Вирус Эбола захватывает иммунную систему, подавляя таким образом способность хозяина бороться с инфекцией. Одна стратегия лечения основана на введении «коктейля» антител, которые обладают способностью нейтрализовать вирус и позволяют хозяину вызвать эффективный иммунный ответ. Один такой коктейль, известный как MB-003, продемонстрировал эффективность на нечеловеческих приматах, инфицированных вирусом.
MB-003 и ZMAb были ранними препаратами, которые использовались в испытаниях, подтверждающих принцип действия, которые привели к созданию более совершенного препарата ZMapp, который в настоящее время находится в разработке и разрешен для сострадательного использования в ответных мерах на вспышку Эболы в Западной Африке.Чтобы понять причины улучшения, исследователи из Центра геномных наук (CGS) Медицинского научно-исследовательского института инфекционных заболеваний армии США (USAMRIID) исследовали нечеловеческих приматов, которые умерли от вируса Эбола, несмотря на лечение MB-003 через один или два дня после заражения. инфекционное заболевание. Вирусные нуклеиновые кислоты выделяли из образцов крови, взятых в разные моменты времени, и секвенировали для описания вирусной популяции.
По словам доктора Густаво Паласиоса, директора центра и старшего автора исследования, этот подход обычно используется в USAMRIID для изучения развития терапевтической резистентности вирусов к противовирусным контрмерам.У одного из погибших животных наблюдались два кластера изменений вирусного генома.
Некоторые из этих изменений соответствовали вирусным сайтам-мишеням двух антител коктейля, что привело к углубленному молекулярному анализу развития и воздействия этих изменений.«Молекулярный анализ позволил нам увидеть, где коктейли вызывают изменения в геноме, и связать эти изменения с неудачей лечения», — сказал соавтор исследования, CPT Джеффри Кугельман, доктор философии, USAMRIID. Основываясь на этих выводах, ткани в выбранные моменты времени использовались для выделения вируса, что, наконец, позволило «спасти» мутировавший вирус.
«Когда этот спасенный вирус был секвенирован, мы заметили, что кластеры изменений прогрессировали от воздействия на небольшую часть вирусной популяции до мутаций — постоянных изменений в геноме — без нарушения каких-либо основных вирусных функций, включая способность вызывать инфекционное заболевание."Впоследствии спасенный вирус был протестирован на нейтрализацию против коктейля и его отдельных компонентов, продемонстрировав неспособность терапевтического средства контролировать репликацию.«На тот момент мы знали, что мутации, по сути, были« вариантами ускользания », которые в совокупности были ответственны за снижение эффективности терапевтического средства MB-003», — сказал Паласиос. «Однако мы не были уверены в частоте подобных мероприятий».
Чтобы ответить на этот вопрос, ученые проанализировали результаты других независимо проведенных, но схожих исследований MB-003.«Мы смогли идентифицировать с помощью тех же инструментов второе животное с аналогичной структурой изменений», — отметил Кугельман. «Поразительно, но у двух животных было четыре общих сайта.
Эта информация наводит нас на мысль, что эти сайты находятся под« давлением отбора »со стороны терапевтического средства, что означает, что смесь антител связывает и способствует элиминации исходного вируса, в то время как варианты ускользания продолжаются. инфекция ".Паласиос добавил, что необходима дальнейшая работа, чтобы задокументировать влияние каждой отдельной мутации на каждое из трех антител.
«Наше исследование уже установило, что нескольких замен аминокислот может быть достаточно, чтобы разрушить связывание нескольких антител в коктейле», — сказал он. «Было бы очень важно определить, какие изменения имеют прямое влияние на привязку».По словам авторов, выводы команды подчеркивают важность выбора разных целевых доменов для каждого компонента терапевтического коктейля, чтобы минимизировать вероятность утечки вируса. Два антитела в коктейле MB-003 нацелены на родственную область гликопротеина вируса Эбола и, таким образом, более восприимчивы к локальным изменениям, затрагивающим несколько антител.
Кроме того, эти результаты важны для ученых, изучающих вирус Эбола, чтобы обеспечить основу для того, насколько быстро вирус может адаптироваться к терапевтическим средствам. Этот показатель будет важен для моделей прогнозирования терапевтической резистентности.
Вирус Эбола вызывает тяжелую геморрагическую лихорадку у людей и нечеловеческих приматов с высоким уровнем смертности и продолжает появляться в новых географических точках, включая Западную Африку, место самой крупной на сегодняшний день вспышки. По данным Всемирной организации здравоохранения, в Гвинее, Либерии и Сьерра-Леоне зарегистрировано более 28 000 подтвержденных, вероятных и подозреваемых случаев заболевания, при этом более 11 000 зарегистрированных случаев смерти.Авторы исследования — Джеффри Р. Кугельман, Джоханни Кугельман-Тонос, Джейсон Ладнер, Кэролин М. Китон, Элиз Р. Нэгл, Карла Ю. Гарсия, Джеффри В. Фроуд, Ана И. Куэне, Сина Бавари, Джон М. Дай, Мариано Санчес-Локхарт и Густаво Ф. Паласиос, USAMRIID; Джеймс Петтит, Джин Г. Олингер и Йенс Х. Кун, Комплексный исследовательский центр в Форт-Детрике, Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний, Национальные институты здравоохранения; и Ларри Зейтлин, Mapp Biopharmaceutical, Inc.
Миссия USAMRIID состоит в том, чтобы предоставить передовые медицинские возможности для сдерживания и защиты от существующих и новых агентов биологической угрозы. Институт играет ключевую роль в качестве ведущей военно-медицинской исследовательской лаборатории Объединенного научно-технического отдела химической и биологической защиты Агентства по уменьшению угрозы обороны.
USAMRIID — подчиненная лаборатория Управления медицинских исследований и материально-технического снабжения армии США.Работа поддержана Агентством по уменьшению угрозы обороны.