Вирус осповакцины и его применение¶

Вирус осповакцины (лат. Vaccinia virus) — вид вирусов рода Orthopoxvirus семейства Poxviridae, крупный ДНК-содержащий вирус, исторически использовавшийся для вакцинации против натуральной оспы. Благодаря ряду биологических свойств он стал одним из ключевых инструментов генетической инженерии, вакцинологии и экспериментальной онкологии.

¶Таксономия и строение

Вирус осповакцины относится к роду Orthopoxvirus, в который также входят вирусы натуральной оспы, коровьей оспы, оспы обезьян и ряд других. Это один из крупнейших известных вирусов: размер вириона составляет около 300–350 нм в длину и 250–300 нм в ширину, что позволяет наблюдать его в световом микроскопе.

Генетический материал представлен двуцепочечной линейной ДНК длиной около 190 тысяч пар оснований, кодирующей примерно 200 генов. Вирион имеет сложное строение: сердцевину с ДНК, окружённую белковым кором, латеральными телами и липопротеиновой оболочкой. Репликация происходит исключительно в цитоплазме клетки-хозяина, что необычно для ДНК-вирусов и связано с наличием собственной системы транскрипции.

¶Происхождение

Точное происхождение вируса осповакцины неизвестно. Он не встречается в природе как самостоятельный патоген и, по-видимому, представляет собой результат длительной лабораторной эволюции. Наиболее распространённая гипотеза связывает его с вирусом коровьей оспы, использованным Эдвардом Дженнером в 1796 году, либо с вирусом оспы лошадей. Современные методы секвенирования показывают, что вирус осповакцины генетически ближе к вирусу коровьей оспы, чем к вирусу натуральной оспы.

¶Применение в вакцинации

Основное историческое применение вируса — вакцинация против натуральной оспы. Введение живого вируса осповакцины вызывало у привитого формирование перекрёстного иммунитета к вирусу натуральной оспы. Массовая вакцинация, развёрнутая Всемирной организацией здравоохранения во второй половине XX века, привела к полной ликвидации натуральной оспы, официально объявленной в 1980 году.

Использовались разные штаммы, в том числе штамм Нью-Йоркского совета по здравоохранению и штамм Листер. Вакцинация сопровождалась риском побочных эффектов, включая поствакцинальный энцефалит и генерализованную инфекцию у иммунодефицитных пациентов, поэтому после ликвидации оспы рутинная иммунизация была прекращена.

¶Применение в биотехнологии

Вирус осповакцины широко применяется как вектор для доставки чужеродных генов. Его преимущества:

• большая ёмкость генома — возможно встраивание крупных фрагментов чужеродной ДНК;
• репликация в цитоплазме, что снижает риск встраивания в геном хозяина;
• широкий круг хозяев;
• способность индуцировать выраженный иммунный ответ.

На этой основе созданы рекомбинантные вакцины против ряда инфекций, в том числе экспериментальные препараты против бешенства, ВИЧ, малярии и лихорадки Эбола. Модифицированные штаммы, такие как MVA (модифицированный вирус Анкара), утратили способность к репликации в клетках человека и применяются как более безопасные векторы.

¶Онколитическая терапия

Вирус осповакцины обладает естественной онколитической активностью: он преимущественно реплицируется в опухолевых клетках, которые часто имеют дефекты противовирусных сигнальных путей. Это свойство используется для создания противоопухолевых препаратов. Рекомбинантные штаммы, несущие иммуномодулирующие гены, проходят клинические испытания при меланоме, опухолях головного мозга и других новообразованиях.

¶Биобезопасность

Вирус осповакцины сохраняется в двух официальных репозиториях — в США и России. Работы с ним регулируются как с потенциальным агентом биологической опасности. После ликвидации оспы сохраняется дискуссия о целесообразности дальнейшего хранения вируса и продолжения исследований.