Российские ученые разрабатывают синтетические вакцины нового поколения против чумного микроба. Эту смертельно опасную инфекцию считают возрождающейся. Ее спорадические вспышки случаются в разных уголках мира, 45 природных очагов чумы расположены на территории СНГ.

Чума известна с глубокой древности. Подсчитано, что эта смертельная болезнь, очень быстро распространяющаяся среди людей, унесла жизни более двухсот миллионов человек. Во время третьей пандемии в 1894 году в Гонконге французский бактериолог Александр Йерсен выявил возбудителя — бактерию, позже названую Yersinia pestis. Чуму так и не удалось уничтожить полностью, в отличие, например, от черной оспы. Вспышки и отдельные случаи заражения по-прежнему фиксируются в Старом и Новом Свете.

Чумной микроб циркулирует в популяциях норовых грызунов — сурков, сусликов, песчанок, полевок, крыс и паразитирующих на них блох. Блоха заражается, когда пьет кровь больного животного. Пища поступает в преджелудок, где микроб размножается и создает пробку. Присосавшись к другой теплокровной особи, блоха срыгивает часть содержимого блокированного преджелудка со смытыми с пробки бактериями прямо в кровоток. Происходит заражение.

Человек может получить инфекцию от блох, грызунов, домашних и сельскохозяйственных животных. В степных и пустынных регионах распространена чума верблюдов: иногда люди заболевают, разделывая тушу больного животного. В России бывали случаи заражения охотников на сурков.

Попав в организм теплокровного хозяина, чумной микроб встречается с клетками иммунной системы — фагоцитами. Их задача — обнаружить опасность и удалить из организма. Для этого они буквально проглатывают чужеродные элементы.

Однако чумной микроб слишком хорошо защищен: он производит множество факторов патогенности — молекул, блокирующих попытки иммунной системы теплокровного хозяина его уничтожить, быстро размножается и разрывает фагоцит. Наружу он выходит в толстой белковой капсуле, защищающей его от клеток иммунной системы.

С кровотоком микроб стремительно распространяется по всему организму. При легочной форме, когда заражение произошло через дыхательные пути, смерть наступает в течение суток или даже нескольких часов. При бубонной форме инфекция задерживается в лимфатических узлах, они увеличиваются, прорываются гноем. Если вовремя начать лечение антибиотиками, то прогноз благоприятный.

Сколько живет бацилла

Согласно палеогенетическим данным, люди болели чумой уже в третьем тысячелетии до нашей эры. Ученые находят ДНК этой бактерии в пульпе зубов человеческих останков. Но сам микроб уже не опасен. Он живет в костных останках не больше полутора лет. В отличие от сибиреязвенного микроба, способного сохранять активность в останках или почве столетиями, чумной не образует споры. На воздухе и при кипячении он быстро погибает. Какое-то время может быть активным на холоде. Это выяснилось во время эпидемии в Манчжурии в 1910-1911 годах: на улицах зимой было много трупов.

Сейчас эпидемии чумы маловероятны, поскольку вспышки гасят в зародыше, соблюдая карантин, изолируя больных, не допуская их контактов со здоровыми. В России ситуация с чумой благополучная, в отличие от Индии или Мадагаскара. В 2012 году опасный подвид чумного микроба выделили на Алтае в нескольких километрах от границы с Монголией. Это, видимо, послужило причиной единичных случаев заражения людей в Кош-Агачском районе республики в 2014-2016 годах.

Арсенал убийцы

Что делает из человека маньяка-убийцу? Наследственность или окружающая среда? Однозначного ответа нет. Так и с чумным микробом. Почему один из его штаммов столь опасен? Научное сообщество надеялось это узнать благодаря расшифровке генома — в 2001 году. Однако вопрос остается дискуссионным по сей день.

Сейчас считается доказанным, что чумная бактерия генетически родственна псевдотуберкулезной. Они разделились, вероятно, несколько десятков тысяч лет назад. Несмотря на почти полное сходство геномов, действуют эти бактерии по-разному. Псевдотуберкулез распространяется через пищу и вызывает острые воспаления, проблемы с кишечником. От больного к здоровому не передается. Чума же приобретает смертоносный характер.

В процессе эволюции чумной микроб выработал молекулярные способы выживания в организме блохи, которые гарантировали ему попадание в кровь теплокровного животного, где он размножается.
Вероятно, большую роль играет и внешняя среда, которая регулируют активность микроба, включает его адаптивные механизмы.

Ключевой фактор — температура. Особо вирулентным чумной микроб становится при 37 градусах. У блох температура тела 26 градусов, у крыс — 38-39, поэтому они быстрее заражаются и чаще гибнут. У человека в норме температура все-таки ниже 37 градусов.

Ученые считают, что возникновению современных вспышек чумы способствует глобальное потепление климата. Уничтожить полностью микроб мы не сможем, поскольку экологическая система, в которой он циркулирует очень сложна. Придется научиться сосуществовать с ним.

В 1990-х выдвинули идею, объясняющую, почему некоторые выживали при эпидемии "черной смерти". Ученые из Национального института изучения рака обратили внимание, что примерно 700 лет назад у людей стала распространяться мутация в гене, который регулирует рецептор CCR-5 на мембране клеток иммунной системы — именно за него цепляется ВИЧ, чтобы проникнуть внутрь. Если у человека CCR-5 выключен, он не заболеет СПИДом: вирусу не за что зацепиться. Возможно, эта мутация закрепилась у людей, выживших во время средневековой эпидемии чумы. Однако экспериментально это пока не подтверждено.

В поисках новых вакцин

Тех, кто живет в зоне природного очага чумы или работает с этим микробом в лаборатории, обязательно прививают. В России, странах СНГ и Китае применяют живую вакцину на основе ослабленного штамма чумного микроба EV, созданную в 1930-е французскими учеными в отделении Института Пастера на Мадагаскаре. В прошлом году ею привили 19 тысяч человек в Алтайском крае.

У живой вакцины есть ряд ограничений: срок действия — максимум год, повторная прививка может быть неэффективной из-за все еще активного иммунитета. Возможны побочные эффекты, например аллергия. Кроме того, не исключено, что ослабленный микроб превратится в активный, хотя такого не случалось.
На Западе долгое время использовали вакцину USP, разработанную в США в 1940-е годы. Ею прививали, в частности, воевавших во Вьетнаме солдат. В 1990-е ее пришлось снять с производства из-за неэффективности при легочной форме чумы и побочных эффектов.

Сейчас в мире активно пытаются создать рекомбинантные вакцины без недостатков и ограничений живых. Используют различные антигены — белки, вырабатываемые бактерией для борьбы с защитной системой жертвы. Эти же молекулы формируют иммунитет против чумы. Такие разработки идут, например, ФИЦ вирусологии и микробиологии.

Перспективны синтетические вакцины на основе антигенов F1 и LcrV. Клинические испытания разных ее вариантов идут в Великобритании, Китае, США, а отечественная разработка ГНЦ прикладной микробиологии и биотехнологии в Оболенске уже получила регистрационное удостоверение и производится.

https://ria.ru/20190603/1555180659.html