Лето – комариный сезон. Если в городе эти насекомые не особенно нам досаждают даже в парках, то при выезде на природу приходится закупаться различными репеллентами и средствами от укусов.
Но есть в мире места, где комары мало того, что кусают, так еще они распространяют крайне неприятные, а иногда даже смертельные болезни. Самый известный пример – это, конечно, малярия, болезнь, которая уносит ежегодно сотни тысяч жизней. Другие заболевания, которые можно подхватить, пока тебя кусает комар – это желтая лихорадка, лихорадка денге, лихорадка Зика и др.
Нам, живущим в относительно благополучной по «комариным» инфекциям стране, не стоит быть уверенными, что до нас такие заболевания никогда не доберутся. Климат меняется, и малярийные комары медленно, но верно распространяются на север. Возможно, что недалек тот день, когда и мы задумаемся о необходимости вакцины, которая бы защищала от распространяемых кровопийцами заболеваний.
Созданием вакцин от малярии и разнообразных лихорадок уже не первое десятилетие занимаются ученые всего мира. Пока вопрос не решен. Но не так давно ученые заговорили о принципиально ином подходе к разработке вакцины: искать не средство от конкретных заболеваний, а создать препарат для защиты от всех болезней, распространяемых комарами.
Универсальная вакцина – «святой Грааль» инфекционистов и эпидемиологов. Пока никому не удавалось создать ничего подобного. Насколько реальна эта идея — разбирался MedAboutMe.
Эволюционно отработанный «кусь»
Передача инфекции от комара к человеку происходит во время укуса. Но как слюна с возбудителями заболеваний попадает в кровь, когда ток крови направлен от человека к комару?
Природа весьма изобретательна. Комар с его ротовым аппаратом – это достойная восхищения эволюционная разработка, где нет ничего лишнего, все по делу и у каждой детали – свое предназначение.
В состав ротового аппарата комара входит целый пучок разнообразных трубок (полых и неполых), которые необходимы, чтобы:
- С помощью специальных рецепторов выбрать место для укуса, чтобы поблизости был крупный капилляр (лабеллы);
- Проткнуть кожу, при этом не задев нервные окончания (максиллы);
- Придержать протыкаемую кожу для удобства прокалывания (мандибулы);
- Обнаружить искомый капилляр и проткнуть его (лабрум, верхняя губа). Кровь, благодаря разнице давлений, сама потечет в тело комара, чем также будет способствовать гипофаринкс (язычок), который обеспечивает вакуум;
- Сформировать своего рода «соломинки»: по одной комар получает кровь, по другой – вводит в тело человека слюну (гипофаринкс и лабиум (нижняя губа)).
Комары, слюни и инфекции
Слюна комара тоже достойна нашего внимания. Во-первых, в ней есть вещества, которые не дают крови сворачиваться. А во-вторых, в слюне содержатся белки, которые играют важную роль в распространении инфекции, поступающей в тело укушенного человека.
Даже сам по себе укус ничем не инфицированного комара не проходит незамеченным для организма. В 2018 году ученые из Baylor College of Medicine рассказали, как именно укусы комаров действуют на иммунные клетки человека. Комары кусали мышей в пятки, а исследователи брали у животных кровь и смотрели, как ведут себя разные иммунные клетки. Оказалось, что у неоднократно укушенных животных повышался уровень цитокинов, отвечающих за воспалительные реакции. У них также активизировались Т-хелперы 1 и 2 типа, которые отвечают, соответственно, за противовирусный иммунный ответ и развитие аллергической реакции. Происходили изменения концентрации нескольких видов Т-лимфоцитов, моноцитов и макрофагов. Изменения наблюдались во многих тканях организма – не только в крови, но и в коже, и даже в костной ткани. И эти разнообразные реакции продолжались на протяжении недели с момента укуса.
Еще в 1940-м году впервые была выдвинута гипотеза о том, что слюна комаров содержит иммуномодуляторы – вещества, которые могут усиливать тяжесть течения инфекционного заболевания, которое распространяется насекомыми. Проще говоря, способствовать развитию болезни. Белки из слюны комара меняют иммунную реакцию организма, причем со стороны как врожденного, так и приобретенного иммунитета человека. Без этих белков вероятность заболевания даже при попадании возбудителя в кровь была бы значительно ниже.
Сегодня существование иммуномодуляторов в слюне кровососущих насекомых доказано в отношении лейшманиоза (песчаные мухи), сонной болезни (мухи це-це), арбовирусных инфекций (комары) – к последним относятся лихорадка денге, желтая лихорадка, лихорадка Западного Нила, и др. Известно, что такие иммуномодулирующие белки есть у всех комаров-переносчиков инфекций: роды Anopheles, Aedes и Culex.
Вакцина от комаров
Любые чужеродные белки, попадающие в наш организм, являются антигенами, к которым наша иммунная система вырабатывает антитела. Эти антитела являются маркерами для иммунных клеток, занимающихся очисткой организма от непрошеных гостей, будь то белки, токсины или патогенные микроорганизмы.
Суть вакцин заключается в том, что они позволяют заранее снабдить организм нужными антителами к белкам вирусов, бактерий и других инфекционных агентов. Ученые предложили использовать в качестве основы для вакцины белки из слюны комаров, чтобы иммунная система организма при попадании таких белков в тело человека немедленно их уничтожала. Это позволит, как минимум, значительно ослабить инфекцию, а как максимум – вообще предотвратить заболевание.
В 2015 году были опубликованы результаты экспериментов на макаках, в ходе которых было показано, что иммунизация животных слюной песчаных мух уменьшает масштабы очага поражения при лейшманиозе и значительно снижает паразитарную нагрузку.
В 2018 году обнародованы данных экспериментов, из которых следует, что иммунизация мышей слюной комаров из рода Aedes значимо улучшает их выживаемость при заражении вирусом Зика.
А на днях журнал The Lancet опубликовал результаты I фазы клинических испытаний с участием 49 добровольцев. Исследования проводились учеными из National Institutes of Health Clinical Center в Бетесде (Мэриленд, США). В ходе испытаний проверялись безопасность и иммуногенность векторной вакцины, созданной на основе четырех белков из слюны комара Anopheles gambiae (AGS-v). Было показано, что каких-то глобальных побочных эффектов вакцина не вызывает и при этом способствует формированию иммунного ответа организма. На следующем этапе ученые будут проверять, получает ли при этом вакцинированный человек защиту от инфекций, распространяемых комарами.
Ранее проведенные исследования на мышах, крысах и собаках показали, что животные намного реже заболевают лихорадкой денге, малярией и желтой лихорадкой, если они получили такую вакцину.
Вакцина, построенная на белках из комариной слюны — это не туманное будущее, а вполне реальное настоящее. Сама идея «универсальной вакцины» – найти общее у разных заболеваний — позволяет надеяться, что если удастся добиться успеха в этом направлении, то аналогичный подход можно будет использоваться и в других областях разработки вакцин против болезней, который объединяет нечто общее.
