Проблемные вопросы при разработке средств специфической профилактики лихорадки денге

Лихорадка денге, известная, по литературным источникам, с эпохи династии Цинь (265-420 гг.), развивается у человека при укусе комарами рода Aedes, инфицированных вирусом денге (dengue virus, DENV) и проявляется как гриппоподобное заболевание. Лихорадочное состояние может сопровождаться диспепсическими расстройствами (тошнотой, рвотой, диареей) и сыпью. Приблизительно 1-2% случаев инфекции клинически представлены как наиболее тяжелая форма – это геморрагическая лихорадка денге/синдром шока денге (dengue hemorrhagic fever/dengue shock syndrome (DHF/DSS), приводящие в эндемичных районах к 500 тыс. ежегодных госпитализаций с летальностью около 5%. Четыре генетически удаленных серотипа DENV (1, 2, 3 и 4), открытые в середине XX в., классифицируются как разные виды вирусов внутри одного антигенного комплекса и имеют почти идентичную эпидемиологическую картину вызываемых ими заболеваний. В 2013 г. был выделен новый серотип DENV-5. До 1980-х гг. в большинстве географических регионов мира, где регистрировалась лихорадка денге, выявлялся вирус, относящийся только к одному или двум серотипам. С течением времени наблюдается увеличение ко-циркуляции четырех видов вирусов, что может служить ключевым индикатором их глобального распространения. По мере того, как «следы» четырех видов DENV все больше пересекаются, угроза развития тяжелой болезни возрастает из-за феномена антитело-зависимого усиления инфекции при повторном инфицировании гетерологичным вирусным серотипом.

Разработка средств специфической профилактики лихорадки денге ведется с 1944 г. (с момента выделения этиологического возбудителя этой болезни), но первая и пока единственная лицензированная в 2015 г. четырехвалентная вакцина – Dengvaxia, разработанная французской фармацевтической компанией Sanofi Pasteur, оказалась в разной степени эффективна при инфицировании каждым из вирусных серотипов и, кроме того, опасной для ранее серонегативных людей. Исследования, направленные на получение безопасной и эффективной вакцины, продолжаются. Нейтрализующие моноклональные антитела являются необходимым инструментом изучения антигенной структуры вирусных иммуногенов – основы профилактических препаратов против лихорадки денге.

1. Международный комитет по таксономии вирусов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://talk.ictvonline.org/taxonomy/p/taxonomy-history?taxnode_id=19790162&src=NCBI&ictv_id=19790162 (дата обращения: 29.08.2020).

2. Сайфуллин М.А., Келли Е.И., Базарова М.В., Ларичев В.Ф., Карань Л.С., Акиншина Ю.А., Бутенко А.М. Случай лихорадки денге с летальным исходом // Эпидемиология и инфекционные болезни, 2015. № 2. С. 49-51.

3. Роспотребнадзор. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.55.rospotrebnadzor.ru/news (дата обращения: 20.08.2020).

4. Alcon S., Talarmin A., Debruyne M., Falconar A., Deubel V., Flamand M. Enzyme-linked immunosorbent assay specific to Dengue virus type 1 nonstructural protein NS1 reveals circulation of the antigen in the blood during the acute phase of disease in patients experiencing primary or secondary infections. J. Clin. Microbiol., 2002, Vol. 40, no. 2, pp. 376-381.

5. Anasir M.I., Ramanathan B., Poh C.L. Structure-Based Design of Antivirals against Envelope Glycoprotein of Dengue Virus. Viruses, 2020, Vol. 12, no. 4, pii: E367. doi: 10.3390/v1204036.

6. Balas C., Kennel A., Deauvieau F., Sodoyer R., Arnaud-Barbe N., Lang J., Guy B. Different innate signatures induced in human monocyte-derived dendritic cells by wild-type dengue 3 virus, attenuated but reactogenic dengue 3 vaccine virus, or attenuated nonreactogenic dengue 1-4 vaccine virus strains. J. Infect. Dis., 2011, Vol. 203, no. 1, pp. 103-108.

7. Barban V., Munoz-Jordan J.L., Santiago G.A., Mantel N., Girerd Y., Gulia S., Claude J.-B., Lang J. Broad neutralization of wild-type dengue virus isolates following immunization in monkeys with a tetravalent dengue vaccine based on chimeric yellow fever 17D/dengue viruses. Virology, 2012, Vol. 429, no. 2, pp. 91-8.

8. Begum F., Das S., Mukherjee D., Mal S., Ray U. Insight into the Tropism of Dengue Virus in Humans. Viruses, 2019, Vol. 11, no. 12, pii: E1136. doi: 10.3390/v11121136.

9. Bosch I., Reddy A., de Puig H., Ludert J.E., Perdomo-Celis F., Narváez C.F., Versiani A., Fandos D., Nogueira M.L., Singla M., Lodha R., Medigeshi G.R., Lorenzana I., Ralde H.V., Gélvez-Ramírez M., Villar L.A., Hiley M., Mendoza L., Salcedo N., Herrera B.B., Gehrke L. Serotype-specific detection of dengue viruses in a nonstructural protein 1-based enzyme-linked immunosorbent assay validated with a multi-national cohort PLoS Negl. Trop. Dis., 2020, Vol. 14, no. 6, e0008203. doi: 10.1371/journal.pntd.0008203.

10. Brady O.J., Gething P.W., Bhatt S., Messina J.P., Brownstein J.S., Hoen A.G., Moyes C.L., Farlow A.W., Scott T.W., Hay S.I. Refining the global spatial limits of dengue virus transmission by evidence-based consensus. PLoS Negl. Trop. Dis., 2012, Vol. 6, e1760. doi:10.1371/journal.pntd.0001760.

11. Brewoo J.N., Kinney R.M., Powell T.D., Arguello J.J., Silengo S.J., Partidos C.D., Huang C.Y., Stinchcomb D.T., Osorio J.E. Immunogenicity and efficacy of chimeric dengue vaccine (DENVax) formulations in interferon-deficient AG129 mice. Vaccine, 2012, Vol. 30, no. 8, pp. 1513-1520.

12. Burnette W.N., Hoke C.H.Jr., Scovill J., Clark K., Abrams J., Kitchen L.W., Hanson K., Palys T.J., Vaughn D.W. Infectious diseases investment decision evaluation algorithm: a quantitative algorithm for prioritization of naturally occurring infectious disease threats to the US military. Mil. Med., 2008, Vol. 173, pp. 174-181.

13. Chen R., Vasilakis N. Dengue – quo tu et quo vadis? Viruses, 2011, Vol. 3, no. 9, pp. 1562-608.

14. Cuong H.Q. Quantifying the emergence of dengue in Hanoi, Vietnam: 1998-2009. PLoS Negl. Trop. Dis., 2011, Vol. 5, e1322. doi: 10.1371/journal.pntd.0001322.

15. da Silveira L.T.C., Tura B., Santos M. Systematic review of dengue vaccine efficacy. BMC Infect. Dis.. 2019, Vol. 19, no. 1, 750. doi: 10.1186/s12879-019-4369-5.

16. Dallimore T., Hunter T., Medlock J.M., Vaux A.G.C., Harbach R.E., Strode C. Discovery of a single male Aedes aegypti (L.) in Merseyside, England. Parasit. Vectors, 2017, Vol. 10, no. 1, 309. doi:10.1186/s13071-017-2251-0.

17. de la Guardia C., Lleonart R. Progress in the identification of dengue virus entry/fusion inhibitors. BioMed Res. Int., 2014, Vol. 2014, 825039. doi: 10.1155/2014/825039.825039.

18. Durbin A.P., Karron R.A., Sun W., Vaughn D.W., Reynolds M.J., Perreault J.R., Thumar B., Men R., Lai C.J., Elkins W.R., Chanock R.M., Murphy B. R., Whitehead S.S.. Attenuation and immunogenicity in humans of a live dengue virus type-4 vaccine candidate with a 30 nucleotide deletion in its 3′-untranslated region. Am. J. Trop. Med. Hyg., 2001, Vol. 65, no. 5, pp. 405-413.

19. Fibriansah G., Tan J.L., Smith S.A., de Alwis R., Ng T.-S., Kostyuchenko V.A., Jadi R.S., Kukkaro P., de Silva A.M., Crowe J.E. , Lok S.-M. A highly potent human antibody neutralizes dengue virus serotype 3 by binding across three surface proteins. Nat. Commun., 2015, Vol. 6, 6341. doi: 10.1038/ncomms7341.

20. Flasche S., Wilder-Smith A., Hombach J., Smith P.G..Estimating the proportion of vaccine induced hospitalized dengue cases among Dengvaxia vaccinees in the Philippines. Wellcome Open Res., 2019, Vol. 4, 165. doi: 10.12688/wellcomeopenres.15507.1.

21. Friberg H., Martinez L.J., Lin L., Blaylock J.M., De La Barrera R.A., Rothman A.L., Putnak J.R., Eckels K.H., Thomas S.J., Jarman R.G., Currier J.R. Cell-Mediated Immunity Generated in Response to a Purified Inactivated Vaccine for Dengue Virus Type 1. mSphere, 2020, Vol. 5, no. 1. pii: e00671-19. doi: 10.1128/mSphere.00671-19.

22. Galula J.U., Salem G.M., Chang G.-J.J., Chao D.-Y. Does structurally-mature dengue virion matter in vaccine preparation in post-Dengvaxia era? Hum. Vaccin. Immunother., 2019, Vol. 15, no. 10, pp. 2328-2336.

23. Gibbons R.V., Streitz M., Babina T., Fried J.R. Dengue and US military operations from the Spanish-American War through today. Emerg. Infect. Dis., 2012, Vol. 18, no. 4, pp. 623-630.

24. Gubler D.J. Dengue/dengue haemorrhagic fever: history and current status. Novartis Found. Symp., 2006, Vol. 277, pp. 3-16.

25. Guirakhoo F., Pugachev K., Zhang Z., Myers G., Levenbook I., Draper K., Lang J., Ocran S., Mitchell F., Parsons M., Brown N., Brandler S., Fournier C., Barrere B., Rizvi F., Travassos A., Nichols R., Trent D., Monath T. Safety and efficacy of chimeric yellow Fever-dengue virus tetravalent vaccine formulations in nonhuman primates. J. Virol., 2004, Vol. 78, no. 9, pp. 4761-4775.

26. Guirakhoo F., Pugachev K., Arroyo J., Miller C., Zhang Z-X., Weltzin R., Georgakopoulos K., Catalan J., Ocran S., Draper K., Monath T.P. Viremia and immunogenicity in nonhuman primates of a tetravalent yellow fever-dengue chimeric vaccine: genetic reconstructions, dose adjustment, and antibody responses against wild-type dengue virus isolates. Virology, 2002, Vol. 298, no. 1, pp. 146-159.

27. Guy B., Jackson N. Dengue vaccine: hypotheses to understand CYD-TDV- induced protection. Nat. Rev. Microbiol., 2016, Vol. 14, no. 45-54.

28. Guy B., Saville M., Lang J. Development of sanofi pasteur tetravalent dengue vaccine. Hum. Vaccin., 2010, Vol. 6, no. 9, pp. 696-705.

29. Guy B., Noriega F., Ochiai R.L., L’azou M., Delore V., Skipetrova A., Verdier F., Coudeville L., Savarino S., Jackson N. A recombinant live attenuated tetravalent vaccine for the prevention of dengue. Expert Rev. Vaccines, 2017, Vol. 16, no. 7, pp. 1-13.

30. Guzman M.G., Harris E. Dengue. Lancet, 2015, Vol. 385, no. 9966, pp. 453-465.

31. Hadinegoro S.R., Arredondo-García J.L., Capeding M.R., Deseda C., Chotpitayasunondh T., Dietze R., Muhammad Ismail H.I., Reynales H., Limkittikul K, Rivera-Medina D.M., Tran H.N., Bouckenooghe A., Chansinghakul D., Cortés M., Fanouillere K., Forrat R., Frago C., Gailhardou S., Jackson N., Noriega F., PlennevauxE., Wartel T.A., Zambrano B., Saville M.; CYD-TDV Dengue Vaccine Working Group. Efficacy and Long-Term Safety of a Dengue Vaccine in Regions of Endemic Disease. N. Engl. J. Med., 2015, Vol. 373, no. 13, pp. 1195-206.

32. Halstead S.B. Which Dengue Vaccine Approach Is the Most Promising, and Should We Be Concerned about Enhanced Disease aſter Vaccination? There Is Only One True Winner. Cold Spring Harb. Perspect. Biol., 2018, Vol. 10, no. 6, a030700. doi: 10.1101/cshperspect.a030700.

33. Halstead S., Wilder-Smith A. Severe dengue in travellers: pathogenesis, risk and clinical management. J. Travel Med., 2019, Vol. 26, no. 7, taz062. doi: 10.1093/jtm/taz062.

34. Holbrook M.R. Historical Perspectives on Flavivirus Research. Viruses, 2017, Vol. 9, no. 5, pii:E97. doi: 10.3390/v9050097.

35. Holmes E.C., Twiddy S.S. The origin, emergence and evolutionary genetics of dengue virus. Infect. Genet. Evol., 2003, Vol 3, no. 1, pp. 19-28.

36. Huang C. Y.-H., Butrapet S., Tsuchiya K. R., Bhamarapravati N., Gubler D. J., Kinney R.M. Dengue 2 PDK- 53 virus as a chimeric carrier for tetravalent dengue vaccine development. Virology, 2003, Vol. 77, no. 21, 11436-11447.

37. Khetarpal N., Khanna I. Dengue Fever: Causes, Complications, and Vaccine Strategies. Immunol. Res., 2016, Vol. 2016, 6803098. doi: 10.1155/2016/6803098.

38. Kraemer M.U., Sinka M.E., Duda K.A., Mylne A., Shearer F.M., Brady O.J., Messina J.P.,Barker C.M., Moore C.G., Carvalho R.G., Coelho G.E., van Bortel W., Hendrickx G., Schaffner F., Wint G.R., Elyazar I.R., Teng H.J,. Hay S.I. The global compendium of Aedes aegypti and Ae. albopictus occurrence. Elife, 2015, no. 4, e08347. doi: 10.7554/eLife.08347.

39. Kyle J.L., Harris E. Global spread and persistence of dengue. Annu. Rev. Microbiol., 2008, Vol. 62, pp. 71-92.

40. Messina J.P., Brady O.J., Scott T.W., Zou C., Pigott D.M., Duda K.A., Bhatt S., Katzelnick L., Howes R.E., Battle K.E., Simmons C.P., Hay S.I. Global spread of dengue virus types: mapping the 70 year history. Trends Microbiol., 2014, Vol. 22, no. 3, pp. 138-146.

41. Modis Y., Ogata S., Clements D., Harrison S.C. Variable surface epitopes in the crystal structure of dengue virus type 3 envelope glycoprotein. J. Virol., 2005, Vol. 79, no. 2, pp. 1223-1231.

42. Mustafa M.S., Rasotgi V., Jain S., Gupta V. Discovery of fiſth serotype of dengue virus (DENV-5): A new public health dilemma in dengue control. Med. J. Armed Forces India, 2015, Vol. 71, no. 1, pp. 67-70.

43. News Science. Dengue vaccine fiasco leads to criminal charges for researcher in the Philippines. Available at: https://www.sciencemag.org/news/2019/04/dengue-vaccine-fiasco-leads-criminal-charges-researcher-philippines (20.08.2020).

44. Osorio J.E., Brewoo J.N., Silengo S.J., Arguello J., Moldovan I.R., Tary-Lehmann M., Powell T.D., Livengood J.A., Kinney R.M., Huang C.Y., Stinchcomb D.T. Efficacy of a tetravalent chimeric dengue vaccine (DENVax) in Cynomolgus macaques. Am. J. Trop. Med. Hyg., 2011, Vol. 84, no. 6, pp. 978-987.

45. Osorio J.E., Velez I.D., Thomson C., Lopez L., Jimenez A., Haller A.A., Silengo S., Scott J., Boroughs K.L., Stovall J.L., Luy B.E., Arguello J., Beatty M.E., Santangelo J., Gordon G.S., Huang C.Y., Stinchcomb D.T. Safety and immunogenicity of a recombinant live attenuated tetravalent dengue vaccine (DENVax) in flavivirus-naive healthy adults in Colombia: a randomised, placebo-controlled, phase 1 study. Lancet Infect. Dis., 2014, Vol. 14, no. 9, pp. 830-838.

46. Priyamvada L., Quicke K.M., Hudson W.H. Onlamoon N., Sewatanon J., Edupuganti S., Pattanapanyasat K., Chokephaibulkit K., Mulligan M.J., Wilson P.C., Ahmed R., Suthar M.S., Wrammert J. Human antibody responses aſter dengue virus infection are highly cross-reactive to Zika virus. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 2016, Vol. 113, no. 28, pp. 7852-857.

47. Raviprakash K., Luke T., Doukas J., Danko J., Porter K., Burgess T., Kochel T. A dengue. DNA vaccine formulated with Vaxfectin® is well tolerated, and elicits strong neutralizing antibody responses to all four dengue serotypes in New Zealand white rabbits. Hum. Vaccin. Immunother., 2012, Vol. 8, no. 12, pp. 1764-1768.

48. Report World Health Organization: Global strategy for dengue prevention and control 2012-2020. 43 p.Publication date: August 2012. Available at: https://www.who.int/denguecontrol/9789241504034/en/ (20.08.2020).

49. Schmidt A.C., Lin L., Martinez L.J., Ruck R.C., Eckels K.H., Collard A., de la Barrera R., Paolino K.M., Toussaint J.F., Lepine E., Innis B.L., Jarman R.G., Thomas S.J.. Phase 1 Randomized Study of a Tetravalent Dengue Purified Inactivated Vaccine in Healthy Adults in the United States. Am. J. Trop. Med. Hyg., 2017, Vol. 96, no. 6, pp. 1325-1337.

50. Sun H., Chen Q., Lai H. Development of Antibody Therapeutics against Flaviviruses. Int. J. Mol. Sci., 2017, Vol. 19, no. 1, pii: E54. doi:10.3390/ijms19010054.

51. Sun W., Cunningham D., Wasserman S.S., Perry J., Putnak J.R., Eckels K.H., Vaughn D.W., Thomas S.J., Kanesa-Thasan N., Innis B.L. Edelman R. Phase 2 clinical trial of three formulations of tetravalent live-attenuated dengue vaccine in flavivirus-naïve adults. Hum. Vaccin., 2009, Vol. 5, no. 1, pp. 33-40.

52. Thomas S.J., Yoon I.-K. A review of Dengvaxia®: development to deployment. Hum. Vaccin. Immunother., 2019, Vol. 15, no. 10, pp. 2295-2314.

53. Tsai W.Y., Lin H.E., Wang W.K. Complexity of human antibody response to dengue virus: implication for vaccine development. Front. Microbiol., 2017, Vol. 8, 1372. doi: 10.3389/fmicb.2017.01372

54. Ulrich H., Pillat M.M., Tárnok A. Dengue Fever, COVID-19 (SARS-CoV-2), and Antibody-Dependent Enhancement (ADE): A Perspective. Cytometry A., 2020, Vol. 97, no. 7, pp. 662-667.

55. Vos T., Abajobir A.A., Abate K.H., Abbafati C., Abbas K.M., Abd-Allah F., Abdulkader R.S., AbdishakurM.A., Abuka Abebo T. Global, regional, and national incidence, prevalence, and years lived with disability for 328 diseases and injuries for 195 countries, 1990-2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. Lancet, 2017, Vol. 390, no. 10100, pp. 1211-1259.

56. Walther D., Scheuch D.E., Kampen H. The invasive Asian tiger mosquito Aedesalbopictus (Diptera: Culicidae) in Germany: local reproduction and overwintering. Acta Trop., 2017, Vol. 166, pp. 186-192.

57. Watanabe S., Chan K.W.K., Wang J., Rivino L., Lok S.-M., Vasudevan S.G. Dengue virus infection with highly neutralizing levels of cross-reactive antibodies causes acute lethal small intestinal pathology without a high level of viremia in mice. J. Virol., 2015, Vol. 89, no. 11, pp. 5847-5861.

58. Watanaveeradej V., Simasathien S., Nisalak A., Endy T.P., Jarman R.G., Innis B.L., Thomas S.J., Gibbons R.V., Hengprasert S., Samakoses R., Kerdpanich A., Vaughn D.W., Putnak J.R., Eckels K.H., Barrera R.de L., Mammen M.P. Jr. Safety and immunogenicity of a tetravalent live-attenuated dengue vaccine in flavivirus-naive infants. Am. J. Trop. Med. Hyg., 2011, Vol. 85, no. 2, pp. 341-351.

59. Whitehead S.S., Durbin A.P., Pierce K.K., Elwood D., McElvany B.D., Fraser E.A., Carmolli M.P., Tibery C.M., Hynes N.A., Jo M., Lovchik J.M., Larsson C.J., Doty E.A., Dickson D.M., Luke C.J., Subbarao K., Diehl S.A., Kirkpatrick B.D. In a randomized trial, the live attenuated tetravalent dengue vaccine TV003 is well-tolerated and highly immunogenic in subjects with flavivirus exposure prior to vaccination. PLoS Negl. Trop. Dis., 2017, Vol. 11, e0005584. doi: 10.1371/journal.pntd.0005584.

60. Wilder-Smith A., Quam M., Sessions O., Rocklov J., Liu-Helmersson J., Franco L., Khan K. The 2012 dengue outbreak in Madeira: exploring the origins. Euro Surveill., 2014, Vol. 19, no. 8, 20718. doi: 10.2807/1560-7917.es2014.19.8.20718.

61. Wilder-Smith A. The first licensed dengue vaccine: can it be used in travelers? Curr. Opin. Infect. Dis., 2019, Vol. 32, no. 5, pp. 394-400.