Растенок - все о здоровье детей и будующих мам.
ГлавнаяНовостиКонтакты
 

Перспективы разработки сибиреязвенных вакцин

Перспективы разработки сибиреязвенных вакцин
В XXI в. к разрабатываемым средствам профилактики инфекционных заболеваний предъявляются высокие требования.

Сибиреязвенные вакцины нового поколения должны:
• содержать только полностью охарактеризованные компоненты с установленным механизмом действия:
• эффективно защищать от заражения любым вирулентным штаммом В. anthra-cis,
• обладать продолжительным действием при однократной иммунизации;
• не вызывать в той или иной мере опасных проявлений побочного действия на макроорганизм;
• быть легкоприменимыми при массовой иммунизации без привлечения квалифицированного персонала.

Немаловажное значение придают биологической безопасности, экологичности и экономической рентабельности производимых вакцин. Достигнутые в последние десятилетия успехи в биологии и медицины открывают беспрецедентные возможности для целенаправленного создания профилактических препаратов.

Используемые в настоящее время живые сибиреязвенные вакцины представлены аттенуированными штаммами В.


anthracis, синтезирующими все компоненты сибиреязвенного токсина. Устранения токсичности образующихся in vivo комплексов протективного антигена с отечным и летальным факторами можно достичь контролируемой модификацией кодирующих их генов. Впервые сконструировали штаммы В. anthracis, продуцирующие протективный антиген с модифицированной сайт-специфическим мутагенезом областью взаимодействия с эукариотической протеазой. Результатом мутации стала невозможность расщепления протективного антигена фурином, т. е. белок, сохранивший иммуногенность, утратил способность к связыванию с отечным и летальным факторами и транслокации их внутрь эукариотической клетки.

Созданы детоксицированные дериваты вакцинного штамма В. anthracis Sterne 34F2 путем введения точковых мутаций или мутаций со сдвигом рамки считывания в гены отечного и летального факторов. Протективность модифицированных производных соответствовала уровню протективности исходного штамма. Сконструированы рекомбинантные штаммы с мутацией гена pag в сайте эффекторной транслокации.


Синтезируемый ими протективный антиген утрачивал способность к соединению с летальным фактором и перемещению его в клетки макроорганизма. Генно-инженерные штаммы при однократной парантеральной иммунизации обеспечивали эффективную защиту лабораторных животных в течение последующих 12 мес. Подобные генетические конструкции при сохранении всех преимуществ живых вакцин менее реактогенны. Их можно использовать в качестве продуцентов антигена, характеризуемого иммуногенностью и безопасностью. Двукратная иммунизация мутантным протективным антигеном, отдельно или в сочетании с отечным или летальным фактором, защищала животных от заражения спорами возбудителя сибирской язвы. Не менее обнадеживающие результаты были получены при использовании препарата, содержащего детоксицированный летальный фактор и функциональный протективный антиген.

Генно-инженерные технологии позволяют получать продуценты, синтезирующие исключительно высокоиммуногенную составляющую сибиреязвенного токсина. Кодирующий синтез протективного антигена ген pag клонировали в штаммах различных видов бактерий: Escherichia coli, В.


subtilis, В. anthracis, Salmonella typhimurium и Lactobacillus casei. В качестве экспрессирующих систем предлагались также вирусы и трансгенные растения. Разрабатываются подходы, позволяющие оптимизировать уровень продукции протективного антигена, увеличить продол-жительность и напряженность создаваемого вакцинами иммунитета, облегчить способ введения препаратов, удешевить и повысить рентабельность их производ-ства. Однако, несмотря на высокую интенсивность, длительность и адекватность финансирования проводимых за рубежом исследований, получение лицензий на использование препаратов для массовой иммунизации людей сдерживается проблемами обеспечения их стабильности, с одной стороны, и безопасности вакцинации — с другой. В конце 2006 г. прекратил свое действие один из американских государственных контрактов на создание рекомбинантной сибиреязвенной вакцины ввиду трудностей стабилизации конечного продукта. В разных стадиях клинических испытаний находятся генно-инженерные живые вакцины на основе В. subtilis, 5. typhimurium и вируса.

Стремление создать вакцины из высокоочищенных гомогенных продуктов неизбежно сталкивается с необходимостью применения веществ, неспецифически усиливающих иммунный ответ на антигены. Считают, что лучший адъювант для парентерального введения сибиреязвенного протективного антигена — алюминия гидроксид. Рекомбинантный протективный антиген в сочетании с алюминия гидроксидом (Biosector, Дания) хорошо зарекомендовал себя в иссле-дованиях на кроликах и макаках резусах и приводится экспертами ВОЗ в качестве успешного прототипа химических сибиреязвенных вакцин. Тем не менее поиск эффективных и безвредных адъювантов, усиливающих действие протективного антигена, актуальности не теряет. Интересен подход к созданию удобной для применения химической вакцины, заключающийся в инкапсулировании рекомбинантного протективного антигена в полилактидные микросферы. Для интраназального введения разрабатывают также синтетические адъюванты и адъювант на основе нетоксичной водно-масляной наноэмульсии.

Для того чтобы повысить эффективность химических вакцин, в их рецептуру вводят дополнительные антигены. Продемонстрирована способность отечного и летального факторов усиливать защитное действие протективного антигена. Добавление к протективному антигену полимера, входящего в состав капсулы В. anthracis, улучшает иммунологические характеристики препарата. Показана высокая протективная активность сочетания протективного антигена со споровыми антигенами. В 2005 г. в Парижском институте Л. Пастера начались испытания вакцинного препарата, состоящего из рекомбинантного протективного антигена, адъюванта и инактивированных формальдегидом спор. Функциональный скрининг генома возбудителя сибирской язвы, использующий возможности биоинформационного и протеомного анализа, позволил выявить около 50 серологически активных белковых молекул. В их числе оказались уже известные антигены В. anthracis — протективный антиген, отечный и летальный факторы. Кроме того, удалось установить потенциальную иммуногенность некоторых поверхностных протеинов, в том числе белков S-слоя, а также адгезинов, гидролаз и белков, транспортирующих аминокислоты и олигопептиды. S-слой — своеобразная биологическая мембрана в составе внешней оболочки клетки, играющая важную роль во взаимодействии бактерии с окружающей средой. S-слой В. anthracis расположен между капсулой и пептидогликаном.

Успехи в изучении молекулярных механизмов действия сибиреязвенного токсина и выявление функционально значимых доменов протективного антигена позволили приступить к созданию субъединичных сибиреязвенных вакцин на основе отдельных полипептидных частей молекулы протективного антигена. Установлено, что за протективность отвечает, главным образом, его домен 4. Сконструирован прототип субъединичной вакцины, состоящей из иммуногенных полипептидов — домена 4 протективного антигена, домена 1 летального фактора и термостабильного фермента Clostridium thermocellum, синтезированных генно- инженерным продуцентом на основе трансгенного растения. Отмечено, что сочетание доменов 1 и 4 протективного антигена обладает большей протективно- стью, чем препарат, содержащий только домен 4. Выявлен эффект усиления действия летального токсина при взаимодействии одного из видов антител с доменом 3 протективного антигена. Возможно, выключение минимальной части этого домена позволит повысить защитные способности протективного антигена.

Конструирование ДНК-вакцин — одно из интенсивно развивающихся направле-ний современной вакцинологии. Отличительная особенность ДНК-вакцинации — длительная экспрессия в цитоплазме эукариотической клетки нуклеиновых кислот, кодирующих синтез иммуногенных белков, что может обеспечивать формирова¬ние длительного и напряженного иммунитета. Кроме того, технология конструирования ДНК-вакцин позволяет сочетать в одном препарате гены, кодирующие синтез различных гомо- и гетерологичных антигенов. Так, в качестве ДНК-вакцин предлагали препараты объединенных ДНК, кодирующих иммуногенные белки В. anthracis и Y. pestis, В. anthracis и вирусов Эбола, Марбург, венесуэльского энцефалита лошадей, В. anthracis и вируса герпеса. В настоящее время стадию доклинических испытаний прошли моно- и бивалентные ДНК-вакцины, детерминирующие синтез детоксицированных белков В. anthracis: протективного антигена, летального фактора и одновременно двух этих белков. Лабораторные животные, двукратно иммунизированные бивалентными ДНК- вакцинами, выживали в 100% случаев после аэрозольного заражения вирулентным штаммом В. anthracis. Необходимо учитывать, что внедрение ДНК-вакцин сопряжено с серьезной проблемой обеспечения безопасности человека.

Таким образом, разработка сибиреязвенных вакцин в мире осуществляется динамично и интенсивно; используется весь арсенал накопленных знаний о структуре антигенов и кодирующих их генов, о молекулярных механизмах патогенетических и иммунных процессов. Что касается методического обеспечения работ, то в них учтены самые последние достижения иммунологии, микробиологии, генетики, молекулярной генетики, биохимии, биофизики, биоинформатики, геномики и протеомики. Если развитие будет продолжаться в том же ускоряющемся темпе, то в ближайшие 5-10 лет смогут значительно расшириться границы научного знания о механизмах патогенного действия В. anthracis. Это, в свою очередь, позволит создать новые методы и средства профилактики и лечения особо опасного инфекционного заболевания.


Оцените статью: (13 голосов)
4 5 13
Статьи из раздела Вакцина и вакцинация на эту тему:
Иммунопрофилактика сибирской язвы
Показания к вакцинации и инфекционный контроль
Сибиреязвенные вакцины





Новые статьи

» Ожирение
Ожирение
Основные принципы лечения ожирения: • низкокалорийная диета; • изменение образа жизни; • дозированные физические нагрузки; • физиотерапия и иглорефлексотерапия; • лекарственная терапия (препараты... перейти

» Плоскостопие
Плоскостопие
Плоские стопы делят на врожденные (около 5%) и приобретенные (до 95%). Врожденное плоскостопие встречается очень редко и связано с костными искривлениями вследствие неправильного положения плода, в ре... перейти

» Сколиоз
Сколиоз
Лечебная физическая культура - важнейшее средство в комплексной терапии сколиоза, которая направлена на решение следующих задач: • создание физиологических предпосылок для восстановления правильного ... перейти

» Нарушение осанки
Нарушение осанки
Путь к формированию правильной осанки и направленной коррекции ее нарушений начинается с методически правильно выполненного осмотра и, при необходимости, проведения углубленного обследования. Это обус... перейти

» Детский церебральный паралич
Детский церебральный паралич
Основным средством лечебной физкультуры при детском церебральном параличе являются специально подобранные упражнения в соответствии с задачами лечебно-восстановительной работы, определяемые состоянием... перейти

» Хроническая почечная недостаточность
Хроническая почечная недостаточность у детей - это неспецифический синдром, развивающийся вследствие необратимого снижения почечных гомеостатических функций при любом тяжелом прогресс... перейти

» Тубулоинтерстициальный нефрит и интерстициальный нефрит
Тубулоинтерстициальный нефрит и интерстициальный нефрит
Тубулоинтерстициальный нефрит или интерстициальный нефрит - острое или хроническое неспецифическое абактериальное, недеструктивное воспаление интерстициальной ткани почек, сопровождающееся вовлечением... перейти