Вакцинопрофилактика ротавирусной инфекции: обзор литературы

Введение.
Значительный прогресс в нашем понимании профилактики ротавирусной болезни был достигнут с помощью жизненно важных вакцин, но в наших знаниях остаются значительные пробелы с точки зрения базовой вирусологии и практического применения для повышения эффективности лечения и вакцин. Ротавирусы остаются мощными инструментами для понимания взаимодействия между человеческим организмом и кишечным вирусом, и их изучение необходимо продолжать, чтобы открывать новые более действенные точечные вакцины.

Цель.

Провести анализ литературных источников в области вакцинопрофилактики ротавирусной инфекции.

Материал и методы исследования

Во время выполнения данной работы были использованы нижеперечисленные методы: методы обобщения и аналогии, метод сравнительного анализа и синтеза.

Обсуждение.

1.Биология ротавирусов, эпидемиология, клиника.

Ротавирусы представляют собой вирусы с двухцепочечной РНК без оболочки, которые имеют сложную архитектуру из трех концентрических капсидов, окружающих геном из 11 сегментов РНК. Сегменты РНК кодируют шесть структурных вирусных белков (VP1, VP2, VP3, VP4, VP6 и VP7) и шесть неструктурных белков (NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5 и NSP6). Белки в зрелой вирусной частице определяют специфичность хозяина, проникновение в клетку и ферментативные функции, необходимые для производства вирусных транскриптов, и содержат эпитопы, которые генерируют иммунные ответы. Неструктурные белки участвуют в репликации генома и противодействии врожденному иммунному ответу и включают вирусный энтеротоксин NSP4.

В первую очередь поражает энтероциты и вызывает диарею путем разрушения абсорбирующих энтероцитов, что приводит к мальабсорбции и неадекватной кишечной секреции. Кроме того, ротавирусные инфекции могут приводить к антигенемии и вирусемии. В дополнение к диарее, ротавирусная инфекция может вызывать рвоту, недомогание и лихорадку.

          Ротавирус выделяется в больших количествах со стулом во время эпизодов ротавирусной диареи. Вирус передается преимущественно фекально–оральным путем, в основном при тесном контакте человека с человеком, и для того, чтобы вызвать заболевание у восприимчивых хозяев, требуется небольшое количество вирионов.

Повторные заражения ротавирусом распространены на протяжении всей жизни, хотя тяжесть заболевания снижается при реинфекциях. Иммунные корреляты защиты от повторного заражения ротавирусом и восстановления после инфекции плохо изучены, хотя специфичный для ротавируса иммуноглобулин А играет роль в обоих аспектах.

2.Вакцинопрофилактика

Живые ослабленные пероральные вакцины против ротавируса были лицензированы для глобального применения в 2006 году и используются более чем в 100 странах мира. До введения вакцин ротавирусный гастроэнтерит вызывал более 500 000 смертей среди детей в возрасте до 5 лет ежегодно. Внедрение вакцин привело к сокращению числа смертей, связанных с ротавирусом, но при этом эффективность лицензированных вакцин является неоптимальной в странах с низким уровнем жизни, в которых ротавирусный гастроэнтерит по-прежнему приводит к более 200 000 смертей в год.

После введения ротавирусных вакцин во многих странах наблюдается снижение бремени ротавирусных заболеваний. В странах, где сообщалось о воздействии ротавирусной вакцины в течение первых 10 лет после включения в национальный календарь иммунизации детей, число госпитализаций по всем причинам из-за диареи у детей в возрасте до 5 лет сократилось в среднем на 38% (с диапазоном 5-63%), число госпитализаций, связанных с ротавирусным заболеванием, сократилось на 67% (с диапазоном 18-84%) и смертность от диареи от всех причин снизились на 42% (с диапазоном 3-64%).

Во всем мире широко используются две ротавирусные вакцины: вакцина RV5 RotaTeq (Merck, США) и вакцина RV1 Rotarix (GlaxoSmithKline, Бельгия).

Вакцина RV5 представляет собой живую аттенуированную пятивалентную вакцину, которая состоит из пяти реассортантных ротавирусов крупного рогатого скота и человека, которые экспрессируют либо человеческий VP4, либо VP7 из ротавирусных штаммов G1, G2, G3, G4 и P1A. В Соединенных Штатах вакцина RV5 вводится в трех дозах в возрасте 2, 4 и 6 месяцев.

Вакцина RV1 представляет собой моновалентную, живую ослабленную вакцину против вируса человека, содержащий ротавирусный штамм, который первоначально был выделен у ребенка с гастроэнтеритом, вызванным ротавирусом G1P, и в Соединенных Штатах эта вакцина вводится в двух дозах в возрасте 2 и 4 месяцев. Для обеих вакцин в большинстве стран мира используются аналогичные графики доз и возрастные графики, хотя альтернативные схемы были оценены в ходе клинических испытаний. Обе вакцины высокоэффективны в профилактике тяжелого ротавирусного заболевания в странах с высоким уровнем жизни, но во многих странах с низким уровнем жизни снижают заболеваемость лишь на 50-60%. Хотя факторы, определяющие снижение эффективности в менее развитых странах, до конца не изучены, обе вакцины спасают больше жизней в странах с низким уровнем жизнии из-за более высокой заболеваемости ротавирусными заболеваниями и смертности в этих странах.

Выводы

Хотя эффективность ротавирусной вакцинации против тяжелого ротавирусного заболевания составляет 80-90% в странах с высоким уровнем дохода, уровни антител, специфичных к ротавирусу, достаточные для нейтрализации вируса, обнаружены только у 30-50% вакцинированных. Соответственно, необходимо понимание истинных коррелятов защиты для улучшения существующих вакцин и содействия разработке более эффективных вакцин следующего поколения. Кроме того, эффективность ротавирусных вакцин на 30-40% ниже в странах с низким уровнем дохода, чем в странах с высоким уровнем дохода, и причины этого остаются не до конца понятными. В настоящее время все лицензированные ротавирусные вакцины представляют собой живые ослабленные вакцины, которые могут восстанавливать вирулентность у иммунодефицитных и недоношенных детей и могут реассортироваться с совместно циркулирующими человеческими ротавирусами дикого типа. Таким образом, требуются более безопасные ротавирусные вакцины, не способные к репликации.

Литература

1. Пособники диарейных заболеваний ГБН. Оценки глобальной, региональной и национальной заболеваемости, смертности и этиологии диарейных заболеваний: систематический анализ для исследования глобального бремени болезней 2015. Дис. на тему «Ланцетная инфекция», 2017;17:909-948. [Бесплатная статья о PMC] [PubMed] [Google Scholar]
2. Бишоп Р.Ф. и др. Вирусные частицы в эпителиальных клетках слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки у детей с острым небактериальным гастроэнтеритом. Ланцет. 1973;2:1281-1283. Это исследование показывает визуализацию ротавируса как возбудителя вирусного гастроэнтерита и связанной с ним гистопатологии. [PubMed] [Google Scholar]
3. Flewett TH и др. Письмо: Вирусные частицы при гастроэнтерите. Ланцет. 1973;2:1497.[PubMed] [Google Scholar]
4. Эстес М.К., Гринберг Н.Б. В кн.: Полевая вирусология. Доктор медицинских наук Найп, премьер-министр Хаули, редакторы. Липпинкотт: Уильямс и Уилкинс; 2013. стр. 1347-1401. [Google Scholar]
5. Matthijnssens J, et al. Значения отсечения на основе последовательности VP6 как критерий разграничения видов ротавирусов. Арх Вирол. 2012;157:1177-1182.[PubMed] [Google Scholar]
6. Михалов-Ковач Э. и др. Кандидатный новый вид ротавируса у собак, содержащихся в приютах, Венгрия. Emerg Заражает Дис. 2015;21:660-663. [Бесплатная статья о PMC] [PubMed] [Google Scholar]
7. Bányai K, et al. Candidate new rotavirus species in Schreiber’s bats, Serbia. Infect Genet Evol. 2017;48:19–26. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
8. Leuven KU, Rotavirus Classification Working Group: RCWG KU Leuven Laboratory of Viral Metagenomics. 2017 https://rega.kuleuven.be/cev/viralmetagenomics/virus-classification/rcwg.
9. Matthijnssens J, et al. Rotavirus disease and vaccination: impact on genotype diversity. Future Microbiol. 2009;4:1303–1316. [PubMed] [Google Scholar]
10. Gentsch JR, et al. Serotype diversity and reassortment between human and animal rotavirus strains: implications for rotavirus vaccine programs. J Infect Dis. 2005;192(Suppl. 1):S146–S159. [PubMed] [Google Scholar]
11. Santos N, Hoshino Y. Global distribution of rotavirus serotypes/genotypes and its implication for the development and implementation of an effective rotavirus vaccine. Rev Med Virol. 2005;15:29–56. [PubMed] [Google Scholar]
12. Matthijnssens J, et al. Phylodynamic analyses of rotavirus genotypes G9 and G12 underscore their potential for swift global spread. Mol Biol Evol. 2010;27:2431–2436. [PubMed] [Google Scholar]
13. Nakagomi O, Nakagomi T. Genetic diversity and similarity among mammalian rotaviruses in relation to interspecies transmission of rotavirus. Arch Virol. 1991;120:43–55. [PubMed] [Google Scholar]
14. Martella V, et al. Zoonotic aspects of rotaviruses. Vet Microbiol. 2010;140:246–255. [PubMed] [Google Scholar]
15. Hagbom M, et al. Rotavirus stimulates release of serotonin (5-HT) from human enterochromaffin cells and activates brain structures involved in nausea and vomiting. PLoS Pathog. 2011;7:e1002115. This report shows that rotavirus can stimulate 5-HT release from human enterochromaffin cells and activate the vomiting centre in the central nervous system. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
16. Leung AK, Robson WL. Acute gastroenteritis in children: role of anti-emetic medication for gastroenteritis-related vomiting. Paediatr Drugs. 2007;9:175–184. [PubMed] [Google Scholar]
17. Тейт Д. Е. и др. Оценка всемирной смертности от ротавируса среди детей младше 5 лет до введения всеобщих программ вакцинации против ротавируса: систематический обзор и мета-анализ. Lancet Infect Дис. 2012;12:136-141. 2008. Это исследование представляет собой оценку смертности от ротавируса за 2008 год (450 000 смертей), ориентир, с помощью которого оценивалось воздействие программ вакцинации против ротавируса. [PubMed] [Google Scholar]
18. Тейт Д. Е. и др. Глобальные, региональные и национальные оценки смертности от ротавирусной инфекции среди детей в возрасте до 5 лет, 2000-2013 годы. Клиническая инфекция, 2016;62 (Дополнение. 2): S96–S105.[PubMed] [Google Scholar]
19. Гурвит М. и др. Проспективное исследование ротавирусной инфекции у младенцев и детей раннего возраста. J Infect Дис. 1981;144:218 224. [Бесплатная статья о PMC] [PubMed] [Google Scholar]