Mokslininkai kuria vakcinas, kurios plinta kaip liga. Kas gali suklysti?

Patvirtinus vakciną „COVID-19“ viešam naudojimui, viso pasaulio pareigūnai susidurs su didžiuliu iššūkiu – paskiepyti milijardus žmonių – logistikos operacijoje gausu erškėčių etikos klausimų. Ką daryti, jei užuot organizavę sudėtingas ir daug išteklių reikalaujančias kampanijas, skirtas žmonėms skiepyti nuo atsirandančių infekcinių ligų, tokių kaip COVID-19, galėtume sustabdyti zoonozines ligas, kurios kartais iš gyvūnų pereina į jų šaltinį? Mažas, tačiau vis daugiau mokslininkų mano, kad įmanoma išnaudoti savaime plintančias virusų savybes ir panaudoti jas imuniteto, o ne ligos, skleidimui. Ar galime įveikti tokius virusus kaip SARS-CoV-2, naujasis koronavirusas, jų pačių žaidime?

Virusas, suteikiantis imunitetą visoje gyvūnų populiacijoje, plintant laukinėje gamtoje, teoriškai gali sustabdyti zoonozės sklidimą, užgesinantį kibirkštį, galinčią įžiebti kitą pandemiją. Jei būtų vakcinuotos laukinės žiurkės, kuriose yra, pavyzdžiui, mirtinas Lassa virusas, ateityje būtų galima sumažinti žmonių protrūkio riziką. Mažiausiai 20 metų mokslininkai eksperimentavo su tokiomis savaime plintančiomis vakcinomis, darbas tęsiasi iki šiol ir sulaukė JAV kariuomenės dėmesio.

Dėl akivaizdžių priežasčių visuomenės ir mokslo susidomėjimas vakcinomis yra nepaprastai didelis, įskaitant savaime plintančias vakcinas, nes jos gali būti veiksmingos nuo zoonozės grėsmių. Biologai Scottas Nuismeris ir Jamesas Bullas vasarą paskelbė naujienų žiniasklaidos dėmesį į savaime plintančias vakcinas, paskelbę straipsnį žurnale. Gamtos ekologija ir evoliucija. Tačiau vėlesni pranešimai šia tema trumpai apibūdina potencialiai reikšmingus savaimiškai plintančių vakcinų išleidimo į aplinką trūkumus.

Patys plintančios vakcinos iš tiesų gali kelti rimtą riziką, o perspektyva jas vartoti kelia daug iššūkių.

Kas nusprendžia, pavyzdžiui, kur ir kada turėtų būti išleista vakcina? Kai jie bus paleisti, mokslininkai nebevaldys viruso. Tai gali mutuoti, kaip tai daro natūraliai virusai. Tai gali peršokti rūšis. Jis kirs sienas. Bus netikėtų rezultatų ir nenumatytų pasekmių. Visada yra.

Nors gali pasirodyti, kad techniškai įmanoma kovoti su naujomis infekcinėmis ligomis, tokiomis kaip COVID-19, AIDS, Ebola ir Zika, savaime plintančiais virusais, ir nors nauda gali būti reikšminga, kaip galima palyginti šią naudą su tuo, kas gali būti net didesnė rizika?

Kaip jie veikia. Savaime plintančios vakcinos iš esmės yra genų inžinerijos būdu sukurti virusai, skirti pereiti per populiacijas taip pat, kaip ir infekcinės ligos, tačiau užuot sukėlę ligas, jie apsaugo. Vakcinos, pagamintos ant gerybinio viruso važiuoklės, turi genetinės medžiagos iš patogeno, kuris stimuliuoja antikūnų ar baltųjų kraujo kūnelių susidarymą „užkrėstuose“ šeimininkuose.

Šios vakcinos, ypač kai kurių mokslininkų teigimu, gali būti ypač naudingos laukinių gyvūnų populiacijoms, kuriose sunku skiepytis dėl tokių problemų kaip nepasiekiamos buveinės, prasta infrastruktūra, didelės išlaidos ar išteklių trūkumas. Idėja iš esmės yra skiepyti nedidelę gyventojų dalį tiesiogiai skiepijant. Šie vadinamieji įkūrėjai pasyviai paskleis vakciną kitiems gyvūnams, su kuriais jie susiduria lytėdami, lytiniu būdu, slaugydami ar kvėpuodami tuo pačiu oru. Palaipsniui ši sąveika gali sukurti gyventojų lygio imunitetą.

Savaime plintančių vakcinų šaknys yra pastangos sumažinti kenkėjų populiaciją. Australijos mokslininkai aprašė virusu išplitusią imunokontracepciją, kuri užgrobė užkrėstų gyvūnų – šiuo atveju Australijoje nevietinių pelių rūšių – imuninę sistemą ir neleido jiems apvaisinti palikuonių. Ankstyviausios savaime plintančios vakcinos buvo nukreiptos į dvi labai mirtinas infekcines ligas Europos triušių populiacijoje (miksomos virusą ir triušių hemoraginės ligos virusą). 2001 m. Ispanijos tyrėjai laukinių triušių populiacijoje išbandė vakciną Isla del Aire, nedidelėje Ispanijos saloje, netoli Menorkos. Vakcina išplito daugiau nei pusėje 300 saloje esančių triušių, ir bandymas buvo laikomas sėkmingu.

2015 m. Kita tyrėjų grupė spėjo sukurti savaime plintančią Ebolos viruso vakciną, kurią būtų galima naudoti laukinėms didžiosioms beždžionėms, pavyzdžiui, šimpanzėms. Nuo to laiko mokslininkai pastebėjo, kad įvairiausi gyvūnai – nuo laukinių gyvūnų, tokių kaip šikšnosparniai, paukščiai ir lapės, iki naminių gyvūnų, tokių kaip šunys, kiaulės ir avys, yra tinkami savaime plintančioms vakcinoms.

Kol kas mokslininkai nėra sukūrę eksperimentinių savaime plintančių vakcinų žmonėms; nėra aiškių įrodymų, kad kas nors aktyviai dirba su technologija. Nuismeris ir Bullas tvirtina, kad savaime plintančios vakcinos pateikia revoliucinį požiūrį į naujų infekcinių ligų kontrolę, kol jos dar neišplito iš gyvūnų į žmonių populiaciją.

Zoonozinis išsiliejimas tikrai yra aktuali problema; greta SARS-CoV-2, ŽIV, Ebolos viruso ir Zika viruso, per pastarąjį dešimtmetį laukiniuose gyvūnuose buvo aptikta daugiau kaip tūkstantis naujų zoonozinio potencialo virusų. Prevencija yra geriau nei gydymas, sako Nuismeris ir Bullas Naujas mokslininkas straipsnis. Jų Gamtos ekologija ir evoliucija Straipsnyje jie teigia, kad yra „pasirengę pradėti kurti savęs platinančias vakcinas, skirtas gyvūnams platinti įvairius žmogaus patogenus“.

Ne eksperimento metu mokslininkams teks susidurti su didžiulėmis techninėmis ir praktinėmis kliūtimis nustatant tinkamiausius intervencijos tikslus ir užtikrinant laukinių gyvūnų populiacijų imuniteto išlaikymą. Nepaisant šių didelių iššūkių, savaime plintančių vakcinų galimas poveikis saugumui yra dar rimtesnis.

Pagrindinis saugumo klausimas yra dvejopo naudojimo. Iš esmės tai reiškia, kad tie patys tyrimai, kurie naudojami kuriant savaime plintančias vakcinas ligų prevencijai, taip pat galėtų būti naudojami sąmoningai pakenkti. Pavyzdžiui, inžinierius gali sukelti virusą, sukeliantį užkrėstų žmonių ar gyvūnų imuninės sistemos nepakankamumą, panašiai kaip natūraliai ŽIV. Arba galite sukurti viruso sukėlėjus, sukeliančius kenksmingą autoimuninį atsaką, kai kūnas pradeda pulti savo sveikas ląsteles ir audinius.

Bio ginklo klausimas. Nors mokslininkai gali ketinti gaminti savaime plintančias vakcinas, kiti gali panaudoti savo mokslą ir sukurti biologinius ginklus. Toks savaime plintantis ginklas gali pasirodyti nevaldomas ir negrįžtamas.

Mums nereikia gilintis į istorinį ginkluotos biologijos pavyzdį. Kaip rodo apartheido epochos Pietų Afrikos biokario programa, socialinis, politinis ir mokslinis spaudimas gali sukelti netinkamą biologinių naujovių naudojimą.

Pietų Afrikos programa, pavadinta „Project Coast“, pirmiausia buvo orientuota į slaptus žmogžudystės ginklus, skirtus naudoti asmenims, laikomiems grėsme rasistinei apartheido vyriausybei. Be to, kad gamino nuodų įpurškimą, „Project Coast“ mokslininkai sukūrė metodus, kaip suvarstyti cukraus kubelius su salmonelėmis ir cigaretes su „Bacillus anthracis“.

Nors buvo daugybė kovos su taurėmis programų, įskaitant kelias, kurios buvo kur kas sudėtingesnės ir sudėtingesnės, Pietų Afrikos programa yra ypač svarbi galvojant apie kenksmingą savaime plintančių vakcinų naudojimą. Vienas iš „Project Coast“ tyrimų projektų, kurio tikslas – sukurti žmogaus anti-vaisingumo vakciną.

Idėja įsigalėjo tuo metu, kai kilo visuotinis susirūpinimas pasaulio gyventojų sprogimu. Schalkas Van Rensburgas, prižiūrėjęs su vaisingumu susijusį darbą „Project Coast“ laboratorijoje, sakė Pietų Afrikos Po apartheido tiesos ir susitaikymo komisijai – forumui, kuriame nagrinėjama niūri epochos istorija ir padedamas pamatas būsimai taikai ir tolerancijai, kad jis manė. projektas atitiko Pasaulio sveikatos organizacijos bandymus pažaboti didėjantį pasaulio gimstamumą. Jis tikėjo, kad tai gali atnešti jo laboratorijai tarptautinį pripažinimą ir finansavimą. Van Rensburgo teigimu, „Wower Basson“, „Biowarfare“ programos direktorius, teigė, kad kariuomenei reikalinga anti-vaisingumo vakcina, kad karės moterys nepastotų.

Kai kurie iš projekte dalyvavusių mokslininkų neigė supratimą apie slaptus ketinimus ar net tai, kad jų vaisingumas buvo karinių pastangų dalis, Van Rensburgas ir laboratorijos direktorius Danielis Goosenas sakė Tiesos ir susitaikymo komisijai, kad tikrasis projekto tikslas turėjo selektyviai skirti kontraceptiką slapta nenorinčioms juodaodžių Pietų Afrikos moterų.

Galų gale anti-vaisingumo vakcina nebuvo sukurta prieš oficialiai uždarant „Project Coast“ 1995 m., Praėjus 12 metų nuo jos inicijavimo. Ankstyvoji versija buvo išbandyta su babuinais, bet niekada su žmonėmis. Pietų Afrika nėra vienintelė šalis, bandanti priverstinai sterilizuoti dalį savo gyventojų. 20-ųjų metų pradžioje Europos šalys, įskaitant Švediją ir Šveicariją, sterilizavo romų mažumos atstovus^tūkst amžiaus, o kai kurie, kaip ir Slovakija, tęsėsi ir toliau. Visai neseniai analitikai teigė, kad Kinijos vyriausybė sterilizuoja moteris Sindziange, provincijoje, kurioje gyvena daug uigūrų musulmonų.

Nereikia didžiulio vaizduotės šuolio, kad sužinotume, kaip Pietų Afrikos anti-vaisingumo vakcinos projekto tikslams būtų buvę naudinga savarankiškai plintančių vakcinų tyrimus, ypač jei juos derinate su dabartiniais pokyčiais farmakogenomikos, vaistų kūrimo ir kitose srityse. individualizuota medicina. Kartu šios mokslinių tyrimų kryptys galėtų padėti įgyvendinti itin tikslingą biologinį karą.

Didėjantis piktnaudžiavimo potencialas. Biologinių ginklų konvencija, sutartis, draudžianti biologinius ginklus, yra beveik 50 metų. Dėl derybų ir susitarimo šaltojo karo gilumoje konvencija kenčia nuo pasenusių veikimo būdų. Taip pat yra didelių atitikties vertinimo iššūkių. Konvencija tikrai nesutrukdė Pietų Afrikai siekti projekto pakrantės devintojo dešimtmečio pradžioje.

Patys plintantys vakcinų tyrimai yra maža, bet vis didėjanti sritis. Šiuo metu šioje srityje reikšmingą darbą atlieka apie 10 įstaigų. Šios laboratorijos pirmiausia yra JAV, tačiau kai kurios yra ir Europoje bei Australijoje. Plečiantis laukui, auga ir piktnaudžiavimo galimybė.

Iki šiol tyrimus pirmiausia vykdė JAV vyriausybės mokslo ir sveikatos finansuotojai, tokie kaip Nacionalinis mokslo fondas, Nacionaliniai sveikatos institutai ir Sveikatos ir žmogiškųjų paslaugų departamentas. Privačios organizacijos, tokios kaip Vartų fondas, ir akademinės institucijos taip pat finansavo projektus. Neseniai gynybos pažangiųjų tyrimų projektų agentūra (DARPA), kuri kartais laikoma JAV kariuomenės tyrimų ir plėtros sparnu, įsitraukė į tyrimus. Pavyzdžiui, Kalifornijos universitete, Davise, vykdomas DARPA administruojamas projektas „Spillover Potential and Intervencional En Masse Animal Vakcination Prediction of Spillover Potential and Intervencional En Masse Animal Vakcination“, siekiant užkirsti kelią naujų patogenų grėsmėms dabartinėse ir būsimose JAV karinės operacijos zonose. Kaip rašoma brošiūroje, projektas „sukuria pirmąjį pasaulyje pasiskirstančios vakcinos prototipą, skirtą sukelti aukštą bandos imunitetą (laukinių gyvūnų apsaugos lygį) nuo Lassa viruso … ir Ebolos“.

Karinės investicijos į biologines naujoves gynybos ar apsaugos tikslais yra leidžiamos pagal Biologinių ginklų konvenciją, tačiau jos vis tiek gali siųsti neteisingus signalus. Tai gali paskatinti šalis abejoti vienas kito ketinimais ir paskatinti investuoti į potencialiai rizikingus tyrimus, įskaitant savaime plintančias vakcinas. Neaiškių tyrimų ar biokario rezultatas gali būti katastrofiškas sveikatai ir aplinkai.

Tuo metu, kai normos prieš cheminius ginklus yra žeminamos, pabrėžta pastaruoju metu Rusijos opozicijos lyderio Aleksejaus Navalno apnuodijimu nervų agentu „Novičok“ – nusikaltimu, dėl kurio daugelis Europos pareigūnų kaltina Rusiją – tarptautinė bendruomenė tiesiog negali …