- •Дизайн плазмидного вектора
- •Выбор гена для иммунизации
- •Микроинъекция
- •Электропорация
- •Под действием высокого давления
- •В составе живого бактериального вектора
- •Упаковка в липосомы
- •В составе полиплексов
- •Оптимизация транскрипционных элементов
- •Оптимизация антигена
- •Экспрессия цитокинов и других иммуномодуляторов
- •Противоопухолевые днк-вакцины
Экспрессия цитокинов и других иммуномодуляторов
Для ДНК-вакцинации в качестве адъювантов чаще всего применяют гены цитокинов. Цитокины — это класс белковыхмолекул, регулирующих межклеточные и межсистемные взаимодействия в организме, в частности, функционированиеиммунной системы. Все цитокины, а их известно более 30, могут модулировать иммунный ответ. Цитокины IL2, IL-12, интерферон γ, IL-15, IL-18 и IL-23 имеют стимулирующее влияние на Т-хелперы первого класса. К цитокинам, которые модулируют действие Т-хелперов второго класса, относятся: IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 И IL-13. Тип цитокина подбирают согласно тому, какой тип иммунного ответа хотят усилить.
Различия иммунного ответа Т-хелперов 1 и 2 класса |
||
Отличия |
Т-хелперы 1 |
Т-хелперы 2 |
Главная клетка-партнер |
Макрофаг |
В-клетка |
Иммунный ответ |
Клеточный. Усиливает действие макрофагов Повышает пролиферацию Т-киллеров |
Гуморальный. Стимулирует пролиферацию В-клеток Повышает выработку нейтрализующих антител. |
Достичь повышения иммунного ответа можно с помощью хемокинов. Хемокины — это семейство цитокинов, которые способны вызвать хемотаксис чувствительных к ним клеток, в том числе и иммунных. В частности, рецепторы к хемокинам есть на антигенпредставляющих клетках хемокинов. Связывание хемокина со своим рецептором приводит к эндоцитозу комплекса антиген-хемокин внутрь АПК. Эта стратегия эффективно используется как при разработке противовирусных ДНК-вакцин, так и противоопухолевых[47].
Функцию адъюванта также может выполнять белок БТШ70 (белки теплового шока, англ. heat-shock proteins, HSP). Иммуностимулирующее действие БТШ70 основано на его способности выходить во внеклеточное пространство и связываться с рецепторами АПК. Механизм транспорта БТШ70 наружу пока окончательно не выяснен, но, скорее всего, существует несколько путей — экзоцитоз, секреция наружу или выход через канал. Связывание БТШ70 со своим рецептором приводит к активации дендритных клеток, опосредует представление антигена и стимулирует продукцию хемокинов. Поскольку антиген слит с БТШ70, он также попадает во внеклеточное пространство, поэтому может представляться по пути ГКГ-II и активировать В-клетки. Во избежание аутоиммунных реакций для ДНК-вакцин используют бактериальный ген БТШ70.
Преимущества и недостатки ДНК-вакцин
Метод ДНК-вакцинации обладает рядом преимуществ, наиболее важным из которых является запуск как гуморального, так и клеточного иммунного ответа. Вакцины на основе ДНК обеспечивают долговременную экспрессию антигена и, соответственно, устойчивый иммунный ответ. К дополнительным факторам, способствующим развитию ДНК-иммунизации, относят простоту и низкую стоимость производства вакцины.
Преимущества |
Недостатки |
|
|
Применение ДНК-вакцин
ДНК-вакцины в ветеринарии
Все четыре одобренные Управлением США по контролю над продуктами питания и лекарственными препаратами вакцины созданы на основе плазмид. Для трёх из них рекомендован производителем способ введения — внутримышечно, для вакцины «ЛайфТайд» — внутримышечная инъекция, совмещённая с электропорацией. Если остальные вакцины направлены на активацию иммунитета, то для вакцины «ЛайфТайд» иммуностимулирующее действие является дополнительным. Продукт вакцины — соматолиберин, гормон, который стимулирует высвобождение гипофизом гормона роста и пролактина. Действие последних двух гормонов у свиней приводит к росту массы животных и увеличению численности выводка. Вместе с тем, введение животным плазмиды, которая кодирует соматолиберин, стимулирует выработку Т-лимфоцитов, натуральных киллеров следовательно, увеличивает иммунную сопротивляемость организма.
Торговое название вакцины |
Год лицензирования |
Мишень |
Животное |
Продукт вакцины |
Цель создания вакцины |
«Вэст Найл-Инноватор» (США) |
2005 |
Вирус лихорадки Западного Нила |
Кони |
Структурный белок вируса PreM-E |
Защита против вируса |
«Апекс-ай-эйч-эн» (Канада) |
2005 |
Возбудитель инфекционного некроза гемопоэтической ткани (ИНГТ) |
Рыбы семействалососёвые |
Вирусный гликопротеин |
Повышение количества и качества продовольствия рыбы |
«ЛайфТайд Эс-Даблъю 5» (Австралия) |
2008 |
Гормон роста |
Свиньи и другой домашний скот |
Соматолиберинсвиньи |
Увеличение выводка у свиноматок; значительно уменьшает перинатальную смертность и заболеваемость |
«ОНСЕПТ» (США) |
2010 |
Меланома |
Собаки |
Тирозиназачеловека |
Как альтернатива лучевой терапии и операционному вмешательству при лечении меланомы |
Перспективы ДНК-вакцинации
Распределение открытых клинических исследований ДНК-вакцин в зависимости от заболевания по состоянию на 2011 год. Общее количество испытаний — 43