Проф. Унив. Д-р Кармен Чифириук: Усилията за спиране на пандемията включват и приноса на разширената човешка общност

24 април 2020 г.
Категория: Глас на експерти на UB - COVID 19, Новини, информация COVID-19
Коментарите са затворени за проф. Унив. Д-р Кармен Чифириук: Усилията за спиране на пандемията включват и приноса на разширената човешка общност

Ако в случая на ТОРС предавателната верига беше лесно да се идентифицира, то в случая на вируса SARS-CoV-2 нещата стоят по различен начин. Какво прави предавателната верига на новия коронавирус неясна?

От четирите семейства коронавируси, а именно алфа-, бета-, гама- и делта-коронавирусите, първите две заразяват диви бозайници (палмова сова, маймуна, котка, пор, хамстер, миещо куче и по-специално прилепи), в докато последните две бяха изолирани от прасета и птици. Както човешкият SARS-CoV, така и SARS-CoV-2 са бета-коронавируси, които имат прилепи като животински резервоар и чрез междинен животински гостоприемник са предадени на хората. Адаптирането на тези зоонозни вируси (които заразяват животни) към човешкия гостоприемник е резултат от натрупването на мутации и генетична рекомбинация. Не бих казал, че предавателната верига на SARS-CoV-2 е неясна, но все пак все още неясна. Такива изследвания изискват време и материални ресурси. Дори в случая на SARS-CoV, който беше изолиран от хората през 2002 г., не беше лесно да се възстановят връзките в човешката верига на предаване. Всъщност на уебсайта на Световната здравна организация се посочва, че резервоарът за животни на SARS-CoV не е известен със сигурност (1).

Следователно, с напредването на изследванията, веригата на предаване на новия коронавирус вероятно ще бъде известна. Получените досега данни показват висока степен на хомология (96-98%) на SARS-CoV-2 с коронавирус, изолиран от прилепи, и 99% с геном на коронавирус, изолиран от панголин, интензивен бозайник, продаван в Китай за кожни люспи, което е предложено като възможен междинен гостоприемник на пандемичен вирус.

Понастоящем има случаи на инфекция на всеки континент, с изключение на Антарктида. Някои експерти твърдят, че новият коронавирус няма да бъде напълно елиминиран. Задръжте подобна позиция?

Да, подкрепям тази позиция, това са зоонозни вируси, които заразяват широк кръг диви и домашни животни. Вземете например вируса на бяс, който причинява бяс или бяс. Бясът се разпространява върху лисица, катерица, прилеп, откъдето се предава на кучето и от кучето на хората. Ваксината срещу бяс е сред първите разработени ваксини (през 1885 г. от великия учен Луи Пастьор). Въпреки че честотата на заболяването е намаляла след ваксиниране на кучета чрез ваксинация, вирусът не може да бъде напълно елиминиран от популациите на дивата природа, така че все още има случаи на бяс. Такива вируси не могат да бъдат напълно елиминирани или унищожени, но със сигурност броят на случаите на симптоматични инфекции може да бъде ограничен и контролиран до ниво, при което те вече не са проблем на общественото здраве.

Какво прави една имунна система по-добра от друга? Замърсяването може да повлияе на имунната ни система?

Бих заменил думата „ефективен“ с „балансиран“ или „ефективен“. За да инициира инфекциозния процес, патогенът трябва да попадне в тялото по подходящ начин (в случай на респираторен вирус SARS-CoV-2) и тялото трябва да бъде възприемчиво (за да се позволи размножаването на инфекциозния агент). В съвременната екологична концепция инфекциозният агент е движещата сила на инфекциозния процес, но имунната реактивност на организма обуславя интензивността, разширяването, тежестта и самата възможност за заразен процес. По този начин, SARS-CoV-2 може да причини асимптоматични инфекции при някои индивиди (които могат да бъдат диагностицирани само чрез лабораторни тестове, които показват наличие на инфекциозен агент или специфични антитела), докато при други индивиди инфекцията е придружена от клинични прояви понякога много тежки, последици от лезии, причинени както от инфекциозния агент, така и от преувеличената реакция на гостоприемника към присъствието на инфекциозния агент.

Терминът имунитет, който в Древен Рим се отнася до освободени от данъци лица към държавата, е поет в имунологията, за да посочи лица, защитени от негативните ефекти на патогенната инфекция, срещу които имунната система ги активира и следователно ги премахва. от тялото. По този начин имунната функция е от съществено значение за оцеляването на човешкото или животинското тяло, трайно подложено на агресията на инфекциозни агенти, а тежката дисфункция на имунната функция е несъвместима с живота. Доказано е обаче, че активирането на имунната функция не винаги е полезно за организма, но понякога преувеличеният или неадекватен имунен отговор може да доведе до патологични прояви (напр. Хронично възпаление, свръхчувствителност, автоимунни заболявания, отхвърляне на присадката и т.н.).

Това важи и за тежки или критични форми на SARS-CoV-2 инфекция, придружени от пресилена възпалителна реакция, с настъпването на така наречената цитокинова буря, която усилва масивния приток на неспецифични имунни клетки, неутрофили и макрофаги в белодробната тъкан, по този начин компрометиран, което води до инсталиране на дихателна недостатъчност.

Връщайки се към въпроса, причините, които карат имунната система да бъде повече ефективно от друг те са многобройни и са свързани както с тялото, така и със средата/начина на живот. Ние изброяваме само няколко от тях: генетична предразположеност, възраст, хормонален статус, заболявания (диабет, затлъстяване, инфекции, автоимунни заболявания, имунодефицити, хронични възпалителни заболявания, рак), хирургия, лечение с широкоспектърни антибиотици или имуносупресивни лекарства, стрес, диета, пушене, алкохолизъм и др.

Клиничната еволюция на пациентите, заразени с SARS-CoV-2, варира значително в зависимост от количеството вирус, който причинява инфекцията, имунната реактивност, но също така и индивидуалните генетични характеристики. Ако в ранните стадии на инфекцията, преди появата на тежки клинични симптоми, е желателно стимулиране на ефективен антивирусен имунен отговор за елиминиране на вируса, след появата на белодробно увреждане е необходимо потискане на възпалителния отговор (2).

По отношение на втората част на въпроса, със сигурност да, замърсяването има много негативни ефекти върху живите организми като цяло, независимо дали говорим за микроорганизми, растения, животни или хора и дори върху функционирането на имунната система. Замърсяването на въздуха стимулира развитието на имунен отговор, медииран от Т хелпер 2 (Th2) или Т хелпер 17 (Th17) лимфоцити, които участват в алергии и астма (излагането на замърсена среда води до обостряне на астма и хронична обструктивна белодробна болест, ХОББ). Отговор Th17 се наблюдава и при пациенти с тежко заболяване COVID-19. Вдишването на замърсители засяга защитните механизми на дихателната лигавица - повишаване на чувствителността към инфекции на дихателните пътища - но също така и имунната система на новороденото и баланса на стомашно-чревния тракт (3). Замърсяването на въздуха може да наруши антивирусния имунен отговор и да стимулира вродения имунитет, предизвиквайки преувеличен провъзпалителен отговор (4).

Кои биха били най-ефективните начини за намаляване на вероятността от инфекция и предаване?

Първата препоръка е всички да следват препоръките за социално дистанциране, адресирани по всички информационни канали от онези, които са в челните редици на борбата с това предизвикателство за общественото здраве.

Нека не забравяме, че не само болните хора, но и клинично здравите хора или тези, които са преминали през болестта, могат да премахнат вируса. Статусът на носител поражда трудни проблеми от епидемиологична гледна точка, тъй като асимптоматичните носители са резервоари на инфекция, които са трудни за откриване, особено като се има предвид, че инкубационният период на заболяването може да варира от 1 до 24 дни. При уязвимите хора (основна патология, имуносупресия, старост) инкубационният период е кратък.

Колко тревожни са мутациите, на които се подлага вирусът COVID-19? Тези мутации могат да повлияят на ефективността на леченията, които в момента се разработват от специалисти?

Подобно на други коронавируси, SARS-CoV-2 претърпява мутации, които водят до промени в пиковата последователност на вирусни пеплоси и появата на нови антигенни варианти (5) или промени в последователността на много важен ензим за вирусното размножаване (РНК полимераза) По-широки вариации са резултат от рекомбинационни събития, които включват едновременна инфекция на чувствителна клетка с два различни щама на вируса.

Досегашните проучвания показват, че някои от тези мутации, като тези в гена на РНК полимераза, могат да повлияят на антивирусните лекарства, насочени към този ензим, докато мутациите в гените, кодиращи вирусни колоски, с ефективността на имунния отговор домакин. Изследователите обаче вярват, че степента на мутации в този вирус е достатъчно ниска, за да компрометира ефективността на потенциална ваксина. Изследването на геномната вариабилност на SARS-CoV-2 ще допринесе съществено за установяването на произхода на вируса, филогенията (степента на родство) на циркулиращите вирусни щамове в различни региони на земното кълбо, изясняване на механизмите на вирусна патогенеза, разработване на нови лекарства, откриване на щамове, устойчиви на антивирусни лекарства.

Стратегията за развиване на групов имунитет сред населението отговор ли е на пандемията на коронавирус COVID-19?

Опитът от ТОРС показва, че специфичните антитела продължават да съществуват около 2-3 години след инфекцията и изследователите очакват подобен имунологичен профил при SARS-CoV-2. Доказано е също така, че антитела, специфични за S-spike свързващия домейн към клетъчния рецептор, блокират способността на вируса да се слее с мембраната на гостоприемника и да инициира инфекциозния процес. Следователно е много вероятно естествената имунизация на населението да доведе до ограничаване на пандемията.

Има хипотеза, че повишаването на температурите ще помогне за намаляване на разпространението на пандемията. Има основателна причина да се смята, че новият коронавирус е сезонен вирус?

По отношение на сезонния характер, интересно е, че от шестте човешки коронавируса, известни преди спешността на SARS-CoV-2, четирите, които причиняват леки инфекции (229E, HKU1, NL63, OC43), са явно сезонни, докато два много вирулентните имат непредсказуемо поведение: ТОРС изчезва след пандемията от 2002-2003 г. и MERS постоянно води до малък брой случаи на инфекция). Така че отговорът на първата част на въпроса е НЕ.

Що се отнася до ефекта на температурата върху предаването на вируса, досегашните проучвания показват, че студеният и сух климат благоприятства предаването, но трябва да се има предвид, че температурният фактор има принос по-малък от 20% за скоростта на предаване на този вирус (7).

До каква степен това, което вече знаем за други вируси от същото семейство, може да ни помогне да спрем предаването или да намерим ваксина за новия коронавирус?

Екстраполирането на знанията за другите две пандемични потенциални бета-короновируси, SARS-CoV и MERS, помага на изследователите да разберат механизмите на патогенезата на новия коронавирус, да идентифицират оптимално лечение и да разработят кандидати за ефективна ваксина. Например, много от предложените режими за COVID-19 са екстраполирани от SARS-CoV. Познаването на SARS-CoV рецептора и S-spike фрагмента, през който вирусът се свързва с рецептора, улесни откриването на характеристика на SARS-COV-2, която има много по-висок афинитет от SARS-CoV към ACE II рецептора (ангиотензин конвертаза II), който което би обяснило по-високата заразност на този вирус. Освен това, антитела, специфични за свързващия протеин на S протеина с клетъчния рецептор, блокират способността на двата вируса (SARS-CoV и SARS-CoV-2) да се слеят с мембраната на гостоприемника, като по този начин осигуряват перспективи за разработването на ваксина за осигуряване на защита. срещу инфекция с двата вируса (8).

Кога можем да очакваме коронавирусна ваксина и какви биха били стъпките към нея?

Разработването на ефективна и безопасна човешка ваксина е дългосрочен процес (особено след като в момента на пазара няма ваксини срещу коронавирус и капацитет за мащабно производство на потенциална нова ваксина). Към този времеви хоризонт се добавя времето, необходимо за широкомащабното разпространение и приложение на ваксината, което може да отнеме няколко седмици. Ваксината вероятно ще дойде по-късно, отколкото бихме очаквали да ни помогне в тази първа вълна на пандемията, но със сигурност ще помогне за намаляване на смъртността и заболеваемостта в сценария за поддържане на вируса в човешката популация.

Най-модерната ваксина срещу SARS-CoV-2 е във фаза I клинично изпитване (9) и се състои от фрагмент от пратеник РНК, капсулиран в липидни наночастици, който веднъж инжектиран в тялото, ще експресира вирусния антиген.

Други подходи са само във фазата на предклиничното проучване и включват ваксини на субединицата на базата на рекомбинантни протеини или вирусни вектори, атенюирани или инактивирани единични ваксини (10).

Например, експертите казват, че обещаващ кандидат за разработването на ефективна ваксина на субединицата е S-точката, тъй като тя ще предизвика производството на антитела, които ще неутрализират способността на вируса да се свързва с рецепторите.

Във всеки случай, заедно с други превантивни мерки, ваксината е решението, за което се полагат най-големи усилия, като се има предвид, че този метод на профилактика винаги е доказал своята ефективност. Тези усилия все повече ще изискват сътрудничеството на членове на международната научна общност и нашите изследователски стратегии ще бъдат изправени пред нарастващи предизвикателства. В същото време се нуждаем от приноса на по-широката човешка общност, тъй като всички ние трябва да сме наясно с присъствието, ролята, ползите и отговорностите, които имаме.

Член, подписан от проф. унив. Д-р Кармен Чифириук. Заместник-ректор по научните изследвания в Университета в Букурещ и университетски професор в Биологическия факултет, Кармен Чифириук е специалист по микробиология и имунология. Научните му интереси включват приложна микробиология, имунология и вирусология.