Current state of monkeypox vaccine development

Full Text

Введение

Оспа обезьян — тяжёлое зоонозное заболевание, вызываемое вирусом Orthopoxvirus monkeypox (вирус оспы обезьян, ВОО). Оспа обезьян считается менее опасной для человека по сравнению с натуральной оспой, но может протекать в тяжёлой форме у детей, пожилых людей и людей с ослабленным иммунитетом. Летальность, по различным данным, составляет от 1 до 11% [1, 2]. До недавнего времени ВОО циркулировал преимущественно в Западной и Центральной Африке, а случаи инфицирования за пределами Африки носили спорадический характер и были обусловлены контактами с людьми, прибывшими из эндемичных регионов.

В 2022 г. произошла вспышка оспы обезьян, охватившая 120 стран. Было зарегистрировано более 130 000 случаев заболевания, в том числе 300 со смертельным исходом. Следует отметить, что до 2022 г. случаи оспы обезьян за пределами Африки носили спорадический характер и, как правило, были связаны с завозными инфекциями или контактом с инфицированными животными [3–5]. ВОЗ включила оспу обезьян в перечень заболеваний, подлежащих международному мониторингу и контролю, из-за риска распространения инфекции, особенно среди групп населения с ослабленным иммунитетом. Быстрое распространение заболевания в неэндемичных странах говорит о том, что источником инфекции в настоящее время становится человек, а основным способом передачи являются воздушно-капельный и контактно-бытовой пути [6, 7]. На декабрь 2024 г. было зарегистрировано свыше 100 000 лабораторно подтверждённых случаев, а за 2025 г. (данные на конец августа) — свыше 34 000 случаев в 84 странах мира, что подчёркивает утрату эндемичности ВОО и его переход в категорию эпидемического для человеческой популяции [8–10].

Вакцинация против натуральной оспы с использованием препаратов на основе родственного вируса осповакцины (Orthopoxvirus vaccinia; ВОВ), обеспечивала перекрёстную защиту и от ВОО. После ликвидации оспы в 1980 г. и прекращения массовой вакцинации популяционный иммунитет к ортопоксвирусам значительно снизился, что создало предпосылки для повышения восприимчивости населения к другим представителям этого семейства, включая ВОО [11]. Рост числа инфицированных ВОО, особенно в Северной Америке и Европе, на фоне адаптации вируса к устойчивой передаче от человека к человеку, подчёркивает насущную необходимость в усилении профилактических мер — в первую очередь, в разработке и внедрении новых вакцин, способных обеспечить надёжную и продолжительную защиту.

В настоящее время рядом научных коллективов ведутся активные исследования по разработке вакцины против оспы обезьян на базе различных платформ. Это обусловлено необходимостью учитывать сложную биологию вируса и его антигенов, особенности иммунного ответа, требования к безопасности и доставке препаратов в разные регионы. Разные вакцинные платформы позволяют по-разному решать эти задачи. Живые аттенуированные вакцины обеспечивают широкий спектр антигенной стимуляции, но их применение ограничено риском побочных реакций и противопоказаниями у иммунокомпрометированных пациентов. Векторные, ДНК- и матричные (мРНК)-вакцины, напротив, позволяют селективно экспрессировать ключевые антигены, обеспечивая более предсказуемый профиль безопасности. Однако для достижения сопоставимой широты иммунного ответа эти платформы требуют дополнительной оптимизации, например, подбора оптимальной комбинации иммунодоминантных антигенов, использования адъювантов, совершенствования систем доставки и схем иммунизации.

Целью обзора является определение преимуществ и недостатков платформенных подходов и созданных на их основе вакцин против оспы обезьян. Настоящий обзор подготовлен на основании анализа публикаций c 2010 по 2025 г., представленных в базах PubMed, Scopus, Elsevier, Google Scholar, RSCI. Поиск проведён по следующим ключевым словам: MPXV, Monkeypox, vaccine, вирус оспы обезьян. В работе рассмотрены ключевые направления разработок, включая рекомбинантные и субъединичные вакцины, ДНК- и РНК-вакцины, оценены их иммунологические характеристики, безопасность и потенциал для дальнейшего клинического применения.

Краткая характеристика вируса оспы обезьян

ВОО относится к порядку Chitovirales и семейству Poxviridae. Вирус вызывает заболевание, которое характеризуется лихорадкой, интоксикацией и появлением пустулёзной сыпи. Вирус был впервые выделен в 1958 г. в Копенгагене у яванских макак, завезённых из Сингапура, а первый случай заражения человека зарегистрирован в 1970 г. в Демократической Республике Конго [12, 13]. В последующие десятилетия была выявлена эндемичная циркуляция вируса в 11 странах Западной и Центральной Африки, включая Камерун, Нигерию и Габон, с преобладанием зоонозных вспышек, например, при контакте с инфицированными грызунами (сем. Sciuridae) или приматами [14, 15].

Вирус имеет две основные монофилетические группы: центральноафриканскую (клада I, подтипы Ia и Ib) и западноафриканскую (клада II, подтипы IIa и IIb). Клада I обладает повышенной вирулентностью, летальностью (до 10,6%) и частотой осложнений, включая вторичные бактериальные инфекции, кератит и спонтанные аборты у беременных [16, 17]. В отличие от клады I, у клады II летальность составляет от 0,1 до 3%, что было показано во время глобальной вспышки 2022–2023 гг., вызванной подтипом IIb [18, 19].

Вирионы ВОО имеют овальную или кирпичеобразную форму и размеры порядка 200–350 нм в длину и 240–300 нм в ширину. Поверхностная мембрана представлена липопротеиновым слоем, внутри которого располагается характерная двояковогнутая или цилиндрическая сердцевина, содержащая нуклеопротеидный комплекс с вирусной ДНК и ассоциированными белками. Геном вируса представлен одной молекулой двуцепочечной ДНК длиной около 197 т. п. о., кодирующей не менее 190 белков, из которых порядка 30 являются структурными. Концевые области генома вариабельны и включают инвертированные концевые повторы, содержащие дополнительные шпилькообразные петли и короткие тандемные повторы [2].

Вирус существует в двух основных морфологических формах — в виде внеклеточного оболочечного вириона (ОВ) и внутриклеточного зрелого вириона (ЗВ), которые экспонируют различные наборы поверхностных белков и, соответственно, выполняют разные функции в адгезии, проникновении в клетку и межклеточном распространении (рис. 1, 2).

 

Рис. 1. Схематическое изображение морфологии внутриклеточного ЗВ и внеклеточного ОВ.

 

Рис. 2. Основные этапы репликативного цикла вируса оспы обезьян. Инфекционный вирион взаимодействует с клеточными рецепторами за счёт поверхностных вирусных белков. Происходит слияние вирусной оболочки с плазматической мембраной клетки и высвобождение сердцевины в цитоплазму (1). Сердцевина вириона частично разрушается, что приводит к высвобождению вирусной ДНК и вирусных ферментов в цитоплазму (2). Вирусная РНК-полимераза инициирует синтез ранних мРНК, кодирующих белки, необходимые для репликации ДНК и подавления противовирусного ответа клетки (4). Репликация генома вируса происходит в цитоплазматических вирусных фабриках с образованием конкатемеров ДНК. В вирусной фабрике происходят промежуточная и поздняя транскрипция (5), образование серповидных структур, упаковка ДНК и разрешение конкатемеров (6). В результате этих процессов образуются незрелые вирионы, которые претерпевают морфологическую перестройку и становятся инфекционными внутриклеточными зрелыми вирионами (7). Впоследствии часть внутриклеточных ЗВ оборачивается дополнительными мембранами аппарата Гольджи или эндосом, образуя внутриклеточный ОВ (8). Внутриклеточный ОВ транспортируется к периферии клетки с участием микротрубочек и сливается с плазматической мембраной, формируя внеклеточный ОВ. Внутриклеточный ОВ способен полимеризовать актиновые хвосты, что облегчает высвобождение (экзоцитоз) внеклеточного ОВ во внеклеточное пространство (9). Среди белков внутриклеточного ЗВ наиболее иммуногенными и изученными являются A29L (гомолог A27L ВОВ) и M1R (гомолог L1R ВОВ). Гликопротеин A29L представляет собой небольшой поверхностный мембранный белок, высоконсервативный среди ортопоксвирусов. Гликопротеин участвует в прикреплении вируса к клеткам-мишеням за счёт взаимодействия с гепарансульфатами клеточной поверхности [20–22]. Белок M1R является интегральным компонентом мембраны ЗВ и необходим для формирования инфекционного вириона и его проникновения в клетку. Антитела против М1R предотвращают проникновение ЗВ в клетку, а его эпитопы распознаются как В-клеточным, так и Т-клеточным звеном иммунитета [23, 24]. ТФ — транскрипционные факторы.

 

Основными иммунодоминантными белками внеклеточного ОВ являются A35R (гомолог A33R ВОВ) и B6R (гомолог B5R ВОВ). Белок A35R представляет собой трансмембранный гликопротеин, участвующий в межклеточном распространении вируса и формировании актин-зависимого транспорта вирионов [25, 26]. Белок B6R является крупным трансмембранным гликопротеином ОВ I типа, участвующим в образовании внеклеточной оболочки вируса. Внеклеточная часть B6R состоит из четырёх повторяющихся доменов, сходных с короткими консенсусными доменами комплемента, которые обеспечивают устойчивость ОВ к компонентам врождённого иммунитета. Антитела к B6R нейтрализуют внеклеточную форму вируса и считаются ключевым фактором защитного иммунного ответа при ортопоксвирусных инфекциях [23, 27].

Следует отметить, что степень гомологии для иммунодоминантных белков A29L, M1R, A35R и B6R ВОО с ортологичными белками ВОВ достаточно высокая и составляет выше 94% [28].

Совокупность данных о структуре, функциях и иммуногенности белков ВОО имеет прикладное значение для рационального дизайна вакцин нового поколения. Поливалентные вакцины, содержащие ключевые иммунодоминантные белки ЗВ и ОВ, рассматриваются как наиболее перспективная стратегия профилактики оспы обезьян. Такие вакцины способны обеспечить формирование как антиген-специфичного Т-клеточного ответа, так и гуморального ответа с индукцией нейтрализующих антител, способных блокировать первичное инфицирование клеток и ограничивать межклеточное распространение вируса.

Современные платформенные подходы к разработке вакцин против вируса оспы обезьян

Разработка вакцин против ВОО в настоящее время осуществляется с использованием нескольких технологических платформ, каждая из которых обладает своими преимуществами, ограничениями и особенностями формирования иммунного ответа (табл. 1). Появление различных платформенных решений обусловлено стремлением объединить высокий уровень протективности классических противооспенных вакцин с улучшенным профилем безопасности, возможностью быстрого масштабирования производства и адаптации вакцин к новым эпидемиологическим угрозам.

 

Таблица 1. Преимущества и ограничения платформенных решений при создании вакцин против оспы обезьян

Тип платформы	Преимущества платформы	Ограничения платформы	Особенности иммунного ответа	Источник
Вакцины на основе аттенуированного ВОВ	Высокая иммуногенность и подтверждённая эффективность в отношении профилактики инфекций, вызываемых ортопоксвирусами. Формирование перекрёстного защитного иммунитета против различных представителей рода Orthopoxvirus, включая ВОО. Способность индуцировать комплексный иммунный ответ с активацией как гуморального, так и клеточного звеньев иммунитета. Формирование длительного и напряжённого иммунного ответа за счёт широкого спектра вирусных антигенов. Наличие значительного опыта клинического применения и накопленной доказательной базы по эффективности и безопасности	Риск развития НЯ различной степени тяжести, включая местные и системные реакции. Производство связано с культивированием живого вируса, что увеличивает трудоёмкость, стоимость и продолжительность производственного цикла. Ограниченная скорость адаптации платформы к появлению новых вариантов возбудителя	Широкий поликлональный иммунный ответ против множества антигенов ортопоксвирусов. Образование вируснейтрализующих антител и активация CD4+- и CD8+-Т-лимфоцитов. Формирование перекрёстного иммунитета против ВОО за счёт высокой антигенной консервативности ортопоксвирусов. Репликативно-компетентные вакцины (ACAM2000) обычно вызывают более выраженный и длительный иммунный ответ, тогда как высокоаттенуированные вакцины (MVA-BN/JYNNEOS, VACΔ6) характеризуются более благоприятным профилем безопасности при сохранении способности индуцировать как гуморальный, так и клеточный иммунитет	[29–34]
Вакцины на основе вирусных векторов (на основе MVA, или аденовирусных векторов)	Индукция гуморального и клеточного иммунного ответа. Возможность одновременно экспрессировать несколько антигенов благодаря высокой ёмкости современных вирусных векторов. Возможность использовать в качестве вектора вакцинные штаммы ВОВ, уже	Снижение эффективности вакцины из-за существующего иммунитета против аденовирусного вектора. Снижение эффективности при повторных иммунизациях из-за антивекторного иммунитета. Потенциальная реактогенность и риск НЯ, связанных с вирусным вектором.	Вирусные векторные вакцины против ВОО способны индуцировать гуморальный и клеточный иммунный ответ, близкий по своим характеристикам к иммунитету, формируемому живыми противооспенными вакцинами. Для векторных вакцин характерно формирование иммунного ответа смешанного типа	[35–37]
	обладающие доказанной защитной эффективностью против ВОО. Относительно высокая стабильность препаратов	Сложный производственный процесс и ограниченная гибкость платформы по сравнению с платформами на основе нуклеиновых кислот	с преобладанием Th1-поляризации CD4+-Т-лимфоцитов, что способствует развитию эффективного клеточного иммунитета
Субъединичные вакцины	Высокий профиль безопасности. Возможность комбинации нескольких антигенов и направленной модификации рекомбинантных антигенов. Отсутствие рисков, связанных с генетическим материалом. Низкая реактогенность по сравнению с другими типами вакцин	Низкая иммуногенность и необходимость применения адъювантов. Необходимость многократной иммунизации. Стимуляция преимущественно гуморального иммунного ответа и ограниченная индукция клеточного иммунитета. Высокая стоимость производства и масштабирования	Защита обеспечивается преимущественно гуморальным звеном за счёт индукции нейтрализующих антител к оболочечным белкам вириона. Слабый Т-клеточный ответ. Для поддержания продолжительного противовирусного иммунитета требуется многократное введение вакцины и использование адъювантов	[38–40]
ДНК-вакцины	Простота и высокая скорость разработки новых вакцинных конструкций, включая создание поливалентных препаратов. Относительно низкая стоимость производства и высокая стабильность плазмидной ДНК при хранении и транспортировке. Возможность создать вакцинные конструкции на основе генетической последовательности вируса без необходимости культивирования патогена	Низкая иммуногенность у человека при стандартном введении. Необходимость специализированных систем доставки (например, электропорации или устройств безыгольного введения). Низкий уровень гуморального ответа по сравнению с живыми противооспенными вакцинами. Потенциальные регуляторные и инфраструктурные ограничения, связанные с новизной технологии	Внутриклеточная экспрессия антигенов, доставляемых ДНК-вакциной, обеспечивает формирование сбалансированного гуморального и клеточного иммунного ответа. Формирование иммунологической памяти. Высокая зависимость иммунного ответа от способов доставки ДНК-вакцины. Необходимость повторных иммунизаций	[41–46]
РНК-вакцины	Возможность создать вакцинные конструкции на основе генетической последовательности вируса без необходимости культивирования патогена. Возможность одновременно экспрессировать несколько антигенов (поливалентные мРНК-вакцины). Стандартизированный производственный процесс с возможностью быстрого масштабирования. Индукция гуморального и клеточного иммунного ответа	Необходимость специализированных систем доставки (липидные наночастицы, струйная инжекция) и низкотемпературных условий хранения. Потенциальная реактогенность и риск НЯ, связанных с системой доставки на основе липидных наночастиц. Ограниченная продолжительность экспрессии антигена, что обусловливает необходимость повторной иммунизации для формирования длительного иммунитета. Ограниченный клинический опыт применения мРНК-платформы против ортопоксвирусов	мРНК-вакцины индуцируют сбалансированный гуморальный и Т-клеточный ответ, который формируется, как на две инфекционные формы вируса (IMV и EEV) [47]. Выраженная стимуляция врождённого иммунитета за счёт адъювантных свойств липидных наночастиц. Доставка нескольких антигенов в виде отдельных мРНК или полицистронной мРНК в одной липидной наночастице обеспечивает формирование антител с более надёжным перекрёстным связыванием антигенов, чем при использовании отдельных субъединичных белков [48]. Преодоление механизмов вирусного уклонения, поскольку мРНК-вакцины не содержат генов белков-супрессоров (например, таких как М2 белок), а включают только наиболее иммуногенные белки-антигены двух разных инфекционных форм вируса. Формирование долгоживущих В- и Т-клеток памяти и стерилизующего эффекта (по результатам доклинических испытаний на приматах и грызунах) [49]	[47, 50–55]

 

Наиболее изученной платформой остаются вакцины на основе аттенуированного ВОВ, обладающие высокой иммуногенностью и доказанной эффективностью против различных представителей рода Orthopoxvirus. Благодаря экспрессии широкого спектра вирусных антигенов они формируют комплексный иммунный ответ с активацией как гуморального, так и клеточного звеньев иммунитета, обеспечивая длительную иммунологическую память и перекрёстную защиту против ВОО. Вместе с тем использование живого вируса сопровождается риском развития нежелательных явлений (НЯ), требует сложного производственного процесса и ограничивает скорость модернизации вакцинной платформы.

В последние годы активно развиваются новые платформы на основе вирусных векторов, рекомбинантных белков и нуклеиновых кислот. В отличие от классических противооспенных вакцин, они основаны на использовании отдельных иммунодоминантных антигенов ВОО и позволяют получать вакцинные препараты с заданными иммунологическими свойствами. Вирусные векторные вакцины способны индуцировать гуморальный и клеточный иммунный ответ, близкий по своим характеристикам к иммунитету, формируемому живыми вакцинами, однако их эффективность может снижаться вследствие формирования антивекторного иммунитета. Субъединичные вакцины имеют наиболее высокий профиль безопасности и возможность комбинирования антигенов, но требуют применения адъювантов и повторных иммунизаций из-за сравнительно низкой иммуногенности. ДНК- и мРНК-платформы позволяют быстро разрабатывать поливалентные вакцинные препараты, основанные на генетической последовательности возбудителя со стандартизацией производственного процесса.

В следующих разделах каждая из платформ будет рассмотрена более подробно.

Вакцины, разработанные на основе аттенуированного вируса осповакцины

Согласно общепринятой классификации, вакцины против натуральной оспы подразделяют на 4 поколения, различающиеся по способу получения, уровню аттенуации вируса и профилю безопасности. Развитие вакцинных препаратов было направлено на сохранение высокой защитной эффективности при последовательном снижении реактогенности и риска поствакцинальных осложнений.

Вакцины I поколения представляют собой живой ВОВ, нарабатываемый на участках кожи телят, овец или кроликов. Они являлись единственными препаратами против натуральной оспы вплоть до начала 1960-х гг. Их применение сопровождалось реакциями у 40% привитых (лихорадка, миалгия, недомогание, головная боль и др.) и серьёзными НЯ с частотой от 40 до 400 на 10⁶ иммунизированных (поствакцинальный энцефалит, прогрессирующая вакциния, экзема). В настоящее время вакцины I поколения не используются для вакцинации [56].

Вакцины II поколения были разработаны для устранения технологических недостатков препаратов I поколения. В отличие от ранних вакцин, производимых на коже животных, для получения вакцин II поколения ВОВ культивируют в контролируемых условиях на куриных эмбрионах или в клеточных культурах, что позволяет стандартизировать процесс производства и повысить безопасность препаратов. Наиболее известным представителем данного поколения является вакцина ACAM2000 на основе штамма NYCBH. Вакцины II поколения содержат репликационно-компетентный ВОВ и сохраняют высокую иммуногенность, обеспечивая формирование выраженного гуморального и клеточного иммунного ответа. Однако способность вакцинного вируса к репликации связана с повышенной частотой местных и системных НЯ, а также ограничивает применение данных препаратов у лиц с иммунодефицитными состояниями, атопическим дерматитом и рядом других хронических заболеваний [57, 58].

К вакцинам III поколения относят культуральные вакцины на основе высокоаттенуированных штаммов ВОВ, полученных путём пассирования на клеточных культурах. К этой группе относятся вакцины на основе высокоаттенуированного штамма Orthopoxvirus vaccinia/Ankara (MVA) (JYNNEOS/Imvanex/Imvamune) и японская вакцина LC16m8. Благодаря высокой степени аттенуации данные препараты обладают значительно более благоприятным профилем безопасности по сравнению с вакцинами первых двух поколений и могут применяться для большего количества групп населения, включая лиц с повышенным риском осложнений [59, 60].

К вакцинам IV поколения относятся препараты на основе генетически модифицированных штаммов ВОВ, полученных путём направленного удаления генов вирулентности, что позволяет дополнительно повысить безопасность препарата при сохранении иммуногенности. Вакцины IV поколения рассматриваются как перспективное направление совершенствования противооспенных вакцин, поскольку позволяют сочетать высокую эффективность с минимизацией риска НЯ. К вакцинам IV поколения относится отечественная вакцина ОртопоксВак, разработанная в ГНЦ вирусологии и биотехнологий «Вектор» и одобренная в 2022 г. для профилактики натуральной оспы и оспы обезьян. Она представляет собой живую вакцину на основе высокоаттенуированного штамма VACΔ6, который был получен на основе осповакцины штамма Lister-IVP в результате делеции 6 генов вирулентности (C3L, N1L, J2R, A35R, A56R и B8R) [32, 61]. В ходе доклинических и клинических исследований вакцина проявила себя как безопасная и слабо реактогенная по сравнению с живой оспенной вакциной I поколения, но сохранила иммуногенные свойства. Клинические исследования показали, что вакцина ОртопоксВак при внутрикожном однократном введении в дозе 10⁷ ООЕ обеспечивает выраженный специфичный гуморальный и Т-клеточный иммунный ответ в течение 3 лет. Вакцина рекомендована для людей в возрасте от 18 до 60 лет, подверженных риску заражения ортопоксвирусами [62, 63].

Осповакцины, рекомендованные ВОЗ для профилактики оспы обезьян

Вакцины III и IV поколений сохраняют высокую иммуногенность и рассматриваются в настоящее время как наиболее безопасные препараты для профилактики ортопоксвирусных инфекций, включая оспу обезьян. В связи с этим с августа 2024 г. ВОЗ рекомендует для профилактики оспы обезьян применение четырёх вакцин, первоначально разработанных против натуральной оспы: MVA-BN («Bavarian Nordic»), LC16 («KMB Biologics»), ACAM2000 («Emergent BioSolutions») и ОртопоксВак (ГНЦ ВБ «Вектор»). Вакцины ACAM2000 и JYNNEOS («MVA-BN») были лицензированы в США и некоторых европейских странах [29–31, 64], в Японии одобрена вакцина LC16m8 на основе аттенуированного штамма Lister [65].

ACAM2000 (Emergent BioSolutions)

ACAM2000 является противооспенной репликационно-компетентной вакциной II поколения, поэтому она рекомендована только для вакцинации против оспы обезьян у здоровых людей с высоким риском заражения. При применении вакцины ACAM2000 была показана её довольно высокая реактогенность, которая включает боль, покраснение, отёк и зуд в месте инъекции, усталость, лихорадку, головную боль, мышечную боль, тошноту, рвоту, диарею, увеличение лимфатических узлов и одышку [66, 67]. Для данной вакцины сообщалось и о серьёзных НЯ, включая повышенный риск миоперикардита и кардиомиопатии, поэтому она противопоказана младенцам и беременным женщинам и рекомендуется для здоровых лиц старше 18 лет [68, 69]. В связи с этим рабочей группой CDC было рекомендовано использование вакцины JYNNEOS в качестве предпочтительного выбора для ревакцинации среди лиц, ранее вакцинированных ACAM2000 [70].

MVA-BN (Bavarian Nordic A/S)

Вакцина на основе штамма MVA-NB известная под коммерческими названиями JYNNEOS, Imvamune и Imvanex, является репликационно-дефектной вакциной III поколения, которая одобрена для профилактики оспы обезьян и натуральной оспы. В отличие от ACAM2000, вакцина MVA-BN вызывает меньше НЯ, т. к. вирус в этой вакцине не способен к репликации в человеческих клетках. Это делает её предпочтительной для использования среди групп с повышенным риском осложнений, в том числе лиц с иммунодефицитами [33]. Данные клинических испытаний показывают, что вакцина имеет хороший профиль безопасности. В ходе исследований не зарегистрировано случаев миокардита или перикардита, которые часто наблюдаются при использовании вакцин прошлого поколения. Основные побочные эффекты включают лёгкие реакции в месте инъекции (эритема, болезненность), а также системные реакции, такие как головная боль и усталость, проходящие в течение суток [71, 72].

В ходе клинических исследований для вакцин III поколения (MVA-BN) была показана высокая эффективность против ВОО, которая составила 36–86% при однократной иммунизации и 66–86% при двукратной иммунизации [73–75].

Для вакцин ОртопоксВак, ACAM2000 и LC16m8 таких данных нет, поскольку эти вакцины применялись ограниченно при вспышке 2022 г., однако более ранние исследования показывают высокую эффективность их предшественника, вакцины Dryvax [76, 77].

LC16m8 (KM Biologics Co., Ltd.)

LC16m8 является аттенуированной противооспенной вакциной III поколения, разработанной на основе штамма Lister путём пассирования на первичных клетках почки кролика и развивающихся куриных эмбрионах. Штамм LC16m8 обладает более низкой нейровирулентностью и репликационной компетентностью, чем предшественники — штамм Lister или вакцина Dryvax. Клинические исследования LC16m8 показали высокий уровень иммуногенности и сероконверсии нейтрализующих антител против ВОО к 28-му дню после вакцинации [78]. Вакцина имеет хороший профиль безопасности и лёгкие НЯ, такие как реакции в месте инъекции, головные боли и лихорадка. Вакцина на основе штамма LC16m8 была проверена на более чем 50 000 детей в период с 1974 по 1975 г., из них 10 578 детей были подробно обследованы, включая ~ 7500 детей младше 4 лет, другой группе (30 466 детей) проводили ежедневный мониторинг в течение 1 мес после вакцинации. Более чем у 97% группы проявились кожные реакции, выявлен 1 случай экземы, 9 случаев аутоинокуляции, 8 случаев сыпи. Серьёзных НЯ при применении данного штамма у детей в 1974–1975 гг. не зарегистрировано [34].

В августе 2022 г. ВОЗ было решено включить LC16m8 для профилактики оспы обезьян. Безопасность и иммуногенность препарата были подтверждены в исследованиях с участием здоровых добровольцев, что послужило основанием для его одобрения к применению с профилактической целью в Великобритании, США, Израиле и Испании.

Вакцины на основе рекомбинантных технологий

Кандидатные вакцины на основе вирусных векторов

Наряду с одобренными вакцинами на основе живого аттенуированного ВОВ (JYNNEOS/MVA-BN, LC16m8) в настоящее время проводятся доклинические исследования рекомбинантных вакцин на основе ВОВ и гетерологичных вирусных векторов.

В качестве векторной платформы активно исследуются рекомбинантные варианты аттенуированного ВОВ, так называемые вакцины IV поколения. В начале XXI в. изучались новые рекомбинантные штаммы ВОВ (NYVAC и NYCBHΔE3L) на способность индуцировать противооспенный иммунный ответ. Однако оказалось, что данные варианты не обеспечивают необходимый уровень протективности по сравнению с классическими вакцинами [79–81]. В последнее десятилетие для создания рекомбинантных ВОВ широко применяется технология обратной генетики, которая даёт возможность целенаправленно вносить модификации в геном ВОВ. С помощью систем обратной генетики возможно получить рекомбинантные вирусы с оптимизированными промоторными элементами, делетированными генами и гетерологичными генами, кодирующими антигены других вирусов, например, гемагглютинин вируса гриппа [82, 83]. Делеция генов, модулирующих врождённый иммунный ответ, и генов, отвечающих за синтез дезоксирибонуклеотидов, позволит повысить иммуногенность вакцинных штаммов и увеличить безопасность вакцинных препаратов [84, 85]. Успешным примером такого подхода является отечественная вакцина ОртопоксВак, которая прошла полные циклы доклинических исследований и клинических испытаний [32, 62].

Помимо рекомбинантных вакцин на основе ВОВ, другим направлением является разработка вакцин с использованием нереплицирующихся гетерологичных вирусных векторов.

R. Rudraraju и соавт. в качестве вектора использовали аденовирус, кодирующий ген гликопротеина A27L (гомолог A29L ВОО), что обеспечивало защиту мышей от интраназального заражения ВОВ штамм WR при однократном введении [35]. Однако иммунизация аденовирусными векторами, кодирующими другие иммуногенные белки (A33R, A34R, A36R, B5R и L1R), обеспечивала только частичную защиту от заражения.

Следует отметить, что эффективность отдельных антигенов в составе аденовирусных векторов существенно зависит как от используемой векторной платформы, так и от пути введения вакцины. В исследовании Д.И. Зрелкина и соавт. была создана панель рекомбинантных аденовирусов 2-го серотипа человека (rAd2), экспрессирующих 9 поверхностных белков ВОВ, включая ортологи антигенов ВОО A35R, B6R, M1R и A29L [37]. Наиболее выраженные иммуногенные и протективные свойства показали белки B5 и H3. При интраназальной иммунизации аденовирусный вектор, экспрессирующий белок B5 (гомолог B6R ВОО), обеспечивал 100% защиту мышей от летального заражения ВОВ, тогда как вектор с белком H3 — 87,5%. Белки A33, L1, D8 и D13 обеспечивали около 75% выживаемости животных, а антигены A17, A27 и A14 — лишь частичную защиту (25–50%). Полученные результаты показали перспективность использования антигенов внеклеточного ОВ, прежде всего B5/B6R, для создания противооспенных векторных вакцин для мукозальной иммунизации против ВОО [37].

V. Franceschi и соавт. использовали в качестве вектора вирус герпеса крупного рогатого скота 4 (BoHV-4) [36]. Ими были сконструированы 3 штамма rBoHV-4, каждый из которых экспрессировал один из гликопротеинов оболочки ВОО: A29L, M1R или B6R. Все 3 вектора оказались безопасными и экспрессировали соответствующие антигены. В ходе тестировании на восприимчивых STAT1^–/–-мышах вакцинный штамм BoHV-4, экспрессирующий антиген M1R, при однократной инъекции обеспечил 60% выживаемость иммунизированных животных после заражения летальной дозой ВОО, а двукратная иммунизация приводила к полной защите животных в этой группе. Комбинация 3 рекомбинантных вирусов (A29L + M1R + B6R) при однократной иммунизации давала 80% защиту при контрольном заражении [36].

Вакцины на основе нереплицирующихся вирусных векторов обладают рядом преимуществ, в частности, способностью индуцировать как гуморальный, так и клеточный иммунитет, высоким уровнем синтеза антигенов и хорошей стабильностью при хранении. Однако векторные вакцины имеют недостатки, а именно — снижение иммуногенности в присутствии ранее существовавшего иммунитета к вектору, риск НЯ, связанных с вирусным вектором, и самое важное — развитие антивекторного иммунитета [86, 87].

ДНК-вакцины

В последние годы активно развиваются исследования вакцин на основе нуклеиновых кислот — ДНК- и мРНК-вакцин. ДНК-вакцины представляют собой плазмидную ДНК, содержащую гены, кодирующие иммунодоминантные белки возбудителя, под контролем эукариотического промотора. После доставки плазмидной ДНК в клетки хозяина происходят её транскрипция и синтез кодируемого антигена, что обеспечивает формирование специфического иммунного ответа.

Вакцины на основе нуклеиновых кислот имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными платформами. Они индуцируют как клеточный, так и гуморальный иммунитет, допускают многократные введения, поскольку не вызывают выраженного антивекторного иммунного ответа, и не требуют работы с живыми патогенами на производстве, что упрощает технологию и повышает биологическую и технологическую безопасность производственного процесса [88].

Рядом исследовательских групп были разработаны кандидатные ДНК-вакцины против ВОО, кодирующие белки ВОО (M1R, A29L, A35R, B6R) или ВОВ (L1, A27, B5, A33, A4 и др.) [41–45].

В работах J.W. Hooper и соавт. были исследованы поверхностные антигены A27L, A33R, L1R и B5R в составе плазмидной ДНК на способность защитить мышей от летального заражения ВОВ. Исследования показали, что иммунизация комбинацией из 2 антигенов (A27L и B5R) и комбинацией из 4 антигенов обеспечила полную защиту против ВОВ на мышиной модели [89]. В дальнейшем плазмидные ДНК, кодирующие вирусные антигены L1R, A27L, A33R и B5R (4pox DNA vaccine), были использованы для иммунизации макак резусов. Вакцинацию проводили с помощью генной пушки на 0, 3 и 6-й неделях, после чего проводилось контрольное заражение штаммом Zaire-79 ВОО. У всех заражённых особей наблюдалось вирусовыделение, но при этом у групп, вакцинированных вакциной Dryvax и 4pox ДНК-вакциной, наблюдались минимальные клинические признаки заболевания и вырабатывались нейтрализующие антитела [43]. Позднее J.W. Hooper и соавт. предложили новый способ доставки 4pox ДНК-вакцины с помощью устройства для электропорации с микроиглами. Для оценки эффективности данного метода доставки была проведена трёхкратная иммунизация мышей разработанной ДНК-вакциной. Мыши, иммунизированные 4pox ДНК-вакциной, пережили летальное заражение без тяжёлого течения заболевания и имели титры нейтрализующих антител, сравнимые с группой, получившей Dryvax [44].

Основным недостатком ДНК-вакцин является их низкая иммуногенность при введении в виде «голой» молекулы. Для повышения иммуногенности ДНК-вакцин был разработан широкий спектр стратегий, включая упаковку в липосомы, поликатионные полимеры, доставку с помощью генной пушки, безыгольной инжекции и электропорации [90, 91].

К наиболее перспективным способам доставки ДНК-вакцин относят методы электропорации и безыгольной струйной инжекции [91–93]. Электропорация считается одной из наиболее эффективных стратегий доставки ДНК — при её применении экспрессия антигена может возрастать на несколько порядков относительно обычной инъекции. Возможной проблемой при широком внедрении метода электропорации являются его высокая стоимость и болезненность процедуры. Высокая стоимость обусловлена необходимостью приобретения дорогостоящего оборудования и наличия штата специально подготовленных специалистов. Использование метода струйной инжекции также позволяет эффективно доставить плазмидную ДНК внутрикожно, внутримышечно или подкожно без использования иглы. Современные одноразовые безыгольные инжекторы исключают риск перекрёстного заражения, что делает их особенно перспективными для применения в программах массовой вакцинации. В настоящее время эффективность этого метода доставки была показана на животных моделях, а также при клинических исследованиях ДНК-вакцины ZyCoV-D против SARS-CoV-2 [92, 94, 95].

Несомненно, дальнейшие исследования, направленные на изучение продолжительности экспрессии, безопасности, а также разработка доступных систем доставки позволят обеспечить эффективное применение ДНК-вакцин в профилактике инфекционных заболеваний.

Субъединичные вакцины на основе рекомбинантных белков

В субъединичные вакцины входят вирусные белки или их фрагменты, получаемые с помощью рекомбинантных технологий. Антигены производятся в экспрессионных системах — таких как Escherichia coli, клетки насекомых или млекопитающих, а затем выделяются и очищаются хроматографическими методами. После этого они формулируются с адъювантами, образуя мультикомпонентную вакцинную композицию, способную эффективно стимулировать иммунный ответ без использования целого возбудителя.

Субъединичные вакцины обладают хорошим профилем безопасности, поскольку, в отличие от живых аттенуированных вакцин, не содержат патоген, поэтому не несут риска реактивации или развития заболевания. Для индукции напряжённого иммунитета вакцины на основе рекомбинантных белков требуют комбинации нескольких антигенов, оптимальных адъювантов и несколько повторных иммунизаций. Благодаря новым подходам в области структурной биологии стала возможна разработка субъединичных вакцин с оптимизированной последовательностью антигена, а появление новых адъювантов позволило усилить иммуногенность до уровня, сопоставимого с другими типами вакцин.

При разработке субъединичных вакцин против оспы обезьян часто используются консервативные поверхностные антигены вируса, такие как M1R, E8L, A29L, A35R, B6R, H3L, которые играют ключевую роль в процессах проникновения вируса в клетку и его распространения в организме и служат основными мишенями для нейтрализующих и опсонизирующих антител [38, 96, 97].

H. Wang и соавт. получили кандидатную субъединичную вакцину на основе синтетического иммуногена, объединяющих эктодомены гликопротеинов M1R и A35R ВОО в единый химерный антиген [39]. Были проведены доклинические исследования на мышиной модели иммуногенности и протективности вакцины с адъювантом AddaVax. Все мыши, иммунизированные DAM-иммуногеном, выжили после заражения летальной дозой ВОВ, при этом без существенной потери массы тела. Сыворотка вакцинированных мышей проявляла широкую перекрёстную реактивность с антигенами A33R и вируса натуральной оспы A36R. Исследование показывает, что стратегия получения синтетических антигенов, основанная на их структурных особенностях, позволяет преодолеть ограничения традиционных субъединичных вакцин [39].

В работе R. Ahuja и соавт. разработали субъединичную вакцину против оспы обезьян, в которой использовали вирусные антигены B6R, A29L, M1R, A35R (Mpx-V1), B6R, A35R (Mpx-V2) и E8L, H3L (Mpx-V3), слитые с белком NSP-10 коронавируса [40]. Авторы использовали технологию самособирающихся «nanocage» скаффолдов, которые формируют сферическую мультимерную структуру и могут экспонировать гетерологичные эпитопы или домены. Из 3 вариантов слитых белков, исследователям удалось очистить Mpx-V3, экспонирующий поверхностные гликопротеины E8L и H3L. В экспериментах на мышах состав Mpx-V3 в сочетании с адъювантами AddaVax или Alhydrogel индуцировал высокий уровень специфических нейтрализующих антител, а также активацию CD4⁺- и CD8⁺-Т-клеток со сдвигом в сторону Th₂. При контрольном заражении ВОВ и ВОО (клада IIb) у иммунизированных животных наблюдалось снижение вирусной нагрузки, а выживаемость достигала 83% при контрольном заражении ВОВ.

На данный момент большинство субъединичных вакцин находятся на доклинической стадии и пока не вышли на I фазу клинических исследований. Одним из ключевых вопросов остаётся оценка длительности и напряжённости индуцированного иммунитета. Необходимы долгосрочные наблюдения за уровнями нейтрализующих антител и Т-клеточного ответа, который зачастую для белковых вакцин оказывается ограниченным. Переход к клиническим испытаниям, вероятно, потребует увеличения доз, изменения схем иммунизации и дополнительной оптимизации состава, что приведёт к усложнению производственного процесса и усилению требований регулятора. Мультиантигенная природа субъединичных вакцин затрудняет стандартизацию, требует точного контроля качества и повышает себестоимость производства. В дальнейшем развитие этой области должно включать переход наиболее перспективных кандидатов к клиническим исследованиям, унификацию технологических подходов и проведение долговременных оценок эффективности и безопасности в различных возрастных и эпидемиологических группах.

мРНК-вакцины

Вакцинные платформы на основе мРНК против SARS-CoV-2 показали клиническую эффективность и приемлемую безопасность и тем самым вдохновили исследователей на создание мРНК-вакцин против других возбудителей, включая оспу обезьян. Ключевыми преимуществами мРНК-вакцин относительно других платформ являются их универсальность и скорость разработки, возможность быстрой модификации последовательности под новые штаммы или возбудителей, отсутствие риска интеграции молекулы РНК в геном хозяина. В отличие от вирусных векторов, мРНК-вакцины не вызывают антивекторного иммунного ответа, что позволяет многократно использовать одну и ту же платформу без снижения её эффективности.

Несмотря на перечисленные преимущества, актуальной задачей остаётся дальнейшее совершенствование мРНК-вакцин. В частности, в ряде исследований сообщается о развитии НЯ после применения мРНК-вакцин против SARS-CoV-2, которые во многом связывают не с самой мРНК, а с используемыми для её доставки липидными наночастицами и с биологическими особенностями антигена [98]. В связи с этим ведётся активный поиск альтернативных систем доставки, способных повысить безопасность и упростить применение таких препаратов. Одним из перспективных подходов является доставка «голой» мРНК с использованием струйных инжекторов, позволяющая отказаться от липидных носителей и сохранить иммуногенность вакцины [99, 100].

Успешность мРНК-вакцин стала результатом многолетних исследований и достижений в области молекулярной биологии, иммунологии и биотехнологии. Так, использование модифицированных нуклеотидов, добавление специфических 5’- и 3’-нетранслируемых областей сделали мРНК менее чувствительной к РНКазам, более стабильной и высокотранслируемой [101]. Были разработаны различные методы доставки мРНК, включая липидные наночастицы, дендримеры, катионные наноэмульсии, а также физические методы, которые способствуют повышению эффективности проникновения мРНК в клетки-мишени и обеспечивают высокий уровень экспрессии кодируемого антигена [102, 103]. Липидные наночастицы в настоящее время являются наиболее используемым способом доставки благодаря их способности защищать мРНК от деградации, способствовать эндоцитозу и последующему выходу мРНК в цитоплазму (рис. 3).По данным литературы, платформы на основе нуклеиновых кислот (включая ДНК- и мРНК-вакцины) составляют значительную долю разрабатываемых кандидатных вакцинных препаратов против ВОО (65%) [104]. Среди основных разработчиков мРНК-вакцин следует отметить исследовательские группы биотехнологических компаний «BioNTech», «Moderna», «Virogin Biotech» и ряд научных организаций, таких как лаборатория микробиологии и иммунологии патогенов Китайской академии наук, Уханьский институт вирусологии, Биоинформационный центр АММС (Китай), Йельский университет, Centers for Disease Control and Prevention (США). Ряд вакцин на основе мРНК против оспы обезьян, разработанные этими группами, успешно прошли доклинические исследования на лабораторных животных (мыши, нечеловекообразные приматы) и показали способность индуцировать вируснейтрализующие антитела, а также напряжённый клеточный иммунитет, опосредованный Т-клетками и В-клетками памяти [50, 51, 105–108]. Три мРНК-вакцины (mRNA-1769, BNT166a и BNT166c) в настоящий момент проходят клинические исследования фазы I/III (табл. 2).

 

Рис. 3. Механизм стимуляции иммунного ответа мРНК-вакцинами. Введённая мРНК-вакцина в составе липидных наночастиц проникает в антигенпрезентирующие клетки с помощью эндоцитоза (1). После выхода мРНК, кодирующей антиген, из эндосомы в цитозоль происходит её трансляция рибосомальным аппаратом клетки (2). Синтезированный белок-антиген расщепляется на пептидные фрагменты протеасомой, которые затем презентируются в комплексе с МНС I класса цитотоксическим Т-клеткам (3). Секретируемые антигены могут поглощаться клетками, разрушаться внутри эндосом или лизосом и презентироваться в комплексе с МНС II класса Т-хелперным клеткам (4). ЭПР — эндоплазматический ретикулум; ГКГС I — главный комплекс гистосовместимости I; ТКР — Т-клеточный рецептор; БКР — В-клеточный рецептор.

 

Таблица 2. Разрабатываемые РНК-вакцины против оспы обезьян

РНК-вакцина	Антигенный состав	Этап разработки или тестирования	Источник
Четырёхвалентная (BNT166a) или трёхвалентная (BNT166c) мРНК-вакцина	A35R, B6R, M1R, H3L (BNT166a) A35R, B6R, M1R (BNT166c)	Клинические исследования, фаза I/II (NCT05988203)	[52]
Четырёхвалентная мРНК-вакцина mRNA-1769	A35R, A29L, B6R, M1R	Клинические исследования, фаза I/II (NCT05995275)	[50, 53]
Четырёхвалентные мРНК-вакцины ALAB-LNP и 4Sin-LNP	A27L, L1R, A33R и B5R, экспрессируемые в тандеме или отдельно	Доклинические исследования	[51]
Поливалентные мРНК-вакцины LBA (B6R-A29L), LAM (A35R-M1R), LBAAM (B6R-A35R-A29L-M1R)	B6R, A35R, A29L, M1R	Доклинические исследования	[54]
Пятикомпонентная мРНК-вакцина AR MPXV5	M1R, E8L, A29L, A35R и B6R	Доклинические исследования	[55, 109]
Четырёхвалентные вакцины mRNA-A-LNP и mRNA-B-LNP	A29L, A35R, M1R и B6R	Доклинические исследования	[107]
Двухкомпонентные мРНК-вакцины VGPox1, VGPox2 и VGPox3	A35R и M1R	Доклинические исследования	[106]
Трёхвалентные мРНК-вакцины AMAB-wt, AMAB-C140S и AMB-C140S	Полноразмерные A35R, M1R, B6R или растворимая область антигенов (sA35R, sM1R и sB6R)	Доклинические исследования	[110]
Кандидатные вакцины на основе кольцевых РНК cirA29L, cirA35R, cirB6R, cirM1R, cirMix4	A35R, A29L, B6R, M1R	Ранние доклинические исследования иммуногенности и протективности	[111]

 

Как правило, мРНК-вакцины против ВОО являются поливалентными и кодируют несколько антигенов, характерных для двух форм вирусных частиц: внеклеточных ОВ и внутриклеточных ЗВ. Кодирующая мРНК инкапсулируется в липидные наночастицы, что обеспечивает эффективную доставку и одновременную презентацию нескольких антигенов иммунным клеткам. При использовании данного подхода формируется широкий спектр нейтрализующих антител, сбалансированный Th₁-ответ и широкий пул Т- и В-клеток памяти, что важно для обеспечения продолжительной защиты.

Существуют два основных подхода к разработке поливалентных мРНК-вакцин. Первый подход заключается в инкапсуляции одной или нескольких мРНК в липидные наночастицы и оптимизации смеси из нескольких мРНК, что позволяет варьировать состав и количество каждого антигена. Данный подход был использован компаниями «Moderna» и «BioNTech», которые разработали поливалентные вакцины, кодирующие консервативные поверхностные гликопротеины ЗВ и ОВ. На мышиных моделях оба кандидата показали выраженные гуморальные и клеточные ответы: высокий титр IgG против целевых белков, наличие нейтрализующих антител против ВОО и ВОВ, а также специфический Th1-клеточный ответ. При исследовании протективности на нечеловекообразных приматах (макаках крабоедах) обе мРНК-вакцины обеспечивали полную защиту от летального заражения центральноафриканским вариантом ВОО [52, 53, 112].

Вторым подходом стали мультивалентные мРНК, которые кодируют один полипептид из нескольких вирусных антигенов, которые разделены саморасщепляющимися 2A-пептидами [51, 54]. Благодаря свойствам 2A-пептидов каждый компонент полипептида отщепляется в соотношении 1 : 1, обеспечивая равномерную и сбалансированную экспрессию всех антигенов в клетках-мишенях. Использование единого транскрипта существенно упрощает процесс производства и контроля вакцины качества за счёт уменьшения количества технологических этапов.

С помощью второго подхода был разработан вариант четырёхвалентной вакцины ALAB-LNP, кодирующей 4 антигена ВОВ (A27, L1, A33, B5) в одной рамке считывания, которая индуцировала высокие титры IgG против каждого антигена, при этом сыворотки обладали нейтрализующей активностью против вирусов оспы коров, оспы верблюдов и ВОВ. Специфичный Т-клеточный иммунный ответ наблюдался на все 4 антигена, причём в наибольшей степени — на гликопротеин внеклеточного вириона A33 [51].

В другом исследовании, основанном на таком же подходе, были получены кандидатные двухвалентные мРНК-вакцины (LBA: B6R-A29L; LAM: A35R-M1R), так и четырехвалентная (LBAAM: B6R-A35R-A29L-M1R) против ВОО. Все кандидатные препараты показали высокий титр антител, специфичных к поверхностным антигенам A29L, B6R, M1R и M1R, и вызвали специфичный Т-клеточный иммунный ответ. При этом совместное введение двухвалентных или четырёхвалентной кандидатных вакцин обеспечивали лучшую защиту при контрольном заражении по сравнению с иммунизацией только одной двухвалентной вакциной [54].

Ряд других поливалентных мРНК-вакцин успешно прошли доклинические испытания. Например, пятикомпонентная вакцина AR-MPXV5, кодирующая M1R, E8L, A29L, A35R и B6R, была изучена на макаках крабоедах, включая иммунокомпрометированных особей с инфекцией, вызванной вирусом иммунодефицита обезьян. Две дозы по 200 мкг индуцировали высокие уровни связывающих и нейтрализующих антител, а также выраженный CD4⁺/CD8⁺-T-клеточный ответ. При заражении ВОО вакцина полностью предотвращала развитие высыпаний и виремии, снижая вирусную нагрузку в тканях на 4–5 порядков, при этом иммуногенность и протективность вакцины в иммуносупрессивной группе не уступала таковой у здоровых животных [55, 109]. В другом исследовании был проведён скрининг поверхностных антигенов ВОО. На основе 12 отобранных поверхностных антигенов были получены поливалентные кандидаты Mix-4, Mix-8 и Mix-12. После двукратной иммунизации дозой 12 мкг с интервалом 3 нед сыворотки мышей в группе Mix-12 обладали высоким нейтрализующими титрами NT₅₀ против ВОО — в 2–3 раза выше, чем у групп Mix-4 и Mix-8. Пассивный перенос антител от мышей, вакцинированных Mix-12, обеспечивал наибольшее снижение вирусной нагрузки в лёгких при контрольном заражении ВОО. Для дальнейшего усиления T-клеточного иммунного ответа авторы разработали полиэпитопную мРНК MPX-EP, кодирующую консервативные T-клеточные эпитопы ВОО. Совместная иммунизация мРНК-вакцинами Mix-12 и MPX-EP полностью защитила модельных животных при контрольном заражении ВОО [113].

Y. Sang и соавт. разработали 2 четырёхкомпонентные вакцины мРНК-LNP (мРНК-A-LNP и мРНК-B-LNP), кодирующие 4 поверхностных белка ВОО: A29L, M1R, A35R и B6R. Каждая вакцина содержит смесь из 4 мРНК в липидные наночастицы и вводилась мышам внутримышечно дважды с интервалом 2 нед. У иммунизированных мышей вырабатывались высокие титры IgG ко всем 4 антигенам и нейтрализующие антитела к ВОВ. Разработанные вакцины вызывали клеточный иммунный ответ, смещённый в сторону Th1-клеток, и напряжённые ответы со стороны эффекторных Т-клеток памяти и В-клеток герминативного центра. В экспериментах с заражением с использованием ВОВ, экспрессирующего люциферазу, как мРНК-A-LNP, так и мРНК-B-LNP полностью предотвратили распространение вируса и снизили вирусную нагрузку. Пассивный перенос иммунной сыворотки (13–50 мкл) от вакцинированных мышей защитил nude-мышей от ВОВ при контрольном заражении [107].

В экспериментальной вакцине VGPox («Virogin Biotech») был использован подход, заключающийся в получении химерных вариантов внеклеточного домена A35R и полноразмерного поверхностного антигена M1R (VGPox1 и VGPox2). Третий вариант —VGPox3 — являлся смесью отдельных мРНК, кодирующих A35R и M1R. При однократной внутримышечной иммунизации липидными наночастицами VGPox мышей линии BALB/c наблюдался ранний гуморальный ответ против A35R во всех группах, но только химерные варианты (VGPox1/2) показали высокие титры антител против M1R после первой иммунизации. После интраназального заражения летальной дозой VACV-WR все мыши, вакцинированные VGPox1, VGPox2 или VGPox3, выжили и показали минимальную потерю массы [106]. Аналогичная платформа на основе химерных антигенов была разработана Т. Kong и соавт., в ней мРНК представляют собой единый транскрипт, в котором фрагменты A35R, M1R и B6R были слиты в единый химерный полипептид. При однократной дозе 10 мкг химерные варианты AMAB-wt и AMAB-C140S обеспечивали 100% выживаемость при контрольном заражении ВОВ, а нейтрализующие титры против ВОВ и ВОО были выше, чем при иммунизации отдельными мРНК [110].

Новым перспективным направлением РНК-технологий, которое активно развивается в последние несколько лет, являются вакцины на основе кольцевой РНК (кРНК) [114, 115]. кРНК — это класс молекул РНК, отличающихся ковалентно замкнутой кольцевой структурой, которая образуется в результате альтернативного (обратного) сплайсинга транскриптов. По сравнению с традиционными мРНК-вакцинами, вакцины на основе кРНК обладают повышенной структурной стабильностью, за счёт чего обеспечивается продолжительная экспрессия антигена и, как следствие, формируется стойкий гуморальный и клеточный иммунный ответ [116, 117]. Помимо этого, кольцевая форма может сохранять активность при менее строгих условиях хранения, что потенциально снижает требования к холодовой цепи. В настоящее время проводятся доклинические исследования кРНК-вакцин против инфекционных заболеваний [111, 118, 119] и опухолей [120–122]. Одна из первых разработанных кРНК-вакцин против оспы обезьян сейчас проходит доклинические исследования [111]. Авторы получили кРНК, кодирующие поверхностные белки A29L, A35R, B6R и M1R ВОО. Была проведена оценка иммуногенности и протективности как моновалентных кРНК-вакцин, так и поливалентной вакцины, состоящей из смеси всех 4 вариантов. Наиболее выраженный гуморальный ответ вызывала кРНК-вакцина, кодирующая поверхностный белок M1R и клеточный белок A35R. При этом при контрольном заражении мышей ВОВ (штамм TianTan) наибольшую защиту давала поливалентная вакцина (cirMix4).

Таким образом, приведённые исследования показывают, что поливалентные мРНК-вакцины, объединяя поверхностные антигены ВОО в единой платформе, способны обеспечивать как раннюю, так и продолжительную защиту, характеризующуюся высокими уровнями нейтрализующих антител и Т-клеточным ответом, включающим ответ специфических CD4⁺- и CD8⁺-Т-клеток. Можно с уверенностью сказать, что технологические преимущества мРНК-платформы — масштабируемость производства, безопасность и эффективность — позволят в ближайшее время получить одобренные мРНК вакцинные препараты против ВОО и других ортопоксвирусов.

Заключение

Разработка безопасных и эффективных вакцин против оспы обезьян является приоритетной задачей в области общественного здравоохранения из-за продолжающейся глобальной распространённости этого заболевания и увеличения числа случаев за пределами эндемичных регионов [123–125]. На сегодняшний день было проведено множество доклинических исследований кандидатных вакцин нового поколения, включая живые аттенуированные вирусы, субъединичные вакцины, вакцины на основе вирусных векторов, ДНК- и мРНК-вакцины.

На наш взгляд, наиболее перспективными являются поливалентные мРНК-вакцины, кодирующие несколько иммунодоминантных антигенов вируса. Для данного типа вакцин было показано формирование долговременного Т-клеточного и гуморального ответа, а также достижение полной защиты от летального заражения на моделях мышей и нечеловекообразных приматах.

В настоящее время ряд мРНК-вакцин против оспы обезьян (BNT166a/BNT166c и mRNA-1769) уже перешли на стадию клинических исследований, что позволяет ожидать получение первых данных о безопасности и иммуногенности вакцины у людей. Эти результаты станут основой для последующих исследований, направленных на подтверждение эффективности и определение оптимальных схем вакцинации.

С учётом прогресса в области вакцин на основе нуклеиновых кислот и положительных доклинических результатов можно предположить, что в ближайшие годы мРНК-вакцины против оспы обезьян могут стать первыми препаратами нового поколения, способными обеспечить надёжную защиту от ортопоксвирусных инфекций, включая оспу обезьян.

About the authors

Alexander A. Sulgin

State Research Center of Virology and Biotechnology «Vector»

Author for correspondence.
Email: sulgin_aa@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0003-2037-888X

intern-researcher, Department of bioengineering

Russian Federation, Koltsovo

Alexander A. Ilyichev

State Research Center of Virology and Biotechnology «Vector»

Email: ilyichev@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0001-5356-0843

Dr. Sci. (Biol.), Professor, chief researcher, Department of bioengineering

Russian Federation, Koltsovo

Mamedyar Sh. Azaev

State Research Center of Virology and Biotechnology «Vector»

Email: azaev@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0009-0001-6900-9498

Dr. Sci. (Biol.), Head, Department of scientific and methodological training of personnel

Russian Federation, Koltsovo

Larisa I. Karpenko

State Research Center of Virology and Biotechnology «Vector»

Email: karpenko@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0003-4365-8809

Dr. Sci. (Biol.), leading researcher, Head, Laboratory of recombinant vaccines, Department of bioengineering

Russian Federation, Koltsovo

References

Supplementary files