Экспериментальные вакцины для профилактики геморрагической лихорадки Марбург и биомодели для изучения ее патогенеза
https://doi.org/10.21055/0370-1069-2018-3-8-15
Аннотация
Лихорадка Марбург – острое природно-очаговое заболевание, характеризующееся тяжелым течением, геморрагическим синдромом, высоким уровнем контагиозности и летальности. Возбудителем заболевания является РНК-содержащий вирус, принадлежащий к семейству филовирусов (Filoviridae). Отсутствие вакцин и профилактических препаратов является основной проблемой, с которой сталкиваются врачи и ученые, участвующие в борьбе с лихорадкой Марбург. Разработка эффективных вакцин актуальна для защиты населения, проживающего в природных очагах и медицинского персонала в очагах эпидемий, а также для обеспечения безопасной научной работы в лабораториях BSL-4. В обзоре рассматриваются биомодели, подходящие для изучения патогенеза филовирусных инфекций, доклинического исследования специфической активности и безвредности кандидатных вакцин против лихорадки Марбург, а также различные варианты этих вакцин.
При поддержке: Работа выполнена в рамках темы ГЗ-№ 2904-р плана основных мероприятий ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора на 2018 г.
Об авторах
Н. В. Волкова
ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор», Кольцово
Россия
630559, Новосибирская обл., п. Кольцово
Россия
630559, Новосибирская обл., п. Кольцово
Е. И. Казачинская
ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор», Кольцово
Россия
630559, Новосибирская обл., п. Кольцово
Россия
630559, Новосибирская обл., п. Кольцово
Д. Н. Щербаков
ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор», Кольцово
Россия
630559, Новосибирская обл., п. Кольцово
Россия
630559, Новосибирская обл., п. Кольцово
Список литературы
1. Siegert R., Shu H.L., Slenczka W., Peters D, Müller G. On the etiology of an unknown human infection originating from monkeys. Dtsch. Med. Wochenschr.1967; 92(51):2341–3. DOI: 10.1055/s-0028-1106144.
2. Negredo A., Palacios G., Vazquez-Moron S., Gonzalez F., Dopazo H., Molero F., Juste J., Quetglas J., Savji N., dela CruzMartinez M., Herrera J.E., Pizarro M., Hutchison S.K., Echevarria J.E., Lipkin W.I., Tenorio A. Discovery of an EbolavirusLike Filovirus in Europe. PLoS Pathog. 2011; 7(10):e1002304. DOI: 10.1371/journal.ppat.1002304.
3. Beer B., Kurth R., Bukreyev A. Characteristics of Filoviridae: Marburg and Ebola viruses. Naturwissenschaften. 1999; 86(1):8–17. DOI: 10.1007/s001140050562.
4. Никифоров В.В., Туровской Ю.И, Калинин П.П. Случай лабораторного заражения лихорадкой Марбург. Микробиология. 1994; 63(3):104–10.
5. Towner J.S., Khristova M.L., Sealy T.K., Vincent M. J., Erickson B. R., Bawiec D.A., Hartman A. L., Comer J. A., Zaki S.R Ströher U., Gomes da Silva F, del Castillo F., Rollin P. E., Ksiazek T. G., Nichol1 S. T. Marburgvirus genomics and association with a large hemorrhagic fever outbreak in Angola. J. Virol.2006; 80(13):6497–6. DOI: 10.1128/JVI.00069-06.
6. Mire C.E., Geisbert J.B., Agans K.N., Satterfield B.A., Versteeg K.M., Fritz E.A., Feldmann H., Hensley L.E., Geisbert T.W. Durability of a vesicular stomatitis virus based Marburg vi-rus vaccine in nonhuman primates. PLoS One.2014; 9(4):e94355. DOI: 10.1371/journal.pone.0094355.
7. Qiu X., Wong G., Audet J., Cutts T., Niu Y., Booth S., Kobinger G.P. Establishment and characterization of a lethal mouse model for the Angola strain of Marburg virus. J. Virol. 2014; 88(21):12703–14. DOI: 10.1128/JVI.01643-14.
8. Sridhar S. Clinical development of Ebola vaccines. Ther. Adv. Vaccines. 2015; 3(5–6):125–38. DOI: 10.1177/2051013615611017.
9. Baron R.C., McCormick J.B., Zubeir O.A. Ebola virus disease in southern Sudan. Hospital dissemination and intrafamilial spread. Bull World Health Organ. 1983; 61(6):997–1003. PubMed PMID: 6370486.
10. Походаев В.А., Гончар Н.И., пшеничнов В.А. Экспериментальное изучение контактной передачи вируса Марбург. Вопросы вирусологии. 1991; (6): 506–8.
11. Johnson E., Jaax N., White J. Lethal experimental infection of rhesus monkeys by aerosolized Ebola virus. Int. J. Exp. Pathol.1995; 76(4):227–36. PMCID: PMC1997182.
12. Kobinger G.P., Leung A., Neufeld J., Richardson J.S., Falzarano D., Smith G., Tierney K., Patel A., Weingartl H.M. Replication, pathogenicity, shedding, and transmission of Zaire ebolavirus in pigs. J. Infect. Dis.2011; 204(2):200–8. DOI: 10.1093/infdis/jir077.
13. Weingartl H.M., Embury-Hyatt C., Nfon C., Leung A., Smith G., Kobinger G. Transmission of Ebola virus from pigs to nonhuman primates. Sci. Rep. 2012; 2:811. DOI: 10.1038/srep00811.
14. Schuh A.J., Amman B.R., Jones M.E.B., Sealy T.K., Uebelhoer L.S., Spengler J.R., Martin B.E., Coleman-McCray J.A.D., Nichol S.T., Towner J.S. Modelling filovirus maintenance in nature by experimental transmission of Marburg virus between Egyptian rousette bats. Nat. Commun. 2017; 8:14446. DOI: 10.1038/ncomms14446.
15. Телесманич Н.Р., Микашинович З.И., Ломаковский Н.С., Лосева Т.Д., Чайка С.О. Биохимия вируса Эбола и молекулярные аспекты биологической защиты. Журнал фундаментальной медицины и биологии. 2015; (3):28–34.
16. Matassov D., Mire C.E., Latham T., Geisbert J.B., Xu R., Ota-Setlik A., Agans K.N., Kobs D.J., Wendling M.Q.S., Burnaugh A., Rudge T.L. Jr., Sabourin C.L., Egan M.A., Clarke D.K., Geisbert T.W., Eldridge J.H. Single dose trivalent vesiculovax vaccine protects macaques from lethal Ebolavirus and Marburgvirus challenge. J. Virol. 2017; 92(3):e01190–17. DOI: 10.1128/JVI.01190-17.
17. Paweska J. T., Storm N., Grobbelaar A.A., Markotter W., Kemp A., van Vuren P.J. Experimental inoculation of Egyptian fruit bats (Rousettus aegyptiacus) with Ebola virus. Viruses. 2016; 8(2):E29. DOI: 10.3390/v8020029.
18. Han Z., Bart S.M., Ruthel G., VandeBurgt N.H., Haines K.M., Volk S.W., Vite C.H., Freedman B.D., Bates P., Harty R.N. Ebola virus mediated infectivity is restricted in canine and feline cells. Vet. Microbiol.2016; 182:102–7. DOI: 10.1016/j.vetmic.2015.11.011.
19. WHO Report. Ebola Reston vAirus detected pigs in the Philippines. 2009; 14(4):19105. PubMed PMID: 19215709.
20. Краснянский В.П., Михайлов В.В., Борисевич И.В., Градобоев В.Н., Евсеев А.А., Пшеничнов В.А. Получение гипериммунной лошадиной сыворотки против вируса Эбола. Вопросы вирусологии. 1994; 39(2):91–2.
21. Чепурнов А.А., Мерзликин Н.В., Чепурнова Т.С, Воробьева М.С. Получение кроличьих антисывороток к вирусу Эбола. Вопросы вирусологии. 1994; 39(6):286–8.
22. Чепурнов А.А., Кудоярова-Зубовичине Н.М., Дедкова Л.М. Разработка методов получения специфических иммуноглобулинов для экстренной профилактики лихорадки Эбола и изучение их свойств. Вестник Российской академии медицинских наук. 1998; 68(4):24–9.
23. Nakayama E., Saijo M. Animal models for Ebola and Marburg virus infections. Front. Microbiol. 2013; 4:267. DOI: 10.3389/fmicb.2013.00267.
24. Marzi A., Banadyga L., Haddock E., Thomas T., Shen K., Horne EJ., Scott D.P., Feldmann H., Ebihara H. A hamster model for Marburg virus infection accurately recapitulates Marburg hemorrhagic fever. Sci. Rep. 2016; 6:39214. DOI: 10.1038/srep39214.
25. Natesan M., Jensen S.M., Keasey S.L., Kamata T., Kuehne A.I., Stonier S.W., Lutwama J.J., Lobel L., Dye J.M., Ulrich R.G. Human survivors of disease outbreaks caused by Ebola or Marburg virus exhibit cross-reactive and long-lived antibody responses. Clin. Vaccine Immunol. 2016; 23(8):717–24. DOI: 10.1128/CVI.00107-16.
26. Hevey M., Negley D., VanderZanden L., Tammariello R.F., Geisbert J., Schmaljohn C., Smith J.F., Jahrling P.B., Schmaljohn A.L. Marburg virus vaccines: comparing classical and new approaches. Vaccine. 2001; 20(3–4):586–93. PubMed PMID: 11672925.
27. Игнатьев Г.М., Агафонов А.П., Стрельцова М.А., Кузьмин В.А. Сравнительное изучение некоторых иммунологических показателей при введении инактивированного вируса марбург морским свинкам. Вопросы вирусологии. 1991; 36(2):421–3.
28. Ignat’ev G.M., Agafonov A.P., Streltsova M.A., Kashentseva E. A. Inactivated Marburg virus elicits a nonprotective immune response in Rhesus monkeys. J. Biotechnol. 1996; 44(1–3):111–18. DOI: 10.1016/0168-1656(95)00104-2.
29. Grant-Klein R.J., Altamura L.A., Badger C.V., Bounds C.E., VanDeusen N.M., Kwilas S.A., Vu H.A., Warfield K.L., Hooper J.W., Hannaman D., Dupuy L.C., Schmaljohn C.S. Codon-optimized filovirus DNA vaccines delivered by intramuscular electroporation protect cynomolgus macaques from lethal Ebola and Marburg virus challenges. Hum. Vaccin. Immunother. 2015; 11(8):1991–2004. DOI: 10.1080/21645515.2015.1039757.
30. Riemenschneider J., Garrison A., Geisbert J., Jahrling P., Hevey M., Negley D., Schmaljohna A, Leea J, Harta M. K., Vanderzandena L, Custera D, Braya M, Ruffa A, Ivinsb B, Bassettb A, Rossic C, Schmaljohna C. Comparison of individual and combination DNA vaccines for B. anthracis, Ebola virus, Marburg virus and Venezuelan equine encephalitis virus. Vaccine. 2003; 21(25–26):4071–80. DOI: 10.1016/S0264-410X(03)00362-1.
31. Geisbert T. W., Bailey M., Geisbert J. B., Asiedu C., Roederer M., Grazia-Pau M., Custers J, Jahrling P, Goudsmit J, Koup R, Nancy J. Sullivan N.J. Vector choice determines immunogenicity and potency of genetic vaccines against Angola Marburg virus in nonhuman primates. J. Virol.2010; 84(19):10386–94. DOI: 10.1128/JVI.00594-10.
32. Sarwar U.N., Costner P., Enama M.E., Berkowitz N., Hu Z., Hendel C.S., Sitar S., Plummer S., Mulangu S., Bailer R.T., Koup R.A., Mascola J.R., Nabel G.J., Sullivan N.J., Graham B.S., Ledgerwood J.E; VRC 206 Study Team. Safety and immunogenicity of DNA vaccines encoding Ebolavirus and Marburgvirus wildtype glycoproteins in a phase I clinical trial. J. Infect. Dis. 2015; 211(4):549–57. DOI: 10.1093/infdis/jiu511.
33. Kibuuka H., Berkowitz N.M., Millard M., Enama M.E., Tindikahwa A., Sekiziyivu A.B., Costner P., Sitar S., Glover D., Hu Z., Joshi G., Stanley D., Kunchai M., Eller L.A., Bailer R.T., Koup R.A., Nabel G.J., Mascola J.R., Sullivan N.J., Graham B.S., Roederer M., Michael N.L., Robb M.L., Ledgerwood J.E; RV 247 StudyTeam. Safety and immunogenicity of Ebola virus and Marburg virus glycoprotein DNA vaccines assessed separately and concomitantly in healthy Ugandan adults: a phase 1b, randomised, double-blind, placebo-controlled clinical trial. Lancet.2015; 385(9977):1545–54. DOI: 10.1016/S0140-6736(14)62385-0.
34. Milligan I.D., Gibani M.M., Sewell R., Clutterbuck E.A., Campbell D., Plested E., Nuthall E., Voysey M., Silva-Reyes L., Mc Elrath M.J., DeRosa S.C., Frahm N., Cohen K.W., Shukarev G., Orzabal N., van Duijnhoven W., Truyers C., Bachmayer N., Splinter D., Samy N., Pau M.G., Schuitemaker H., Luhn K., Callendret B., Van Hoof J., Douoguih M., Ewer K., Angus B., Pollard A.J., Snape M.D. Safety and immunogenicity of novel adenovirus type 26- and modified vaccinia Ankara-vectored Ebola vaccines: a randomized clinical trial. JAMA. 2016; 315(15):1610–23. DOI: 10.1001/jama.2016.4218.
35. Dolzhikova I.V., Tokarskaya E.A., Dzharullaeva A.S., Tukhvatulin A.I., Shcheblyakov D.V., Voronina O.L., Syromyatnikova S.I., Borisevich S.V., Pantyukhov V.B., Babira V.F., Kolobukhina L.V., Naroditsky B.S., Logunov D.Y., Gintsburg A. L. Virus-vectored Ebola vaccines. Acta Naturae.2017; 9 (3):4–12.
36. Li J.X., Hou L.H.,Meng F.Y., Wu S.P., Hu Y.M., Liang Q., Chu K., Zhang Z., Xu J.J., Tang R., Wang W.J., Liu P, Hu J.L., Luo L., Jiang R., Zhu F.C., Chen W. Immunity duration of a recombinant adenovirus type-5 vector-based Ebola vaccine and a homologous prime-boost immunisation in healthy adults in China: final report of a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 1 trial. Lancet Glob. Health. 2017; 5(3):e324–e334. DOI: 10.1016/S2214-109X (16)30367-9.
37. Coller B.G.,Blue J., Das R., Dubey S., Finelli L., Gupta S., Helmond F., Grant-Klein R.J., Liu K., Simon J., Troth S., Van Rheenen S., Waterbury J., Wivel A., Wolf J., Heppner D.G., Kemp T., Nichols R., Monath T.P. Clinical development of a recombinant Ebola vaccine in the midst of an unprecedented epidemic. Vaccine. 2017; 35(35 Pt A):4465–4469. DOI: 10.1016/j.vaccine.2017.05.097.
38. Geisbert T.W., Geisbert J.B., Leung A., Daddario-Dicaprio K.M., Hensley L.E., Grolla A., Feldmann H. Single-injection vaccine protects nonhuman primates against infection with Marburg virus and three species of Ebola virus. J. Virol.2009; 83(14):7296–304. DOI: 10.1128/JVI.00561-09.
39. Noda T., Sagara H., Suzuki E., Takada A, Kida H., Kawaoka Y. Ebola virus VP40 drives the formation of virus-like filamentous particles along with GP. J. Virol. 2002; 76(10):4855–65. PubMed PMID: 11967302.
40. Licata J., Johnson R.F., Han Z. Harty R.N. Contribution of Ebola virus glycoprotein, nucleoprotein, and VP24 to budding of VP40 virus-like particles. J. Virol.2004; 78(14):7344–51. DOI: 10.1128/JVI.78.14.7344-7351.2004.
41. Swenson D.L., Warfield K.L., Larsen T., Alves D.A., Coberley S.S., Bavari S. Monovalent virus-like particle vaccine protects guinea pigs and nonhuman primates against infection with multiple Marburg viruses. Expert. Rev. Vaccines.2008; 7(4):417–29. DOI: 10.1586/14760584.7.4.417.
42. Dye J.M., Warfield K.L., Wells J.B., Unfer R.C., Shulenin S., Vu H., Nichols D.K., Aman M.J., Bavari S. Virus-Like Particle Vaccination Protects Nonhuman Primates from Lethal Aerosol Exposure with Marburgvirus (VLP Vaccination Protects Macaques against Aerosol Challenges). Viruses.2016; 8(4):94. DOI: 10.3390/v8040094
Рецензия
Для цитирования:
Волкова Н.В., Казачинская Е.И., Щербаков Д.Н. Экспериментальные вакцины для профилактики геморрагической лихорадки Марбург и биомодели для изучения ее патогенеза. Проблемы особо опасных инфекций. 2018;(3):8-15. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2018-3-8-15
For citation:
Volkova N.V., Kazachinskaya E.I., Shcherbakov D.N. Experimental Vaccines for Prevention of Marburg Hemorrhagic Fever and Animal Models for Studying Pathogenesis. Problems of Particularly Dangerous Infections. 2018;(3):8-15. (In Russ.) https://doi.org/10.21055/0370-1069-2018-3-8-15
Просмотров:
1626
Послать статью по эл. почте 