COVID-19: Борьба с вирусом, ставшим вирусным
КОВИД-19 - это заболевание, вызываемое новым коронавирусом SARS-CoV-2. Она принесла много страданий и разрушений по всему миру. На сегодняшний день не существует ни вакцин, ни лекарств для лечения этого заболевания. В этой статье мы расскажем о загадочном появлении этого вируса и объясним, как вирус, который заражает только животных, начинает заражать людей. Кроме того, поскольку этот новый вирус продолжает распространяться по миру, ученые обращаются к старому медицинскому средству, чтобы помочь больным людям. Эта терапия включает в себя сбор антител из крови людей, выздоровевших от COVID-19, и передачу этих антител людям, чтобы защитить их от заражения или вылечить их, если они заболели. Пока ученые серьезно работают над созданием вакцины, может ли этот старомодный метод помочь нам выиграть время, необходимое для разработки новых методов лечения?
В 1918 году вспышка испанского гриппа, вызванная вирусом гриппа, поразила треть населения Земли. К счастью, с тех пор в мире не было пандемии такого масштаба... до сих пор! COVID-19 - это респираторное заболевание, которое загадочным образом появилось в декабре 2019 года и сеет хаос по всему миру. Это разрушительное заболевание вызывается коронавирусом - вирусом того же класса, что и обычная простуда. Но этот новый вирус, получивший название SARS-CoV-2, не является типичным коронавирусом. На момент написания этой статьи в мире заразились более 11 миллионов человек, и более 526 000 человек умерли. Можете ли вы поверить, что причиной такого опустошения стало самое маленькое существо в мире? Несмотря на все достижения науки и медицины, мир стоит на месте, не в силах полностью контролировать распространение вируса.
Вирусы могут переходить от животных к людям
В декабре 2019 года в китайском городе Ухань поступило сообщение о том, что несколько пациентов страдают от неизвестной вирусной пневмонии. Вскоре после этого еще у нескольких пациентов в этом городе была диагностирована та же болезнь. 9 января ученые идентифицировали новый вирус как причину загадочного заболевания [ 1 ]. Они обнаружили, что новый вирус принадлежит к классу вирусов, называемых коронавирусами, и поэтому назвали его SARS-CoV-2 [1]. Название происходит от заболевания, которое он вызывает: s evere a cute r espiratory s yndrome; CoV означает co rona v irus, а цифра 2 была добавлена потому, что это второй коронавирус, который вызывает серьезное респираторное заболевание [1].
Затем ученые исследовали ДНК вируса, который они извлекли из больного человека, и результаты оказались неожиданными. Они обнаружили, что новый вирус, заражающий людей, очень похож на коронавирус, обнаруженный у летучих мышей (96 % сходства) [ 2 ]. Этот результат навел их на мысль, что вирус, должно быть, перешел от летучих мышей к людям [1]. Но перешел ли SARS-CoV-2 непосредственно от летучих мышей к человеку? Или он сначала заразил промежуточное животное, прежде чем попал к людям? Пока что эти вопросы остаются без ответа, но ученые, похоже, согласны с тем, что SARS-CoV-2 перешел от животного к человеку. Явление, при котором патоген переходит от одного вида к другому (например, от животных к человеку), известно как зоонозная утечка [ 3, 4 ].
SARS-CoV-2 - не первый пример распространения зоонозов, создающий проблемы для людей. В 2002 году в качестве патогена появился вирус, названный коронавирусом тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV). Интересно, что он перешел к людям от летучих мышей. Всего за несколько месяцев вирус заразил более 8 000 человек и убил около 10 % инфицированных [1]. Однако к 2003 году SARS-CoV внезапно исчез. К 2012 году появился другой коронавирус: Коронавирус ближневосточного респираторного синдрома (MERS-CoV). MERS-CoV также стал результатом зоонозного распространения от летучих мышей [1]. К счастью, MERS-CoV не распространился по всему миру, в основном потому, что вирус не был высокоинфекционным. С другой стороны, смертность от MERS-CoV, составляющая около 35 %, делает его одним из самых смертоносных патогенов на сегодняшний день.
На данный момент уровень смертности от COVID-19 является низким (~4%). В отличие от предыдущих эпидемий, SARS-CoV-2 чрезвычайно эффективно распространяется среди людей. Вирус может часами сохраняться на поверхностях, что обеспечивает высокий уровень передачи. Наибольшую тревогу вызывает недавнее осознание того, что большинство инфицированных людей долгое время не чувствуют себя больными, поэтому не знают, что заражены. Когда они еще чувствуют себя нормально, они могут распространять вирус среди других людей. Поскольку вирус SARS-CoV-2 по сути является новым для человека, у нас нет базовых защитных сил, чтобы быстро и эффективно бороться с вирусом при заражении. Все эти факторы вместе взятые - рецепт для всемирной пандемии огромных масштабов.
Не вините летучих мышей
Ученые сходятся во мнении, что хотя летучие мыши являются вероятным источником коронавирусов, их распространение происходит в результате деятельности человека. Каким образом? Когда на летучих мышей охотятся, их иммунная система испытывает стресс и позволяет вирусам, живущим в них, увеличиваться в количестве и распространяться в окружающую среду [ 5 ]. Еще один момент: когда человек болеет и у него поднимается температура, большинство вирусов не выживают, потому что не переносят высокой температуры. Но когда летучие мыши летают, температура их тела повышается, и поэтому вирусам, живущим в них, приходится приспосабливаться, чтобы переносить более высокую температуру. В результате, когда эти вирусы заражают человека, они уже могут выжить и вызвать болезнь [5].
Как остановить пандемию?
Остановить распространение эффективного вируса практически невозможно. Самый эффективный способ защитить людей от инфекции - это вакцинация. Когда вы заражаетесь патогеном, ваша иммунная система сигнализирует о присутствии чужеродного захватчика. В ответ на это белые кровяные тельца вырабатывают молекулы, называемые антителами. Эти антитела могут нейтрализовать патоген и помочь вашему организму уничтожить его. К счастью, после выработки антитела обычно остаются с нами надолго. Поэтому, если ваши антитела снова увидят тот же патоген, они быстро нейтрализуют его, прежде чем он вызовет у вас болезнь.
Изучение работы иммунной системы привело к созданию вакцин. Каким образом? Вакцина - это, по сути, препарат, изготовленный из патогена, который был переведен в безвредное состояние. Иногда вакцины делают с небольшим кусочком патогена. Даже если патоген безвреден, иммунная система воспринимает его в вакцине как угрозу и вырабатывает антитела против него. Таким образом, вакцинация - это хитрая стратегия, позволяющая обмануть иммунную систему и заставить ее вырабатывать антитела, которые смогут защитить нас в случае встречи с настоящим патогеном. Исследователи по всему миру интенсивно работают над созданием вакцин против COVID-19, но эта работа занимает много времени. Тем временем ученые пытаются найти способ помочь пациентам, инфицированным COVID-19. К счастью для нас, они нашли старый метод, который использовался во время предыдущих пандемий. Может быть, эта старомодная терапия поможет нам выиграть время, пока мы не разработаем вакцину?
Борьба с COVID-19 с помощью выздоровевших пациентов
Слышали ли вы когда-нибудь о плазменной терапии выздоровления? Это вид лечения, который использовался во время пандемии испанского гриппа. Совсем недавно она успешно применялась во время пандемии вируса гриппа H1N1 в 2009-2010 годах, а также во время эпидемии Эболы в 2013 году [1]. Проще говоря, это переливание плазмы крови человека с антителами против патогена другим людям, чтобы защитить их от заражения этим патогеном [ 6 ]. Антитела, которые вырабатывает наш организм, содержатся в плазменном компоненте крови. Поэтому, если вы получаете плазму крови от человека, зараженного вирусом, эта плазма, скорее всего, уже содержит антитела против этого конкретного вируса. Такая плазма называется "конвалесцентной", потому что ее берут у выздоровевших пациентов. Таким образом, когда вы даете плазму выздоровевшего больному человеку, он получает антитела, готовые к борьбе с вирусом. Обычно на выработку собственных антител после заражения у людей уходит несколько недель. За это время вирус может размножаться, делая пациентов все более и более больными. Поэтому переливание плазмы с антителами, выработанными другим человеком, может спасти жизнь пациентам.
Положительным моментом в отношении COVID-19 является то, что, по имеющимся данным, большинство инфицированных людей могут от него излечиться. Вполне вероятно, что выздоровевшие люди приобретают иммунитет к вирусу благодаря выработанным ими антителам, которые остаются в плазме их крови [6]. Плазма, собранная у выздоравливающих пациентов с COVID-19 и содержащая антитела против SARS-CoV-2, может быть использована двумя способами, как показано на рисунке 1. Плазма, содержащая антитела, может быть использована для профилактики, что означает введение плазмы людям из группы риска до того, как они заразятся, чтобы защитить их от заражения COVID-19. Кроме того, плазму можно использовать для лечения пациентов, которые уже инфицированы, но плохо борются с вирусом.
Что мы узнали?
Недавно мы стали свидетелями появления трех коронавирусов, которые вызвали значительную смертность среди людей. К сожалению, одно можно сказать наверняка: SARS-CoV-2 не будет последним. Поэтому нам необходимо усилить наблюдение за вирусами у животных, что поможет нам понять, что вызывает зоонозные вспышки и как их предотвратить. По мере распространения пандемии COVID-19 возникает вопрос: сможем ли мы в ближайшее время разработать вакцину, чтобы остановить эту пандемию? Маловероятно, что успешная вакцина появится в ближайшее время; однако, к счастью, передача антител от выздоровевших пациентов к тем, кто находится в группе риска, может спасти жизнь. Фактически, терапия выздоровевшей плазмой против COVID-19 в настоящее время тестируется как способ лечения очень больных пациентов, и результаты многообещающие [ 7, 8 ]. Другие важные вопросы, которые нам следует задать: можем ли мы узнать, что стало причиной пандемии? Можем ли мы использовать эти знания для предотвращения будущих пандемий? И будем ли мы лучше подготовлены к следующей пандемии? Самое главное, люди должны рассматривать эту пандемию как предупреждение о том, что нанесение вреда окружающей среде и уничтожение естественных мест обитания таких животных, как летучие мыши, может также угрожать жизни человека.
