Оспа обезьян — редкое вирусное заболевание. Его разносчиками являются дикие животные Демократической Республики Конго (Африка). Человеку заболевание передается при контакте с заболевшим животным или другим больным человеком.
Обезьянья оспа — тяжелое заболевание. Оно поражает почти все органы тела, а смертность варьируется от 10% до 30%.
Существующие вакцины простив вируса обезьяньей оспы вызывают множество побочных эффектов и тяжело переносятся. Поэтому ученые продолжают искать средства для профилактики и лечения оспы обезьян.
В 2012 году группа ученых из ведущих университетов США исследовала лечебный и профилактический потенциал интерферона-бета (ИФН-β) против вируса оспы обезьян.
Предпосылки исследования
Интерферон-бета — один из ключевых компонентов врожденной иммунной системы. От того, насколько эффективно организм зараженного человека вырабатывает ИФН-β, зависит, сможет ли он побороть вирус: разовьется ли заболевание и насколько оно будет опасным.
Однако вирус оспы обезьян умеет подавлять выработку организмом интерферона-бета. На момент исследования было известно о 14 белках, входящих в состав вируса, которые препятствуют работе ИФН-β. В более раннем исследовании было показано, что от активности некоторых из этих белков вируса зависит степень тяжести заболевания и заразность больного.
Результаты исследования
Ученые установили, что:
- Профилактика оспы обезьян с помощью интерферона-бета эффективна на 91%, если обработка происходит за 24 часа до заражения. Причем, если заражение все-таки происходит, то профилактика уменьшает число вирусных частиц примерно в 10 раз, начиная со вторых суток.
- Лечение обезьяньей оспы интерфероном-бета лучше начинать в первые 6-8 часов после заражения. Эффективность лечения составляет 95% – 99% в зависимости от дозы.
- Механизм действия интерферона-бета против оспы обезьян основан на стимуляции выработки противовирусного белка MxA, который подавляет размножение вируса.
Все эксперименты проводились в лабораторных условиях на культурах человеческих клеток.
Профилактическое действие интерферона-бета на вирус обезьяньей оспы
Чтобы исследовать защитное действие ИФН-β против оспы обезьян, ученые за 24 часа до заражения обрабатывали человеческие клетки разными концентрациями интерферона. Затем через 24 часа после заражения подсчитывали число живых и мертвых клеток в каждой группе, а также анализировали жизнеспособность выживших неинфицированных клеток.
Главный вывод ученых — размножение вируса обезьяньей оспы подавляется при предварительной обработке клеток интерфероном-бета. Максимальная профилактическая эффективность составила 91%, причем анализ жизнеспособности клеток не выявил токсичности интерферона:
Пояснения к рисунку
Графики А:
- Слева — эффективность снижения скорости размножения вируса обезьяньей оспы в зависимости от дозировки ИФН-β (IFN-β).
- Справа — показатель жизнеспособности неинфицированных клеток при обработке наилучшей дозировкой ИФН-β по сравнению с контрольной группой, которая не подвергалась заражению. Причем на тестовую группу воздействовала инфекция в высокой концентрации: число вирусных частиц в 5 раз превышало число человеческих клеток (MOI=5).
Графики В:
- Слева — тестовая группа, зараженная вирусом оспы обезьян в высокой концентрации (MOI=5). График показывает изменение числа областей мертвых клеток в зависимости от времени. Верхний график — группа без профилактического лечения ИФН-β. Нижний — группа, обработанная интерфероном-бета за 24 часа до заражения. Хорошо виден результат после 24 часов от начала заражения — в 10 раз меньше мертвых клеток в группе ИФН-β.
- Справа — аналогичный график по динамике размножения вируса оспы обезьян в специальной питательной среде. Причем масштаб вертикальной оси разный для обоих графиков.
Лечебное действие интерферона-бета при заражении обезьяньей оспой
Ученые исследовали, как разные концентрации ИФН-β и время начала лечения влияют на терапевтический эффект.
Был изучен широкий диапазон дозировок, и все они снижали инфекционность вируса оспы обезьян в интервале от 95% до 99%. Причем лучший результат был достигнут, когда лечение начиналось через 6-8 часов после заражения. В этом случае эффективность лечения достигала 91%:
Пояснения к рисунку
- График А: снижение инфекционности вируса оспы обезьян в зависимости от времени начала лечения от момента заражения (MOI=5).
- График В: снижение инфекционности вируса в зависимости от дозировки ИФН-β (MOI=5).
Интерферон-бета стимулирует выработку противовирусного белка MxA при заболевании оспой обезьян
Ученые исследовали жизнедеятельность человеческих клеток при инфицировании вирусом обезьяньей оспы. Специалисты оценили способность клеток вырабатывать противовирусный белок MxA при стимуляции интерфероном-бета и без нее.
Было установлено, что выработка MxA происходит при предварительной обработке здоровых клеток ИФН-β. А клетки, зараженные вирусом (MOI=1), синтезировали противовирусный белок MxA только под воздействием интерферона-бета:
Пояснения к рисунку
По строкам:
- Верхний ряд: клетка, зараженная вирусом оспы обезьян, но НЕ обработанная ИФН-β
- Средний ряд: клетка, зараженная вирусом оспы обезьян, но ОБРАБОТАННАЯ интерфероном-бета.
- Нижний ряд: здоровые клетки, обработанные ИФН-β.
По столбцам:
- A33 – белок вируса оспы обезьян, способный подавлять выработку интерферона-бета. Окрашен зеленым.
- MxA – противовирусный белок, который вырабатывается в клетке под воздействием ИФН-β. Окрашен красным.
- Merge – наложение картинок с локализованным вирусным белком и противовирусным белком.
Звездочками обозначены границы клеток.
Выводы
Интерферон-бета является перспективным средством для профилактики и лечения оспы обезьян. Однако пока проведены только лабораторные исследования на культурах человеческих клеток.
Максимальная эффективность профилактики — 91%, если обработка происходит за сутки до заражения.
Эффективность лечения — от 95% до 99% (в зависимости от дозы интерферона), если начать лечение через 6-8 часов от момента заражения.
Полезная статья, нужная информация? Поделитесь ею!
Кому-то она тоже будет полезной и нужной:
Источник
In vitro inhibition of monkeypox virus production and spread by Interferon-β
