Хотя патология дыхательной системы является основным воздействием COVID-19, у многих пациентов также проявляются важные неврологические симптомы, такие как потеря обоняния (аносмия), головные боли, недомогание, потеря когнитивных способностей, эпилепсия, атаксия и энцефалопатия, среди прочих.

Однако это воздействие коронавируса на нервную систему не было детально охарактеризовано, и неизвестно, предотвращают ли вакцины, разработанные против COVID-19, распространение SARS-CoV-2 в центральную нервную систему и обеспечивают ли они защиту от поражения мозга.

Теперь, используя модель мыши, восприимчивой к коронавирусной инфекции SARS-CoV-2, междисциплинарная группа испанских исследователей под руководством д-ра Хавьера Вилладиего и д-ра. Хуаном Хосе Толедо-Аралом (IBiS, CIBERNED и кафедра медицинской физиологии и биофизики медицинского факультета Севильи) и Хуаном Гарсия-Арриаза (кафедра молекулярной и клеточной биологии CNB-CSIC, CIBERINFEC и PTI Global Health CSIC), в сотрудничестве с другими группами из Университета Севильи и Национального исследовательского совета Испании (CSIC), демонстрируют способность SARS-CoV-2 инфицировать различные области мозга и вызывать повреждения мозга, а также то, как вакцина CNB-CSIC полностью защищает от инфекции мозга.

Эти результаты опубликованы в журнале Nature Neuroscience.

Исследователи изучили эволюцию вирусной инфекции в различных областях мозга, отметив, что вирусная репликация происходит в основном в нейронах, вызывая нейропатологические изменения, такие как потеря нейронов, активация глии и повреждение сосудов. "Мы провели очень подробное анатомо-патологическое и молекулярное исследование областей мозга и типов клеток, которые были инфицированы вирусом. Примечательно, как вирус заражает различные области и в основном нейроны", - объясняет Хавьер Вилладьего.

После того, как была установлена схема заражения мозга вирусом SARS-CoV-2, исследователи оценили эффективность вакцины против COVID-19, разработанной в CNB-CSIC. Для этого они иммунизировали мышей одной или двумя дозами вакцины MVA-CoV2-S, созданной на основе модифицированного вируса вакцинии Анкара (MVA), экспрессирующего шипиковый (S) белок SARS-CoV-2, и проанализировали ее способность защищать от инфекции и повреждения мозга.

"Полученные результаты впечатляют, демонстрируя, что даже введение одной дозы вакцины MVA-CoV2-S полностью предотвращает инфекцию SARS-CoV-2 во всех исследованных областях мозга и предотвращает сопутствующее повреждение мозга, даже после повторного заражения вирусом. Это свидетельствует о высокой эффективности и иммуногенной силе вакцины, которая вызывает стерилизующий иммунитет в мозге", - говорит Хуан Гарсия-Арриаза.

Эти результаты подтверждают предыдущие данные об иммуногенности и эффективности вакцины MVA-CoV2-S в различных моделях животных.

"Ранее в ряде публикаций мы показали, что вакцина MVA-CoV2-S, разработанная нами в CNB-CSIC, вызывает в трех моделях животных (мыши, хомяки и макаки) мощный иммунный ответ в виде антител, связывающихся с S-белком вируса, и нейтрализующих антител против различных вариантов вируса, а также активацию Т-лимфоцитов - важнейших маркеров борьбы с инфекцией", - говорит Мариано Эстебан, научный сотрудник CNB-CSIC, участвовавший в исследовании.

Полученные результаты имеют важные долгосрочные последствия для понимания инфекции, вызываемой SARS-CoV-2. "Полученные нами данные об инфекции SARS-CoV-2 в головном мозге согласуются с неврологической патологией, наблюдаемой у пациентов с COVID-19", - говорит Хосе Лопес-Барнео, исследователь IBiS, участвовавший в публикации.

"Наша работа - это первое исследование вакцины, которая на 100% эффективна против повреждения мозга, вызванного SARS-CoV-2 у восприимчивой мыши, и полученные результаты убедительно свидетельствуют о том, что вакцина может предотвратить стойкий COVID-19, наблюдаемый у нескольких людей, инфицированных SARS-CoV-2", - говорит Хуан Хосе Толедо-Арал.

"Представленные в этом исследовании данные о полном ингибировании репликации SARS-CoV-2 в мозге, опосредованном вакциной MVA-CoV2-S, вместе с опубликованными ранее исследованиями группы и соавторов об иммуногенности и эффективности вакцины против различных вариантов SARS-CoV-2, поддерживают I фазу клинических испытаний такой вакцины или аналогичных прототипов для оценки их безопасности и иммуногенности", - подчеркивают авторы исследования.