WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 ||

ставляющий собой пространственно сближенные участки одной полипептидной цепи, в – конфорВ 1984 году в эксперименте на добровольцах бымационный эпитоп, составленный аминокислотло продемонстрировано, что получаемая генноинными остатками двух разных полипептидов женерная молекулярная вакцина (22 нм-частицы) против гепатита В вызывает в организме человека синтетическим пептидом провести иммунизацию.

эффективное образование вируснейтрализующих Выполненные многочисленные эксперименты в антител. Данная “дрожжевая” молекулярная вакданном направлении показали, что в некоторых цина явилась первой генноинженерной вакциной, случаях пептидные вакцины обеспечивают специ- которая была разрешена для использования в медифическую защиту организма от соответствующего цине. До сих пор она обеспечивает единственный вируса.

надежный способ массовой защиты от гепатита В.

Хотя подход с использованием синтетических В связи с низкой иммуногенностью индивидупептидов обладает значительными потенциальны- альных вирусных белков возникла идея создания ми возможностями, имеются и существенные слож- надмолекулярных вирусоподобных белковых струкности, обусловленные прежде всего слабой анти- тур, в которых многократно представлены те или генной активностью большинства индивидуальных иные антигенные детерминанты. При этом необхопептидов вследствие их малого размера. димо наличие белка-носителя, который при определенных условиях способен осуществлять самосборку Усиления иммуногенности таких пептидов часвирусоподобных частиц. При встройке кодирующей то удается добиться после связывания их с высокопоследовательности антигенной детерминанты изумолекулярными носителями (например, с белком, чаемого вируса в заранее выбранный район гена называемым бычьим сывороточным альбумином).

белка-носителя можно надеяться на то, что детерОднако получение таких вакцин трудоемко и дороминируемый таким гибридным геном химерный го, что малоприемлемо при массовой вакцинации.

белок будет способен по-прежнему формировать Для некоторых вирусов не удается подобрать ус- надмолекулярные структуры и экспонировать на их ловий их размножения на культурах клеток или в поверхности чужеродные антигенные детерминанорганизме лабораторных животных и как следствие ты. Первый успех в данном направлении исследоваэтого – невозможно получать даже инактивирован- ний, имеющий практическое значение, достигнут ную вакцину. Ярким примером такого случая явля- Кларком с соавторами в 1987 году при использовается вирус гепатита В человека, для которого не нии в качестве белка-носителя корового (сердценайдено культур клеток млекопитающих, обеспе- винного) белка вируса гепатита В человека. Данный.. : белок называют кор-антигеном (HBcAg). При нор- ния безопасных молекулярных противовирусных мальном развитии вируса гепатита В около 200 мо- вакцин. Тем не менее важнейшим направлением лекул HBcAg формируют изометрическую частицу научных изысканий остаются разработка и совердиаметром 28 нм, содержащую вирусный геном и шенствование новых типов живых вакцин, являназываемую сердцевиной вириона (см. рис. 4). ющихся самыми эффективными, поскольку они индуцируют сбалансированный гуморальный и При введении гена, кодирующего HBcAg в бакклеточный иммунный ответ.

териальные клетки кишечной палочки (Escherichia coli), оказалось, что в процессе синтеза данный белок способен осуществлять самосборку и формиро- вать без каких-либо дополнительных компонентов вируса сердцевинноподобные частицы, неотличиС появлением в середине 70-х годов текущего мые по своим иммунологическим и морфологичесстолетия методов генетической инженерии стала ким признакам от синтезируемых вирусом. Затем реальной возможность встройки в геномы вирусов был сконструирован гибридный ген, в котором перед чужеродных генов, направляющих синтез желаеначалом кодирующей последовательности HBcAg мых белков. В 1980 году проведены первые генподстроили ген-эквивалент протективной антиноинженерные эксперименты на вирусе простого генной детерминанты (АД) белка VP1 вируса ящура герпеса человека, в 1981 году – на аденовирусе че(19 аминокислотных остатков) так, чтобы синтеловека, а в 1982 году – на вирусе осповакцины. Воззировался единый химерный белок с последованикла идея конструирования гибридных вирусов, тельностями HBcAg и белка VP1 вируса ящура способных при заражении человека или животных (HBcAg/АД). Оказалось, что детерминируемый сосинтезировать не только свои белки, но и протекзданным гибридным геном химерный белок токситивные белки других патогенных вирусов, для коточен для бактерии. Поэтому он был синтезирован в рых нет эффективных вакцин. Такие гибридные викультуре клеток почки африканской зеленой маррусы получили название живых поливалентных тышки. Химерный белок (HBcAg/АД) формировал вакцин (поливалентные, так как защищают одновресердцевинноподобные частицы HBV, которые очименно от двух или более инфекций). Живые вакцищали от других белков и проверяли на иммуноны индуцируют не только антительный (гуморальгенность. Выяснилось, что иммуногенность поный) иммунный ответ в инфицируемом организме, лученных надмолекулярных структур, в которых но и имеющий наиболее важное значение для защимногократно представлены встроенные эпитопы ты от вирусной инфекции T-клеточный иммунный (рис. 4), приближается к иммуногенности инактиответ. Цитотоксические (разрушающие клетки-мивированной вакцины против ящура.

шени, в нашем случае клетки, инфицированные виРассмотренная работа наряду с исследования- русом) T-лимфоциты продуцируются только в отми, выполненными позднее, указывает на перспек- вет на антиген, синтезируемый эндогенно в клетках тивность создания вирусоподобных комплексов, организма, и не продуцируются при введении этого способных экспонировать на своей поверхности чу- же антигена экзогенно, то есть в составе убитой вакжеродные антигенные детерминанты, для получе- цины или в виде индивидуального белка. Поэтому Рис. 4. Схема строения вируса гепатита В (а) и частиц, образуемых поверхностным антигеном данного вируса (б), и седцевинноподобных частиц, образуемых химерным белком (в). Вирион вируса гепатита В имеет размер 42 нм, сердцевина 28 нм, а частицы поверхностного антигена 22 нм, ‹7, разработка живых поливалентных противовирус- вирусами других семейств) к воздействиям внешных вакцин открывает новые, ранее недоступные них физических факторов.

возможности иммунопрофилактики различных инВпечатляющие результаты получены при исфекционных заболеваний. Вирусы, в геном котопользовании гибридного ВОВ, экспрессирующего рых встраивают чужеродные гены, называют векповерхностный гликопротеин G вируса бешенства.

торными вирусами или векторами. Несомненно, Во многих европейских странах и Канаде основным что при создании живых поливалентных вакцин в природным источником вируса бешенства являюткачестве векторных наиболее целесообразно исся лисы, от которых заражаются домашние животпользовать вирусы, уже применяемые в качестве ные и человек. В США главными природными ноживых вакцин.

сителями вируса бешенства являются еноты и скунсы. Лабораторные эксперименты показали, что Внимание многих исследователей последние гопри введении лисам вместе с кормом гибридного ды было приковано к вирусу осповакцины, принадВОВ происходят вакцинирование животных и вылежащему к семейству поксвирусов. Данный вирус работка надежного иммунного ответа против бевозник, по-видимому, в конце прошлого – начале шенства (а также против ортопоксвирусов). Исходя настоящего столетия в процессе проведения массоиз этих результатов в Швейцарии и некоторых друвых вакцинаций против оспы и отбора вариантов гих странах провели масштабные эксперименты, вируса (исходно вируса оспы коров), обладающих которые состояли в том, что в местах обитания лис сниженной реактогенностью (дающих меньший разбрасывали пищевые приманки, содержащие жипроцент осложнений), но обеспечивающих надежвой гибридный вирус осповакцины. В результате ную защиту против оспы. Вирус осповакцины отлизначительно сократилось число лис, зараженных чается от оспы коров, в природе он не обнаружен, и вирусом бешенства, что привело к радикальному механизм его появления пока неясен. Различные снижению в этих районах заболеваемости бешенстштаммы вируса осповакцины (ВОВ) были испольвом домашних животных и человека.

зованы для массовых вакцинаций при выполнении В последние годы большое внимание уделяется международной программы ликвидации оспы на разработке ветеринарных живых вакцин на основе Земле (1953–1980 годы). Для ВОВ накоплен огромтаких поксвирусов, как вирус оспы птиц для птиный опыт использования в медицинской практике цеводства и вирус болезни Орф для овцеводства.

в разных климатических зонах. Этим данный вирус Полученные результаты указывают на большую очень привлекателен в качестве вектора для создаперспективность развития данного направления ния живых поливалентных вакцин. Однако накописследований и позволят существенно повысить ленные данные демонстрируют, что ВОВ реактогепродуктивность животноводства и птицеводства.

нен и в небольшом количестве случаев (0,1–0,2%) может вызывать осложнения, особенно у детей и лиц с нарушениями иммунной системы. Поэтому после объявления в 1980 году об искоренении оспы При создании живых поливалентных вирусных Всемирная организация здравоохранения призвала вакцин одной из основных проблем является престраны не проводить в дальнейшем противооспенодоление возможных побочных эффектов вакцинаную вакцинацию. В настоящее время такая вакциции. Во-первых, необходимо свести к минимуму нация прекращена практически во всем мире.

реактогенность получаемого гибридного вируса.

Во-вторых, при вакцинации гибридным вирусом Тем не менее именно ВОВ рассматривается мноформируется полноценный иммунный ответ не гими учеными как наиболее удобный вектор для сотолько на целевой синтезируемый антиген, но и на здания вирусных живых поливалентных вакцин.

все антигены векторного вируса. Поэтому повторное Обнаружено, что нарушение определенных генов использование того же вектора, но для вакцинации ВОВ приводит к снижению его реактогенности (випротив другого заболевания может быть затруднено.

рулентности). В многочисленных работах на лабоПреодолеть эти препятствия, возможно, удастся раторных животных продемонстрировано успешпри использовании новейшего подхода к иммуноное использование ВОВ в качестве вектора для профилактике вирусных инфекций, предложеннополучения эффективных живых вакцин против разго Танг с соавторами в 1992 году. Одновременно неличных вирусных инфекций.

сколько групп ученых опубликовали в 1993 году Важным направлением исследований является результаты своих работ, подтвердивших перспексоздание живых вакцин для домашних и диких жи- тивность этого нового направления исследований, вотных. В этом плане ВОВ имеет большие перспек- получившего название ДНК-вакцины. Оказалось, тивы для использования в качестве вектора, так как что в организм животного можно просто вводить он способен размножаться в организме не только препарат гибридной плазмиды, содержащей ген человека, но и многих млекопитающих. Важным протективного вирусного антигена. Происходящий достоинством ВОВ и других поксвирусов также яв- при этом синтез вирусного белка (антигена) приволяется их высокая устойчивость (по сравнению с дит к формированию полноценного (гуморального.. : и клеточного) иммунного ответа. Плазмида являет- ся небольшой кольцевой двухцепочечной молеку1. Иммунология: В 3 т.: Пер. с англ. / Под ред. У. Пола.

лой ДНК, размножающейся в бактериальной клетМ.: Мир, 1987–1988.

ке. С помощью методов генетической инженерии в плазмиду можно встроить необходимый ген (или 2. Крюи П. де. Охотники за микробами: Борьба за несколько генов), который затем сможет экспресжизнь. М.: Наука, 1987.

сироваться в клетках млекопитающих (в том числе и человека). Показано, что при разных способах 3. Уотсон Дж., Туз Дж., Курц Д. Рекомбинантные введения (внутрикожно, внутримышечно, внутри- ДНК: Крат. курс. М.: Мир, 1986.

венно) гибридная плазмида может проникать в 4. Щелкунов С.Н. Генетическая инженерия: Учеб. поклетки и достаточно долго сохраняться в организме.

собие: В 2 ч. Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, Целевой белок, кодируемый гибридной плазмидой, 1994–1997.

продуцируется в клетках, имитируя процесс биосинтеза соответствующего белка при вирусной инфекции. Это приводит к формированию сбаланси* * * рованного иммунного ответа против изучаемого вируса. На лабораторных животных (мыши, цыпСергей Николаевич Щелкунов, доктор биологилята) доказано, что вакцинация препаратами гибческих наук, профессор Новосибирского государстридных плазмид обеспечивала иммунную защиту венного университета, зав. отделом молекулярной от вирусов гриппа, гепатита В, гепатита С и др. Побиологии геномов Научно-исследовательского инстребуется еще некоторое время, прежде чем мы титута молекулярной биологии Государственного сможем определенно сказать, применима ли ДНКвакцинация для человека. Во всяком случае уже научного центра вирусологии и биотехнологии сейчас ясно, что в последние десять лет генетичес“Вектор”. Область научных интересов: структурнокая инженерия внесла огромный вклад в развитие функциональная организация и эволюция вирусновых подходов к иммунопрофилактике инфекциных геномов, противовирусные вакцины, генетионных заболеваний. Можно с оптимизмом заключеская инженерия. Автор двух монографий и учебчить, что последующие исследования позволят поного пособия по генетической инженерии, а также лучать все более надежные и безопасные варианты противовирусных вакцин. более 180 научных публикаций.

, ‹7,

Pages:     | 1 ||










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.