Зоонозните заболявания се увеличават

Д-р Катерина Такова-Сакалийска е една от тазгодишните победителки в стипендиантската програма „За жените в науката“. Тя е постдокторант към катедра „Физиология на растенията и молекулярна
биология“ на Пловдивския университет „П. Хилендарски“ и е първата носителка на тази стипендия с кариера в Пловдив. Изследователската ѝ дейност е насочена към продуцирането на вирусни протеини в растения с цел имунодиагностика и създаване на кандидат-ваксини. Била е работещ гост при лидерите в направлението в лабораторията на проф. Джордж Ломонософ в центъра „Джон Инес“ във Великобритания. Главен фокус в работатаѝ заемат зоонозните вируси, в частност вирусът на хепатит Е и SARS-CoV-2. До момента д-р Катерина Такова-Сакалийска е съавтор в 7 научни публикации и е участвала в над 10 научни форума у нас и в чужбина. Тя има изявен интерес и към преподавателската дейност и развитие на методиката на обучение чрез интегриране на проектобазиран подход във висшето образование и създаване на цялостни интердисциплинарни концепции с практическа насоченост. Проектът, с който печели стипендията „За жените в науката“ за 2022 г., е насочен към имунодиагностика и създаване на кандидат-ваксини за SARS-CoV-2. За тази цел изследва продуцирането на вирусни протеини в тютюневи растения. Проектът ѝ има огромен потенциал да допринесе за справяне с бъдещи пандемии на местно и на глобално ниво.

Зина СОКОЛОВА

Д-р Катерина Такова се занимава с физиология на растенията. Защитава дисертация през юли 2022 г. Преди това завършва бакалавърска степен по молекулярна биология и магистърска по молекулярна биология и биотехнологии в Пловдивския университет.
„Не съм знаела от малка към какво ще се насоча, тъй като имах много интереси – казва тя. – Завърших езикова гимназия с немски език. В последните три години там се насочих към биологията. А единственото ми желание като студентка беше да уча молекулярна биология. Тръгнах по пътя на науката в началото на трети курс, когато се срещнах с д-р Гергана Захманова. Тя заедно с проф. Валентина Тонева станаха научни ръководители на бакалавърската ми теза. По време на магистратурата прекарах почти 6 месеца в Университета на Алгарв в Португалия, където гостувах на проф. Жозе Лейтао. Там всъщност добих по-ясна представа с какво точно искам да се занимавам, и възникна идеята да започна докторантура. Отново мои научни ръководители станаха д-р Захманова и проф. Тонева.“
Д-р Такова участва в екип, който се занимава с производство на вирусни протеини в растения с цел диагностика на вирусни заболявания, както и създаването на кандидат-ваксини за различни вирусни заболявания. Вече има сериозен опит в изследване на вирусни белтъци на хепатит Е и проследяване разпространението на този вирус в България, в частност при прасета.
„Ние бяхме първите, които установихме, че вирусът на хепатит Е циркулира в популацията на диви свине в България – казва тя. –
И след като успешно изработихме установка за имунодиагностика на хепатит Е, решихме да приложим натрупания опит в разработването на подобна диагностична установка за SARS-CоV-2. Това е проектът, с който спечелих стипендията – пълното му наименование е „Имунодиагностика на SARS-CoV-2 инфекция чрез антиген, продуциран в растения“. За целта антигенен белтък от SARS-CoV-2 се произвежда в цели тютюневи растения, след което се пречиства и използва за диагностични цели. Чрез него се установява наличието на специфични антитела срещу вируса.“
Фокус в работата на д-р Такова са растителните експресионни системи и зоонозните вируси. До този момент тя има разработки върху кандидат-ваксини (една срещу хепатит Е и друга химерна ваксина срещу хепатит Е и инфлуенца едновременно), както и върху имунодиагностика на хепатит Е и SARS-CоV-2, всички основани на белтъци, добити в тютюн. Заедно със свои колеги д-р Такова прави и молекулярни изследвания на разпространението на вируса на хепатит Е при прасета. Целта на това изследване е да се определи какви генотипове на хепатит Е има в популацията.
„Целият фокус на работата ни в последно време е свързан със зоонозните заболявания – т.е. такива, които се прехвърлят от животно на човек. А хепатит Е е именно такова заболяване – подчертава изследователката. – В развитите страни вирусът на хепатит Е се предава главно от прасета на хора чрез консумация на недобре обработено месо. Той представлява заплаха за имунокомпрометирани пациенти. Рис-
кови групи например са хора, претърпели трансплантации или коинфектирани с други хепатитни вируси. Крайната цел на нашето проучване е да се установи какви са рисковите фактори, водещи до разпространение на хепатит Е в свинефермите, и да се изработят мерки за ограничаване разпространението на вируса и достигането му на трапезата ни.
Хепатит Е е малко известен и повечето хора не са чували за него. Много от тях може да са преболедували хепатит Е без симптоми и следователно, без да разберат това. Коронавирусът също е зоонозно заболяване – известно е, че SARS-CоV-2 прескочи междувидовата бариера. Има основание да считаме, че в близко бъдеще зоонозните заболявания ще бъдат много голям проблем. Причината е интензивната комуникация между хора от различни страни, засилващата се глобализация. Натрупали са се фактори, които благоприятстват еволюцията на вирусите и преминаването на междувидовите бариери. Затова е добре да бъдем подготвени, като считам, че настоящият ми проект е добра практика в тази насока. Предварителните резултати от това проучване са много обещаващи.“
Д-р Магдалена Баймакова, също лауреат на „Жените в науката“, прави проучване на кръвните донори в България за наличие на антитела срещу хепатит Е, припомня д-р Такова. Оказва се, че 25% от общата популация в страната има антитела срещу хепатит Е, което означава, че в някакъв момент тези хора са се срещали с вируса. Той не е опасен за хората с добър имунитет, но е рисков за такива, които страдат от други видове хепатит, имат СПИН или са на хемодиализа. Кръвните продукти не се изследват за вируса, а те са рисков фактор. Но при общата популация инфекцията с хепатит Е преминава безсимптомно, както и при прасетата.
„Темата на моята дисертация беше „Растителна експресионна система, продуцираща рекомбинантни белтъци за диагностика на хепатит Е, и проследяване на разпространението на вируса в България“ – казва д-р Такова. – Направихме първото по-мащабно проучване за разпространение на вируса при свине, като изследвахме 11 области в България. За първи път установихме, че има хепатит Е и при диви свине на територията на страната. Като продължение на тази работа в момента извършваме и молекулярни изследвания за разпространението на вируса на хепатит Е при прасета. Целта на това изследване е да се определи какви генотипове на хепатит Е вируса циркулират в популацията. За събирането на пробите от животни работим съвместно с ветеринарен лекар. Нашите проучвания показаха нуждата от рутинно проследяване на динамиката на вируса сред популациите на тези видове. За да отговорим на тази нужда, създадохме способ за имунодиагностика на базата на антиген, продуциран в растения. В растения може да се продуцират ценни вирусни протеини, които да се използват за диагностика и за кандидат-ваксини. Проведохме проучвания и в двете посоки. Тествахме нашите протеини върху мишки – имаше много добър имунен отговор срещу капсидния белтък на хепатит Е, добит в растения.
Идеята за ваксини, получени в растения, е интересна алтернатива на такива, произведени в бактериални експресионни системи или животински клетъчни култури. През 2022 г. беше лицензирана първата ваксина за хуманна употреба – срещу коронавирус, продуцирана в растения. Работата ни е фокусирана върху създаването на кандидат-ваксини, които са под формата на вирусоподобни частици. Някои вирусни белтъци имат свойството да се самосъбират и да образуват вирусоподобни комплекси, като имитират вирус. Тези комплекси са добри кандидати за ваксини, защото нямат генетичен материал и това ги прави по-щадящи от атенюираните ваксини, като в същото време имитират успешно имуногенните епитопи (част от антигена, която се разпознава от имунната система) на вируса и създават добър имунен отговор.“