Введение

Вирус оспы – вирус, связанный с вакцинами против оспы.

Вирус вакцинии (VACV или VV) – крупный, сложный вирус с оболочкой, принадлежащий к семейству поксвирусов. Он имеет линейный, двуцепочечный ДНК-геном длиной около 190 кбп, кодирующий приблизительно 250 генов. Размеры вириона составляют примерно 360 × 270 × 250 нм, а масса – около 5–10 фг. Вирус вакцинии является источником современной вакцины против оспы, которую Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) использовала для ликвидации оспы в ходе глобальной кампании вакцинации в 1958–1977 годах. Хотя оспа больше не встречается в дикой природе, вирус вакцинии по-прежнему широко изучается учеными как инструмент для генной терапии и генетической инженерии. Оспа была эндемичным заболеванием человека с 30% уровнем смертности. В 1796 году британский врач Эдвард Дженнер доказал, что заражение относительно легкой вирусной коровьей оспой также обеспечивает иммунитет к смертельной оспе. Дженнер называл коровью оспу *Variolae vaccinae* (оспа коровы). Однако происхождение вакцины против оспы со временем стало неясным, особенно после того как Луи Пастер разработал лабораторные методы создания вакцин в XIX веке. Аллан Уотт Дауни в 1939 году показал, что современная вакцина против оспы серологически отличается от коровьей оспы.

Происхождение

Вирус ваксинии тесно связан с вирусом, вызывающим коровью оспу; исторически эти два вируса часто считались одним и тем же. Точное происхождение вируса ваксинии неизвестно из-за отсутствия документации, поскольку вирус многократно культивировался и пассировался в исследовательских лабораториях на протяжении многих десятилетий. Наиболее распространенная точка зрения заключается в том, что вирус ваксинии, вирус коровьей оспы и вирус оспы (возбудитель оспы) произошли от общего предкового вируса. Также существует предположение, что вирус ваксинии был первоначально выделен у лошадей.

Вирусология

Поксовирусы уникальны среди ДНК-вирусов, поскольку они реплицируются исключительно в цитоплазме клетки-хозяина, вне ядра. Поэтому для кодирования различных ферментов и белков, участвующих в репликации вирусной ДНК и транскрипции генов, необходим большой геном. В ходе своего цикла репликации VV производит четыре инфекционные формы, различающиеся по структуре внешней мембраны: внутриклеточный зрелый вирион (IMV), внутриклеточный вирион, окруженный оболочкой (IEV), вирион, связанный с клеткой и окруженный оболочкой (CEV), и внеклеточный вирион, окруженный оболочкой (EEV). Хотя этот вопрос остаётся дискуссионным, общепринятой является точка зрения, что IMV состоит из одной липопротеиновой мембраны, в то время как CEV и EEV окружены двумя мембранными слоями, а IEV – тремя оболочками. IMV является наиболее распространенной инфекционной формой и предположительно отвечает за распространение между организмами-хозяевами. CEV, с другой стороны, предположительно играет роль в распространении от клетки к клетке, а EEV считается важным для распространения на большие расстояния внутри организма-хозяина.

Реактивация множественности

Вирус вакцинии способен к реактивации множественности (MR). Реактивация множественности (MR) – это процесс, при котором два или более геномов вируса, несущих в противном случае летальные повреждения, взаимодействуют внутри инфицированной клетки, образуя жизнеспособный геном вируса. Воздействие азотистого иприта, а также рентгеновского или гамма-излучения. Миход и соавторы рассмотрели многочисленные примеры MR у различных вирусов и предположили, что MR является распространенной формой своеобразного «полового процесса» у вирусов, обеспечивающего преимущество рекомбинационного восстановления повреждений генома.

Использование в качестве вакцины

Инфекция вирусом ваксинии обычно протекает очень легко и часто не вызывает симптомов у здоровых людей, хотя может проявляться сыпью и лихорадкой. Иммунный ответ, формирующийся при инфекции вирусом ваксинии, защищает человека от смертельной инфекции оспой. По этой причине вирус ваксинии использовался и продолжает использоваться в качестве живой вирусной вакцины против оспы. В отличие от вакцин, содержащих ослабленные формы вируса, против которого проводится вакцинация, вакцина на основе вируса ваксинии не может вызвать инфекцию оспой, поскольку не содержит вируса оспы. Однако, в некоторых случаях могут возникать определенные осложнения и/или нежелательные реакции на вакцину. Вероятность этого значительно возрастает у людей с ослабленным иммунитетом. Примерно 1-2 человека из миллиона вакцинированных могут умереть в результате жизнеугрожающих реакций на вакцинацию. Частота развития миоперикардита при вакцинации ACAM2000 составляет 5,7 случая на 1000 впервые вакцинированных. 1 сентября 2007 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) лицензировало новую вакцину ACAM2000 против оспы, которую можно быстро производить при необходимости. Произведенная компанией Sanofi Pasteur, эта вакцина была закуплена Центрами по контролю и профилактике заболеваний США в количестве 192,5 миллионов доз (см. список распространенных штаммов ниже). Вакцина против оспы Imvanex, основанная на модифицированном штамме Ankara вируса ваксинии, была одобрена Европейским агентством лекарственных средств (EMA) в 2013 году. Этот штамм использовался в вакцинах во время вспышки обезьяньей оспы в 2022 году. Вирус ваксинии также применяется в рекомбинантных вакцинах в качестве вектора для экспрессии чужеродных генов в организме хозяина с целью выработки иммунного ответа. Другие вирусы семейства ортопокс также используются в качестве живых рекомбинантных вакцин.

История

Первоначальной вакциной против оспы и источником идеи вакцинации была коровья оспа, описанная Эдвардом Дженнером в 1798 году. Латинский термин, использовавшийся для коровьей оспы, – Variolae vaccinae, собственный перевод Дженнера выражения «оспа коровы». Этот термин дал название всей идее вакцинации. Когда выяснилось, что вирус, используемый в вакцинации против оспы, не был, или перестал быть, идентичным вирусу коровьей оспы, для вируса в оспенной вакцине было использовано название «вакциния». (См. ОЭД.) Эффективность и надежность вакцины до изобретения рефрижераторных методов транспортировки были невысокими. Вакцина теряла активность под воздействием тепла и солнечного света, а метод сушки образцов на гусиных перьях и отправки их в нуждающиеся страны часто приводил к получению неактивной вакцины. Другим применяемым методом был метод «из рукава в рукав». Он заключался в вакцинации одного человека, а затем передаче вакцины другому сразу после образования инфекционной пустулы, затем следующему и так далее. Этот метод служил способом живой транспортировки вакцины, и в качестве носителей обычно использовали сирот. Однако этот метод был проблематичен из-за риска распространения других заболеваний, передающихся через кровь, таких как гепатит и сифилис, как это произошло в 1861 году, когда 41 итальянский ребенок заразился сифилисом после вакцинации методом «из рукава в рукав». Генри Остин Мартин внедрил метод производства вакцины из телят. В 1913 году Э. Стейнхардт, К. Израиль и Р. А. Ламберт вырастили вирус вакцинии во фрагментах культуры ткани роговицы свиньи. Статья, опубликованная в 1915 году Фредериком В. Твортом, учеником Вильяма Буллоха, считается началом современных исследований фагов. Он пытался вырастить вирус вакцинии на агарной среде в отсутствие живых клеток, когда заметил, что многие колонии контаминирующих микрококков разрослись и приобрели слизистый, водянистый или стекловидный вид, и эту трансформацию можно было индуцировать в других колониях путем инокуляции свежей колонии материалом из водянистой колонии. С помощью микроскопа он обнаружил, что бактерии деградировали до мелких гранул, окрашивающихся красителем Гиемзы в красный цвет. Он заключил, что «этот [агент трансформации] можно почти рассматривать как острое инфекционное заболевание микрококков». В 1939 году Аллан Уотт Дауни показал, что оспенные вакцины, использовавшиеся в XX веке, и вирус коровьей оспы не были идентичными, но были иммунологически связаны.

2000настоящее время

В марте 2007 года двухлетний мальчик из штата Индиана и его мать заразились опасной для жизни инфекцией вакцинией от своего отца. У мальчика появилась характерная сыпь, покрывшая более 80% тела, после тесного контакта с отцом, который был вакцинирован против оспы перед отправкой за границу армией США. Военные США возобновили вакцинацию против оспы в 2002 году. Ребенок заразился из-за экземы, которая является известным фактором риска заражения вакцинией. Мальчику проводили лечение внутривенным иммуноглобулином, цидофовиром и тековириматом (ST 246) – (на тот момент) экспериментальным препаратом, разработанным компанией SIGA Technologies. 19 апреля 2007 года его выписали домой без каких-либо последствий, кроме возможного образования рубцов на коже. В 2012 году были зафиксированы другие случаи, также у пациентов с анамнезом экземы.