Исследователи из Университета Саншайн-Кост разработали однодозовую вакцину для лечения коал от хламидиоза. Источник изображения: UniSC

Один из самых узнаваемых видов Австралии, коала, находится на грани вымирания. Помимо множества других угроз, включая вырубку лесов, нападения диких и домашних собак и дорожно-транспортные происшествия, популяция коал сокращается из-за хламидиоза. Эта бактериальная инфекция, передающаяся половым путём, поражает около 50 % коал по всей Австралии и может привести к летальному исходу. ¹

Теперь, после более чем десятилетних исследований, учёные из Университета Саншайн-Кост (UniSC) получили разрешение на использование однодозовой вакцины против хламидиоза, которая, как они надеются, изменит ситуацию. «Это первая вакцина против хламидиоза для коал, — сказал Сэм Филлипс, молекулярный микробиолог из UniSC, который участвовал в разработке вакцины. — Мы считаем, что она поможет предотвратить бесплодие и развитие болезни у коал».

Хламидийные инфекции угрожают коалам

Chlamydia pecorum — инфекция, широко распространённая в популяциях диких коал, — оказывает на животных ужасающее воздействие, распространяясь по их органам. Инфекции конъюнктивы могут привести к необратимой слепоте, а инфекции мочевыводящих путей — к воспалению стенок мочевого пузыря и почек, а также к образованию абсцессов и кист. Известно, что в репродуктивном тракте болезнь вызывает бесплодие у самок, и по крайней мере одно исследование предполагает, что она также может приводить к повреждению ДНК сперматозоидов у самцов коал.²

Сэм Филлипс, исследователь вакцины от коал, держит в руках мензурку с жёлтой жидкостью. На нём защитные очки, белый лабораторный халат и синие перчатки.

Молекулярный микробиолог Сэм Филлипс из Университета Южной Каролины помог разработать вакцину, нацеленную на основной белок внешней мембраны Chlamydia pecorum.

UniSC

«Когда [коалы] заболевают глазными болезнями, они не могут найти листья, чтобы поесть, не могут найти деревья, на которые можно забраться, и не могут убежать от хищников, — объяснила Филлипс. — Затем инфекции мочевыводящих путей приводят к обезвоживанию и атрофии мышц. Они не могут забраться на дерево, чтобы спастись от хищников». Эти последствия привели к значительному сокращению популяции коал на большей части территории страны.

«Хламидиоз существует у коал уже давно, и он не всегда был проблемой. Но мы любим говорить, что, когда вокруг были миллионы коал, популяции могли справляться с приливами и отливами хламидиоза», — заметил Филлипс. Однако из-за небольшого размера, крайней изолированности и зачастую ограниченного генетического разнообразия современных популяций коал эти сонные сумчатые гораздо менее устойчивы к болезням.

До сих пор лечение инфекций, вызванных C. pecorum, ограничивалось антибиотиками. К сожалению, объяснил Филлипс, в геноме коал есть значительные расширения семейства генов цитохрома p450, которые позволяют коалам обезвреживать химические вещества и лекарства.³ «Коалам нужно в четыре раза больше лекарства, чем животным такого же размера, просто потому, что они так быстро перерабатывают антибиотики», — сказал он.

Несмотря на свою эффективность, такая высокая доза антибиотиков лишает желудочно-кишечный тракт коал узкоспециализированной микробиоты, которая позволяет им выводить токсины и переваривать листья эвкалипта, составляющие их единственный рацион. В результате некоторые особи, получившие лечение, голодают. Эти недостатки стали основными причинами для разработки вакцины. «Мы надеемся, что сможем вакцинировать здоровых коал, и им реже будет требоваться лечение антибиотиками», — добавил Филлипс.

Почему разработка вакцины от хламидиоза для коал — сложная задача

Разработка вакцины против C. pecorum была непростой задачей, и команда из Университета Южной Каролины столкнулась с несколькими серьёзными препятствиями в процессе разработки. Вакцина основана на главном белке внешней мембраны (MOMP) бактерий. Воздействуя на консервативные участки MOMP трёх доминирующих генотипов, препарат обеспечивает широкую защиту.⁴ Однако MOMP — это палка о двух концах. «В нём есть несколько высокогидрофобных участков, которые делают его довольно стабильным, но сложным в производстве. Мы по-прежнему не можем добиться действительно высоких урожаев». — отметил Филлипс.

Пушистая серая коала под наркозом проходит осмотр перед вакцинацией от хламидиоза. Ветеринар в синей униформе держит её за лапу.

Ситуация осложняется тем, что C. pecorum — это двухфазная бактерия: в её жизненном цикле есть как внутриклеточная, так и внеклеточная фазы. Чтобы воздействовать на обе фазы, Филлипс и его коллеги включили в вакцину несколько адъювантов. «Один из них — поли I:C, который имитирует внутриклеточные инфекции, а ещё мы используем пептид, имитирующий защитный пептид хозяина, который традиционно нацелен на внеклеточные антигены», — сказал Филлипс.

Способы доставки стали ещё одной проблемой для команды. «Третий компонент — это молекула-носитель, которая образует капсулу вокруг антигена и адъювантов и является биоразлагаемой», — сказал Филлипс, отметив, что молекула-носитель не только вызывает реакцию в месте введения, но и способствует распространению антигена по всему организму, а затем разрушается.

К сожалению, как и в случае с адъювантами и MOMP, производство молекулы-носителя является сложным и дорогостоящим процессом. «Мы сотрудничаем с некоторыми фармацевтическими компаниями, чтобы получить доступ к новым адъювантам следующего поколения и попытаться улучшить наши результаты и снизить стоимость доз», — прокомментировал Филлипс.

Историческое одобрение вакцины может спасти коал от гибели из-за хламидиоза

В отличие от предыдущих попыток, нынешняя вакцина вводится однократно, а это значит, что коал не нужно будет держать в неволе в течение длительного времени между введениями вакцины. Недавнее разрешение на использование вакцины в незначительных масштабах, выданное Австралийским управлением по пестицидам и ветеринарным препаратам, основано на десятилетних клинических данных, которые продемонстрировали её эффективность: у коал, получивших вакцину, было меньше случаев хламидиоза, а смертность от болезней снизилась на 64 процента.