыз вирустың сәйкестігін анықтайды - сіздің иммундық жүйеңіз көретін және шабуыл жасайтын бет. Гемагглютининнің он алты "дәмі", және нейраминидазаның тоғызы белгілі. Тұмаудың әртүрлі негізгі отбасылары екеуінің комбинациясы болып табылады, сондықтан қазіргі қауіп үшін "H5N1" белгіленеді. 1918 жылғы вирус H1N1 болды, бұл барлық тұмаудың анасы.

Тұмау вирустары өте тез мутацияға ұшырайды және әр маусымның нұсқасы біршама ерекшеленеді. Бірақ сіздің иммундық жүйеңіз тұмаудың жаңа шабуылына жауап берген сайын, шкафтың артындағы ескі фотосуреттер сияқты, тұмаумен бұрынғы кездесулері туралы есте сақтайды. Өте сирек, вирус сіздің иммундық жүйеңіз ешқашан көрмеген беткі ақуызды алып келеді. Көбінесе бұл бір иесі - бұл шошқа болуы мүмкін, бірақ адам болуы мүмкін - бір мезгілде тұмаудың екі штаммын жұқтырған кезде болады, біреуі сүтқоректілерден, екіншісі құстардан. Хосттың ішінде екі штаммның сегіз ген сегменті ойын автоматының терезесіндегі таңбалар сияқты кездейсоқ түрде жаңа конфигурацияларға араластырылады. Егер осы конфигурациялардың бірі патогенді және адамнан адамға берілетін болса, джекпот: пандемия басталады. 1957 және 1968 жылдардағы пандемиялардың екеуі де осындай "reassortment" арқылы орын алған болуы мүмкін. Ұзақ уақыт бойы ғалымдардың көпшілігі 1918 жылғы анағұрлым қауіпті індеттің тудырғанына бірдей гендердің ауысуы себеп болды деп есептеді.

Таубенбергер 1918 жылғы тұмаудың вируленттігінің себебін іздеуде ең алдымен гемагглютинин геніне назар аударды. Маусымдық тұмау әдетте тыныс алу жолдарымен шектеледі, өйткені ол жасушаны жұқтырмас бұрын, гемагглютинин ақуызын сол жерде табылған фермент арқылы ортасынан бөлу керек. Бірақ құс тұмауының кейбір түрлері, соның ішінде бізге қауіп төндіретін H5N1 - олардың гемагглютинин генінде ерекше мутация бар, ол басқа, кең таралған ферменттерге ақуызды бөлшектеуге мүмкіндік береді, бұл вирусты өкпедегі жасушаларға тереңірек ену үшін босатады немесе тіпті басқа органдарда. Таубенбергер 1918 жылғы вирустың гемагглютинин генінде бірдей өлтіруші мутацияны іздеді, бірақ ол жоқ. Бірнеше айлық жұмыстан кейін ол Рид екеуі нейраминидаза генін декодталады. Сондай-ақ, бұл нақты вирустың неге соншалықты өлімге әкелетіні туралы ешқандай түсінік бермеді.

Келесі генге де, одан кейінгіге де солай. Бір жыл өтті, содан кейін тағы бір жыл өтті. Вирустың вируленттілігінің құпиясын ашатын қандай да бір ерекше белгілерді ашудың орнына, вирустың баяу пайда болатын генетикалық тізбегі өте қарапайым болып көрінді. Оның ақуыздарын құрайтын 4000-ға жуық аминқышқылдарының тізбегінің ішінде тек 25 немесе 30-ы ғана оны қарапайым, вируссыз құс тұмауынан ажыратты. Кейінгі пандемияларды тудырған вирустар сияқты құстар мен сүтқоректілер көзінен алынған гендердің қайта ассортиментінен емес, 1918 жылғы тұмау құстарға бейімделген штамм ретінде басталды, ол аздаған мутация арқылы үйде пайда болды. адамдарда. Тұмауды зерттеушілер мен денсаулық сақтау қызметкерлері үшін 1918 жылғы тізбегінің кәдімгі құс тұмауымен ұқсастығы H5N1 сияқты вирустық штаммның секіріп, адамнан адамға жұғуының бірнеше жолы бар екенін көрсетеді. Таубенбергердің айтуынша, бұл бақылаудың жаңа стратегиясын ұсынады, ол маңызды мутациялардың толық комплементіне ие болу алдында тұрған вирустың жергілікті нұсқасын анықтауды және оқшаулауды қамтиды, содан кейін оны қамту мүмкін болмайды.

1918 жылғы вирустың генетикалық тізбегі неліктен вирустың соншалықты аяусыз өлтірілгенін немесе оның трансмиссивті болу үшін маңызды секіріс жасағанын ашпаған. Бұл жауаптар үшін олар қатаңырақ қадам жасауы керек еді. "Джефф өмірінің 10 жылын осыған арнады және ол бізге патогенділік туралы ештеңе айтпады", - дейді Роберт Вебстер, Мемфистегі Сент-Джуд балалар ғылыми-зерттеу ауруханасының атақты зерттеушісі. "Ол кезде біз реттілік жеткіліксіз екенін түсіндік. Қарғыс атқанды біріктіру керек еді."

Қажет пе, жоқ па, мұның мүмкін болғаны оның орындалуын қамтамасыз ету үшін жеткілікті болды. Биологияда мүмкін болатын нәрсемен анықталған бағыт төмендеу, күрделіліктің барған сайын төмендеген деңгейлерін зерттеуге бағытталған. Прогресс адам ағзасын оның мүшелері мен олардың функцияларын ойлау үшін ашқан ежелгі адамдардан басталды. 17 ғасырда микроскоптар жасалғаннан кейін органдарды құрайтын тіндер мен жасушалардың анатомиясы мен мінез-құлқын, ал кейінгі жетістіктермен жасушаларды құрайтын және олардың функцияларын анықтайтын ақуыздарды бақылау мүмкін болды. Өткен ғасырда біз белоктарды тудыратын гендер деңгейіне жеттік. Тек соңғы онжылдықта ғана автоматтандырылған секвенирлеу күрделі ағзаның толық геномын құрайтын ДНҚ-ның жеке әріптеріне, соның ішінде біздің геномымызға да гендердің астына қарауға мүмкіндік берді.

Бұл биологиялық иерархияның түбі, іргетасы, онда бүкіл тіршілік инертті ақпараттың негізіне тіреледі. Енді біз осы уақытқа дейін жеттік, бұл ақпаратты өмірді түсінуге тырысып қана қоймай, оны қайта құру және ойлап табу үшін кері айналдыру және резервтік көшіруді бастау үшін пайдалануға болады -- бірінші қарапайым вирустар, бірақ көп ұзамай бактериялар мен т.б. күрделі организмдер. 1918 жылғы тұмаудың қайта тірілуі осы бетбұрысты бейнелейді. Бұл генетикалық кодынан қалпына келтірілген алғашқы вирус емес. Бірақ ол әзірге ең үлкені, ең нашары және біз азырақ білетін және оның мейірімділігі соншалықты көп болған кезден қайта өмірге қайта оралған жалғыз.

Ғажайып нәрсе ғалымдардың генетикалық кодынан «қарғыс атқыр нәрсені» қалпына келтіре алуында емес. Таңқаларлық және кейбіреулер үшін қорқыныш, олар мұны аз күш пен шығынмен жасай алады. Биологиялық қамтамасыз ету компаниялары вирус кодындағы әріптер тізбегін пайдалана отырып, тапсырыс беру үшін ДНҚ-ның кішкене бөліктерін жасау үшін синтездеу машиналарын пайдаланады. Ерітіндіге салынған кезде бұл химиялық үзінділер табиғи түрде ұзынырақ бөліктерге жиналады. Кез келген бос орындарды толтыру үшін көшіру ферментінің көмегімен ДНҚ молекулалары бір-бірімен толық генге тігіледі, оны плазмида деп аталатын ДНҚ-ның тұрақты шағын шеңберіне енгізуге болады. Егер сізде тұмау генінің барлық сегіз сегменті бар плазмидтер болса, оларды кейбір тұмау ақуыздарымен бірге жасушаға енгізіп, табиғатқа өз бағытын беру өте қарапайым мәселе.

Таза кодтан тұмау вирусының бөлшектерін құрудың бұл әдісі "кері генетика" деп аталатын өмірді түсінуге, яғни оның функциясын анықтау үшін басқа жолмен емес, генге қараудың ақылды қолдануы болып табылады. Бірақ бұл керемет түсінікті немесе технологиялық серпілістерді қажет етпейді. Бұл әдіс әдеттегі молекулярлық биологияны қолданады және бірі Нью-Йорктегі Синай тауындағы медицина мектебінде, екіншісі Висконсин университетінде екі түрлі тұмау тобымен тәуелсіз әзірленген. Синай тауының командасынан Питер Палесе Джеффри Таубенбергермен байланысып, егер ол вирустың жобасын беретін болса, Синай тауы гендерді біріктіретін бөлшектер зауыты ретінде жұмыс істейтінін айтты. Соңғы құрастыру зауыты ретінде жоғары инфекциялық агенттермен жұмыс істеуге қажетті биоқауіпсіздік қондырғылары бар басқа зертхана алынады. Бұл рөл CDC қызметкері Терренс Тумпиге түседі.

Командаға Таубенбергердің 1918 жылғы вирустың бүкіл тізбегін аяқтауын күтудің қажеті жоқ, оның вируленттілігін сынауға кірісті. 2001 жылы Синай тауында Адольфо Гарсиа-Састре мен Кристофер Баслер тек екі маңызды беткі ақуыздың гендерін қайта құрып, оларды Тумпейге жіберді, сол кезде Афинадағы Оңтүстік-Шығыс құс шаруашылығын зерттеу зертханасында жұмыс істеді. тұмаудың екі штаммының гендерін араластыру және сәйкестендірудің туа біткен қабілетін зерттей отырып, ол толық жиынтықты жасау үшін 1918 жылғы екі генді залалсыз зертханалық штаммдағы басқалармен біріктірді. Тумпей кейбір зертханалық тышқандарды жұқтырды, олар әдетте адам тұмауымен ауырмайды. Бес күннен кейін ол зертханаға түнгі 11 шамасында олардың барысын жылдам тексеру үшін келді. Барлық тышқандар өлді.

Өз бетінше, Тумпи одан 50 миллион адамның өмірін қиған жұқпалы ауруды қоздырғышпен жұмыс істеудің не екенін сұраған кезде, ол сізге қарап, сәл иығын көтереді. Бірақ бұл вирустың күшінің алғашқы көрсетілімі оған жетті.

«Мен омыртқаның төмен түскенін сезіндім», - деді ол маған. "Менде бұл керемет вирус бар екенін білдім және мен ақырында бәрін біріктіре аламын."

Оның күтуге көп уақыты болмады. Сақталған тіндерден вирустың ізін табу үшін шамамен 50 жыл қажет болды, ал Таубенбергерге оның кодын тізбелеу үшін шамамен 10 жыл қажет болды, өткен жылдың басында вирустың репликация механизмін басқаратын үш геннің соңғысын аяқтады. Осы сәттен бастап Синай тауының тобына кодты нақты гендерге айналдыру үшін бар болғаны бірнеше ай қажет болды, ал Тумпейдің зертханасында гендер өміршең вирус бөлшектеріне жиналып, айналадағы ерітіндіге жарылып кетуі үшін бірнеше күн қажет болды. .

Тумпи мен оның әріптестері мұндай өлімге әкелетін патогенді әлемге қайтару дау тудыратынын жақсы түсінді. Бірақ ол CDC-дегі ең жоғары деңгейден рұқсат ала отырып, шешімді қорғауға негіз салғанына сенімді болды. және жұмысты қаржыландырған Ұлттық аллергия және жұқпалы аурулар институты. Ол тышқандарды қазіргі адам тұмауына қарсы вакцина және вирусқа қарсы препарат Тамифлю арқылы вирустан қорғайтынын көрсететін эксперименттер жүргізді. Қалай болғанда да, 1918 жылғы вирус 1977 жылдан бері халық арасында таралып келе жатқандықтан, Тумпей әр адам 1918 вирусының өзіне жартылай иммунитетті алып жүретініне сенімді.

Бәрі де Тумпей сияқты сангвиник емес. Ратгерс университетінің Ховард Хьюз медициналық институтының зерттеушісі Ричард Эбрайт: "Менің ойымша, бұл жүргізілмеуі керек зерттеу болды" "Егер бұл вирус кездейсоқ немесе әдейі шығарылса, маусымдық тұмаудан гөрі өлімге әкелетіні және күнделікті жаңалықтардағы пандемия қаупі шындыққа айналуы әбден мүмкін."

Терренс Тумпи де, Ричард Эбрайт та бүгінгі халықтың қайта тірілген вирусқа қаншалықты осал болатынын білмейді. Ешкім істемейді. Бұл белгісіздік вирустың био қару ретіндегі құндылығын шектейтін сияқты. Теориялық тұрғыдан, арам ниеті бар және молекулалық биология бойынша қажетті білімі бар кез келген адам вирусты Интернетте жарияланған тізбектен қайта жасай алады. Бірақ неліктен кез келген саналы биотеррорист маусымдық тұмау қоздырғышынан артық зиян келтірмейтін қару жасау үшін сонша күшке барады немесе егер ол өзінің уыттылығы азаймаса, өз халқын жаулары сияқты бей-берекет өлтіреді?

Тағы да айта кететін жайт, сауаттылық террористік ұйымға мүше болу үшін міндетті шарт емес. Вирустың кездейсоқ таралуын да жоққа шығаруға болмайды. C.D.C. тәжірибесі мен тәжірибесіне күмәнданатындар аз. құрамында қауіпті микробтар бар болса, басқа зертханалар вируспен жұмыс істейтін болады және биологиялық қауіпсіздіктің қатаң талаптарында орын алған жазатайым оқиғалардың, соның ішінде Азиядағы үш бөлек зертханадан соңғы бірнеше жылда SARS вирусының шығарылуының көптеген прецеденті бар, бұл бір өлімге әкелді. Шындығында, 1918 жылы бізде болмағандар әлі де осы пандемия штаммына иммунитетке ие болуының себебі, салыстырмалы түрде зиянсыз ұрпақ H1 түрі 1977 жылы Қытайда немесе Ресейде кездейсоқ түрде қоршаған ортаға қайта енгізілген.

Ықтимал қауіпті ескере отырып, реконструкцияны қолдаған құрметті тұмау зерттеушісі Роберт Вебстер биоқауіпсіздіктің 4-деңгейі жағдайында 1918 вирусы бойынша болашақ зерттеулерді жүргізген дұрыс деп санайтындардың қатарында - жұмыс үшін пайдаланылатын қауіпсіздіктің ең жоғары дәрежесі. Эбола вирусы және шешек сияқты өлімге әкелетін микроорганизмдермен. Бірақ қазіргі уақытта АҚШ-та тек төрт мекемеде ғана BSL-4 нысандары жұмыс істейді, соның ішінде CDC. Мұндай шектеулерді енгізу міндетті түрде зерттеу барысын баяулатады.

Бұл Терренс Тумпи, басқалармен қатар, біз көтере алмайтынымызды талап етеді. Осы айдың басында H5N1 вирусы төтенше жағдайлардың бөртпелерін тіркеді, оның ішінде Түркияда төрт адам қайтыс болды, бұл Шығыс Азиядан тыс бірінші болып табылады. Барлық жәбірленушілер вирусты жұқтырған құс етін жеу немесе ұстау кезінде жұқтырған көрінеді. Бірақ тұмауды зерттеушілердің көпшілігі вирустың ауқымы ұлғайған сайын, бір жерде, бірде, кездейсоқ мутациялар жиынтығы оны эпидемияға әкеліп, оның таралу мүмкіндігіне жібереді деп алаңдайды. Кез келген уақытта тағы бір індет келетінімен бәрі келіседі - егер бұл штаммнан болмаса, басқа біреуден, мүмкін әлі бақылауда емес. Оның әсерін бақылаудың ең жақсы үміті оның қалай жұмыс істейтінін түсіну болып табылады. Оның инфекция және репликация механизмдері қандай? Ол хосттың иммундық реакциясын қалай бұзады және жеңген хосттан жаңасына секіріп кетеді?

Тумпейдің пікірінше, 1918 вирусы кісі өлтіру туралы сот процесіндегі жұлдызды куәгер болып табылады және жауап алу қажетсіз кедергілерсіз өтуі керек. Таубенбергердің реті қандай сұрақтар қою керектігін көрсетуге көмектеседі. Жеке гендермен эксперименттер кейбір ықтимал жауаптарды ұсына алады. Бірақ тек тірі вирус толық шындықты аша алады. Жауап алудың бірінші кезеңі қазірдің өзінде жүріп жатыр. Вирустың патогенділігіне кез келген нақты геннің үлесін тексеру үшін кері генетиканы пайдалана отырып, Тумпи және оның әріптестері 1918 вирусындағы кез келген мақсатты генді оның зиянсыз штаммнан алынған комплементімен алмастыра алады, содан кейін вирустың потенциалына әсерін өлшей алады. Ол 1918 жылғы гемагглютинин генін маусымдық тұмау түрінің генімен ауыстырғанда, вирус тышқандардағы 1100-ден аз жылдамдықпен репликацияланды, бұл геннің вируленттіліктегі маңызды рөлінің нақты дәлелі болды. Тумпи 1918 жылғы вирусқа опасыздық жасау және вирустың жасушаны жұқтыруына көмектесу үшін гемагглютинин протеинін ыдырату үшін иесінің жеке ферменттерінің біріне мұқтаж емес екенін бұрыннан білген. Бірақ ол өзінің нейраминидаза гені жоқ 1918 вирусын жасаған кезде, бұл қабілет жоғалып, вирус өзінің пышағын әкелетін қасапшы сияқты осы гендегі хостқа өзінің бөліну механизмін енгізгенін көрсетті. Сонымен қатар, Питер Палестің тобы 1918 вирусындағы тағы бір ген адамның иммундық жүйесінің алғашқы қарсы шабуылына қарсы тұруда әсіресе жақсы екенін көрсетті.

"Ол бір вирусты жасаған тамаша гендер болды" - деді Палес. Сосын сәл күлді. "Немесе бұл не."

Ғалымдар сонымен қатар вирус гендеріндегі белгілі бір мутациялардың вируленттілігі мен берілуіндегі рөлін зерттей алады. Таубенбергердің тізбегі қайтадан басшылықты ұсынады. Мысалы, репликацияны басқаратын үлкен гендердің бірі тек 1918 вирусында ғана емес, сонымен бірге адам тұмауының барлығында кездесетін жалғыз мутацияға ие. Бірақ ешбір құс тұмауында мұндай мутация жоқ, тіпті H5N1 де жоқ. Бұл мутация құс вирусының адамнан адамға берілуі үшін қажет болуы мүмкін бе? Кері генетиканы кейбір басқа молекулярлық трюктермен біріктіре отырып, сіз бұл мутацияны вируссыз құс тұмауының геніне енгізіп, вирусты құрастырып, оның қалай әрекет ететінін көре аласыз. Мұндай эксперименттердің түпкілікті үміті - вирустың қалай тарайтыны немесе өлтіретіні туралы анықтаманы ашу, мүмкін оны зақымдау әдісі. Терренс Тумпи қазірдің өзінде 1918 жылғы вирусты гемагглютининді қабылдаушы жасушамен байланыстыру сияқты кейбір әмбебап вируленттілік механизмін блоктау үшін ықтимал вирусқа қарсы препараттарды сынау үшін қолданатын бірнеше зерттеу топтарымен және компаниялармен эксперименттерді жоспарлап отыр. Бұл жұмыс өзектілікті арттырды, өйткені H5N1 тұмауы қазіргі уақытта нарықтағы тұмауға қарсы екі дәрінің біріне төзімділік танытқан сияқты.

Ол жүргізгісі келетін ең ақпараттылығы бар зерттеу ең қауіпті болуы мүмкін. Tumpey's мұздатқышында өлімге әкелетін және өте таралатын 1918 жылғы қайта тірілген вирусы бар. Сондай-ақ ол өлімге әкелетін, бірақ әлі берілмейтін H5N1 вирусының үлгілерін қамтиды. Кері генетиканы қолдана отырып, ол осы екі өлтірушінің гендерін әртүрлі комбинацияларда біріктіретін "тәжірибелердің үлкен жиынтығын" елестетеді, ол күзен сияқты жұқтырған жануар үлгісінен жұқтырмағанға берілу мүмкіндігі бар-жоғын көреді. Бұл зертханада зерттеушілер табиғатта кез келген уақытта пайда болуы мүмкін деп қорқатын пандемиялық штаммды тудырады. Тумпейдің айтуынша, бұл эксперименттерге арналған жоспарлар қазірдің өзінде "Тәжірибелік қағаз". Айта кету керек, олар алдымен толық мақұлдауды қажет етеді және биоқауіпсіздіктің 4-деңгейі жағдайында орындалуы керек, өйткені бізде рекомбинантты организмге иммунитет болмайды.

Ричард Эбрайт үшін C.D.C. немесе басқа зертхана кез келген жағдайда «табиғатқа мылтықпен секіреді» алаңдатады. Басқа ғалымдар мен биоэтиктер 1918 вирусы мен әлі жасалмаған басқа синтетикалық патогендерге қатысты әрі қарай зерттеулерді тәуелсіз, халықаралық шолу мен бақылауға шақырады. Мұның бәрі, әрине, біз үйрене алатын нәрсе олардың пайда болу қаупін ақтайтындығына байланысты. Бұл пікірталас алға жылжып жатқанда, табиғат біздің олардан қорғану қабілеттерімізге немқұрайлы қарап, өзінің шығармашылық эксперименттерін жүргізе береді.

Джейми Шрив «Геномдық соғыс: Крейг Вентер өмірдің кодын түсіріп, әлемді қалай құтқаруға тырысты?» кітабының авторы. Оның журналға арналған соңғы мақаласы химералар туралы болды.


Бейнені қараңыз: Жыныстық жолмен жұғатын аурулар. Вирустық инфекциялар (Ақпан 2023).