Недавняя вспышка COVID-19 нового типа коронавируса, которая началась в Китае, вызвала глобальные резонанс во всем мире. Многие страны проводят комплекс ограничительных и режимных противоэпидемических мероприятий для сдерживания и замедления распространения COVID-19. Несмотря на эти усилия, за последний месяц вирус начал появляться за пределами Китая на территориях других государств.

В настоящее время в Соединенных Штатах Америки наблюдались случаи, когда инфицировались лица, которые не выезжали за пределы страны. У этих людей также не было контактов с теми, кто недавно прибыл из Китая или других стран, где распространяется вирус. Национальным институтом здравоохранения США (NIH) и другие учреждения общественного здравоохранения США находятся в состоянии повышенной готовности и мобилизовали необходимые ресурсы, чтобы помочь не только в сдерживании вируса, но и в разработке мер по спасению жизни.

Атомная структура белка вируса, который вызывает COVID-19.
Предоставлено McLellan Lab, Техасский университет в Остине.

В области лечения и профилактики произошли обнадеживающие события. За рекордно короткое время группа исследователей, финансируемая NIH, создала первую карту атомного масштаба возможной белковой мишени [1]. Это так называемый шиповидный белок на новом коронавирусе, который вызывает COVID-19. Как показано выше на рисунке, часть этого остроконечного поверхностного элемента (зеленого цвета) позволяет вирусу связываться с рецептором на клетках человека, вызывая слияние других частей шипа с вирусными и человеческими клеточными мембранами. Этот процесс необходим для проникновения вируса в клетки и их заражения.

Доклинические исследования возможной вакцины уже проводятся в Центре исследований вакцин NIH (VRC), который является частью Национального института аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID). Ожидается, что ранняя фаза I клинического испытания этой вакцины на людях начнется в течение нескольких недель. Но после этого будет проведено много шагов для оценки безопасности и эффективности, а затем только масштаб вакцины можна будет увеличить до миллионов доз. Несмотря на то, что скорость разработки этой вакцины потенциально побьет все предыдущие рекорды по времени, получение безопасной и эффективной вакцины займет не менее года для широкого распространения.

Коронавирусы – это большое семейство вирусов, включая те, которые вызывают простуду у людей. Фактически, эти вирусы встречаются во всем мире и составляют до 30 процентов инфекций верхних дыхательных путей у взрослых.

Вспышки коронавируса наблюдаются уже третий раз за последние годы, инфекции вызывают тяжелое лечение и возможную смерть у некоторой группы людей. Более ранними вспышками коронавируса были SARS (тяжелый острый респираторный синдром), который возник в конце 2002 года и исчез через два года, и MERS (ближневосточный респираторный синдром), который возник в 2012 году и продолжает поражать людей в небольшом количестве.

Исследователи в Техасском университете, Остин уже в течении многих лет занимаются изучением короновирусов. Так, после появления COVID-19 было определено, что причиной его возникновения является новый коронавирус, тесно связанный с SARS.

Спустя всего две недели после того, как китайские ученые сообщили о первой последовательности генома вируса [2], Маклеллан и его коллеги разработали и изготовили образцы шиповидного белка. Интересно, что ранее его научная группа разработала метод для фиксации шиповидных белков коронавируса в форме, которая облегчает их структурный анализ с помощью криоэлектронной микроскопии с высоким разрешением.

После того, как шиповидный белок был зафиксирован в форме, которую он принимает, прежде чем слиться с человеческой клеткой, чтобы заразить ее, исследователи реконструировали ее трехмерный структурный вид в виде карты атомного масштаба всего за 12 дней. Их результаты, опубликованные в Science, подтверждают, что шиповидный белок в вирусе, который вызывает COVID-19, очень похож на шиповидный белок вируса SARS. По-видимому, COVID-19 более тесно связывает клетки человека, чем вирус SARS, что может объяснить, почему новый коронавирус легче передается от человека к человеку.

Команда Маклеллана и его коллеги из NIAID VRC также планируют использовать стабилизированный шиповидный белок в качестве зонда для выделения антител, вырабатываемых естественным путем, у людей, которые восстановились от COVID-19. Такие антитела могут составлять основу лечения для людей, подвергшихся воздействию вируса, например медицинские работники.

В настоящее время NIAID работает с биотехнологической компанией Moderna, Кембридж, Массачусетс, для разработки вакцины с использованием матричной РНК (мРНК) – молекул, которые служат в качестве начальных шаблонов в создании белков. Цель состоит в том, чтобы в процессе взаимодействия клетки с шиповидным белком вируса, организм мог получать иммунный ответ и вырабатывать антитела. Ожидается, что ранние клинические испытания вакцины на людях начнутся в ближайшие недели. Другие типы вакцины также находятся в доклинической разработке.

Между тем, первое клиническое испытание в США для оценки экспериментального лечения COVID-19 уже проводится в отделении биоконтроля медицинского центра Университета Небраски [3]. Спонсируемое NIH исследование будет оценивать безопасность и эффективность экспериментального противовирусного препарата Ремдесивира у госпитализированных взрослых с диагнозом COVID-19. Первый участник – американец, который вернулся после карантина из Японии.

Как уже отмечалось, риск заражения COVID-19 в Соединенных Штатах в настоящее время низок, но ситуация быстро меняется. Одной из особенностей, которая делает вирус таким сложным, это его длительный латентный период до того, как проявятся характерная гриппоподобная лихорадка, кашель и одышка. На самом деле, люди, зараженные вирусом, могут не проявлять никаких симптомов в течение двух недель, что позволяет им передавать его другим людям. Вы можете отслеживать зарегистрированные случаи в Соединенных Штатах на веб-сайте Центров по контролю и профилактике заболеваний.

Поскольку вспышка уже продолжается длительный период в разных странах мира, хотим уверить, что NIH и другие организации общественного здравоохранения США работают на полную мощность, чтобы понять этот вирус и разработать более эффективные методы диагностики, лечения и создания вакцин.

Переведено с блога Национального института здравоохранения США. Статья доработана компанией Новации. 

Источники:

[1] Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation. Wrapp D, Wang N, Corbett KS, Goldsmith JA, Hsieh CL, Abiona O, Graham BS, McLellan JS. Science. 2020 Feb 19.

[2] A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Wu F, Zhao S, Yu B, Chen YM, Wang W, Song ZG, Hu Y, Tao ZW, Tian JH, Pei YY, Yuan ML, Zhang YL, Dai FH, Liu Y, Wang QM, Zheng JJ, Xu L, Holmes EC, Zhang YZ. Nature. 2020 Feb 3.

[3] NIH clinical trial of remdesivir to treat COVID-19 begins. NIH News Release. Feb 25, 2020.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: