Терапевтические вакцины

Полагают, что сигналы с TLR4, индуцируемые F белком, стимулируют противовирусные реакции врождённого иммунитета. У мышей линии С57В1 с делецией в гене TLR4 отмечено снижение выработки ИЛ-12, дефект функциональной активности естественных киллеров (ЕК) и Th-1 (CD4+).Таким образом, F белок парамиксовируса активирует TLR4-опосредованные механизмы, приводящие к удалению вирусных частиц. Несмотря на способность парамиксовируса мутировать с высокой частотой, константный домен F белка вызывает активацию TLR4-опосредованных механизмов врождённого иммунитета. С другой стороны, воздействие вируса на реакции врождённого иммунитета может изменить баланс Th1/Th2, что, в свою очередь, приведёт к снижению эффективности реакций адаптивного иммунитета. Распознавание РНК парамиксовируса дендритными клетками происходит с помощью TLR3, вызывая активацию выработки интерферонов 1 типа и созревание дендритных клеток. Белки оболочки парамиксовируса ингибируют TLR3/4-индуцированную выработку ISRE (IFN-stimulatedresponseelement), которая, в свою очередь, приводит к выработке ИФНα/β.На примере другого вируса - вируса оспы исследована уникальная стратегия угнетения противовирусного иммунного ответа, опосредованная сигналами с TLRs. Bowie A. etal. идентифицировали два вирусных белка: A46R и A52R, которые в своём составе содержат вирусный аналог TIR-домена [2], который не способен связываться с MyD88. Предполагается, что белки вируса оспы ингибируют TIR-опосредованные сигналы с TLRs. Показано, что белок A52R ингибирует сигналы с TLR1/TLR2, TLR6/TLR2, TLR3, TLR4, TLR5 [5], связываясь с компонентами TLR-опосредованного сигнального пути IRAK2 и с TRAF6. Это приводит к нарушению проведения сигнала. Введение крысам вируса, мутантного по A52R, вызывает умеренное течение вирусной инфекции. Таким образом, в отличие от многих вирусных белков, функционирующих как «приманки» для цитокинов и их рецепторов клетки хозяина, эти белки вируса оспы обладают потенциалом для более широкого воздействия на иммунные реакции хозяина.Известно,чторетровирусMMTVнуждаетсявактивацииклеткидляэффективного проникновения провирусной ДНК в ядро и встраивания в хромосомы. После того, как преинтеграционный комплекс сформировался в цитоплазме, он не может транспортироваться через ядерные поры неактивированной клетки. Связывание вирусных частиц с TLR4 дендритных клеток, но не В-лимфоцитов, может приводить к активации клетки. Активация MMTV invivo сопровождается значительным увеличением активности NF-kB в дендритных клетках мышей линии СЗН/HeN, что является следствием прикрепления частицы вируса MMTV к TLR4, результатом чего является его активация и продукция цитокинов (ИЛ-6, ИЛ-12, ФНОα) дендритными клетками. Связывание MMTV с TLRs усиливает экспрессию рецептора, с помощью которого осуществляется проникновение вируса в клетку.Другой вирус, который использует активацию TLRs для создания оптимальных условий для репродукции, - вирус кори, который вызывает иммуносупрессию, увеличивая тем самым восприимчивость заражённых людей к вторичным инфекциям. Предыдущие работы показали, что вирус кори взаимодействует с дендритными клетками и активирует NF-kB на ранних стадиях инфекции. Дикий тип вируса кори использует для проникновения рецептор CD150, тогда как вакцинный штамм использует CD46. Отмечено, что гемагглютинин Н вируса кори дикого типа активирует клетки через TLR2 [1]. Результатом этой активации является продукция ИЛ-1, ИЛ-6, при этом процесс не зависит от экспрессии вирусного генома. TLR2-опосредованная активация приводит не только к экспрессии провоспалительных цитокинов, но и к увеличению экспрессии рецептора CD150.Вирус кори является примером вирусов, которые используют TLR-зависимую клеточную активацию для усиления экспрессии рецептора дляпроникновения, инфицируя, таким образом, клетку-мишень. Показано, чтоактивация NF-kB и АР-1 супрессируется в моноцитах, заражённых вирусомкори, в то время как в эпителиальных клетках данного процесса ненаблюдается [8]. Вмоноцитахпроисходитблокирование TLR4-опосредованной активации вышеперечисленных транскрипционных факторовчерез связывание белка вируса кори А20 с TRAF6. Такая избирательностьвируса кори связана с механизмами уклонения вируса от надзора врождённогоиммунитета. Взаимодействие с лигандами TLR7 и TLR9 в плазмацитоидныхдендритных клетках приводит к активации IRF7 (IFN regulatoryfactor 7),который, в свою очередь, запускает выработку ИФНα. Описано, что вирускори способен блокировать TLR7/TLR9/Му088-зависимую выработку ИФН вдендритныхклетках человека,чтообусловлено связыванием С-терминального домена V белка вируса кори с IKKa и IRF7 и их блокировки [7].Известно, что белки оболочки и матричные белки вируса гриппа, коровые белки вируса гепатита С могут активировать экспрессию NF-kB, однако не известно, могут ли эти белки непосредственно активировать передачу сигнала. Относительно вирусов герпеса известно, что как гликопротеиды вирусной оболочки (gD), так и белки, входящие в состав тегумента (UL37), могут индуцировать активацию ядерного фактора NF-kB. атакже запускать выработку интерферонов I типа. Вирус герпеса простого активизирует TLR-зависимые (TLR2, TLR3, TLR9 и др.) и независимые пути активации NF-kB. Экспрессия вирусного белка UL37, который входит в состав тегумента, приводит к деградации I-kB, активации NF-kB и к выработке ИЛ-8. Также UL37 содержит TRAF6-связывающий домен, взаимодействие с которым может приводить к активации ядерного фактора NF-kB.Цитомегаловирус является широко распространённым клеточнымпатогеном, вызывающий серьёзные патологии у людей с нарушениямииммунной системы. Было показано, что связывание белков ЦМВ с клеткамиприводит к индукции экспрессии генов провоспалительных цитокинов иинтерферон-стимулированных генов [3]. Аналогичная активация наблюдаетсяпри действии очищенногоgB-гликопротеида вирусной оболочки ЦМВ.Вышеперечисленные процессы являются следствием взаимодействия gB сгетеродимером TLR2/TLR6. Многие патогенетические эффекты,опосредованные ЦМВ-инфекцией, вызваны косвенно или напрямую провоспалительными цитокинами. Активация ЦМВ клеточных синтезов может играть роль в вирусной репликации, генной транскрипции и заражении клеток-мишеней.В заключение следует отметить, что взаимодействия различных вирусовс TLRs более сложны, чем кажутся на первый взгляд, и практически неизучены. Вирусы способны использовать любые механизмы противовируснойзащиты. На данный момент известны примеры, когда вирус активирует клеткучерез TLRs для своего проникновения, более эффективной репликации вируса,создания адекватного микроокружения, нарушения механизмовпротивовирусного иммунитета и др. 4. Преимущество и недостатки вакциныЗа последние 10 лет ввакцинологии сформировалось новоенаправление, основанное на принципе, когда в организм вводится не белок, а нуклеиновая кислота (ДНК илиРНК). Это направление называют «генетической иммунизацией», «вакцинацией нуклеиновыми кислотами»/Этот новый подход достаточно прост, дешев и, самое главное, дает возможность унифицировать методические подходы. Послеразработки относительно безопасныхвекторных систем, повышения эффективности доставки нуклеиновых кислот в ткани и обнаружения возможности длительной (до года) экспрессиичужеродной ДНК в трансформированных клетках invivo стал ясен потенциал этой технологии в генотерапии исоздании вакцинных препаратов. В1993 г. было показано, что ДНК-вакцинация формирует полноценный иммунный ответ, т.е. приводит к образованию антител (гуморальный ответ) ицитотоксических Т-лимфоцитов (клеточный ответ), и обеспечивает высокий уровень защиты отвирусной инфекции.ВОЗ утверждает: «Тяжёлые или долгосрочные побочные эффекты встречаются крайне редко. Шанс столкнуться с серьёзной неблагоприятной реакцией организма на введение вакцины составляет 1 к миллиону», «Вакцины могут вызывать лёгкие побочные эффекты, такие как субфебрильная температура и боль или покраснение в месте инъекции. Такие проявления, как правило, проходят сами в течение нескольких дней»[6].Вакцинация, проводимая в детстве, в целом безопасна. Побочные эффекты, если таковые имеются, как правило, незначительны. Частота побочных эффектов зависит от рассматриваемой вакцины. Некоторые общие побочные эффекты включают жар, боль в месте инъекции и мышечные боли. Кроме того, у некоторых людей может быть аллергия на ингредиенты вакцины. Вакцина MMR редко связана с фебрильными судорогами.Серьёзные побочные эффекты встречаются крайне редко. Вакцина против ветряной оспы в редких случаях вызывает с осложнениями у людей с иммунодефицитом, а ротавирусные вакциныruen иногда связаны с инвагинацией.Некоторые страны, такие как Великобритания, предоставляют компенсацию жертвам серьёзных неблагоприятных последствий посредством выплаты компенсации за ущерб от вакцинации. В Соединенных Штатах действует Национальный закон о вреде вакцин для детей. Покрайнеймере 19 странпредусматриваюттакуюкомпенсацию.ЗаключениеВ данной работе рассматриваются этапы создания вакцин противвозбудителей инфекционных заболеваний, применяемые при этом новые подходы и технологии,включая биоинформатику, геномику, протеомику, макропрепаративный пептидный синтез, методывысокопродуктивного скрининга, использование трансгенных животных для моделированиячеловеческих инфекций. Отмечена важная роль разработки и подбора эффективных адъювантовдля пептидных иммуногенов. В настоящее время имеются предпосылки дляцеленаправленного подбора иммуногенов с прицелом на те иммунные процессы,которые должна "запускать" будущая вакцина. Однако пока все известныевакцины против возбудителей инфекционныхзаболеваний человека находятся на различных стадиях клинических испытаний. Такая ситуация связана со следующими обстоятельствами: трудностьвоспроизведения нативнойконформации участков белковых антигенов; некоторыеэпитопы В-клеток, распознаваемые нейтрализующими антителами, являютсясоставными, а не линейными; пептиды легко подвергаются протеолизу.Сами по себе пептиды обычно слабо иммуногенны, и для такой вакцинынеобходим тщательный подбор адъюванта. Углубление знаний о структурах антигенов возбудителейинфекционных заболеваний, механизмах формирования иммунного ответа,разработка технологий крупномасштабного синтеза длинных пептидов, получениястабилизированных наночастиц и создание эффективных и малотоксичныхадъювантов позволяют надеяться на то, что эффективные вакцины нового поколения будут созданы.Список литературыВеселов С.В., Колгина Н.Ю.Лекарственные препараты. Практикум для ординаторов клинических кафедр. –М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018. – 216 с.Грамматикова Н.Э., Завада Л.Л., Орехов С.Н., Чакалева И.И.Фармацевтическая биотехнология. Руководство к практическим занятиям. Учебное пособие. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. – 432 с.Колодязная В.А., Самотруева М.А.Биотехнология. Учебник. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2020. – 384 с.Никитин Н.А., Трифонова Е.А., Карпова О.В., Атабеков И.Г. Биобезопасность вирусов растений для человека и животных //Вестник Московского университета. Серия 16: Биология. 2016. № 3. С. 20-26.Ткачук А.П., Карягина А.С., Логунов Д.Ю., Гинцбург А.Л. Перспективы создания новых вакцин для профилактики туберкулеза //Медицинский альянс. 2013. № 3. С. 25-37. Старостина Е.В., Боробова Е.А., Карпенко Л.И., Ильичев А.А., Бажан С.И. Терапевтические вакцины против меланомы //Биотехнология. 2017. Т. 33. № 6. С. 4-11.Устюгова Е.А., Савкина М.В., Горяев А.А., Бондарев В.П., Меркулов В.А., Мельникова Е.В. Применение биомедицинских клеточных продуктов для лечения онкологических заболеваний //Биопрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2019. Т. 19. № 4. С. 206-214.Евглевский Д.А., Чеботков А.В., Евглевский А.А. Перспективные биотехнологические разработки и терапевтические способы применения ассоциированных бактериальных анатоксин-вакцин //Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2015. № 7. С. 167-169.Игнатовский А.В., Агакишизаде Н.Э.К. Терапевтические вакцины - новый инструмент в лечении ВПЧ.В книге: XII Научно-практическая конференция дерматовенерологов и косметологов. Материалы XII Научно-практической конференции дерматовенерологов и косметологов. Общественная организация «Человек и его здоровье». 2018. С. 47-48.Акулова Е.Б., Аль-Шехадат Р.И., Захаров М.С., Козлов А.П. Доклинические исследования кандидатной терапевтической вакцины против вич-1 на основе рекомбинантного белка Р17. В книге: Биотехнология: состояние и перспективы развития Материалы международного конгресса. 2019. С. 311-313. Ильичев А.А., Карпенко Л.И., Бажан С.И. Искусственные Т и В клеточные иммуногены как основа для разработки профилактических и терапевтических вакцин.В книге: Биотехнология: состояние и перспективы развития Материалы международного конгресса. 2019. С. 316-317.Кухаренко А.Е., Щелчкова Н.А., Ловцова Л.В., Гравель И.В., Лапшин Р.Д., Бабаев А.А., Гаврилова Н.А., Мухина И.В. Первичная оценка механизмов адаптивного иммунного ответа на терапевтическую вакцину против вируса папилломы человека //Фундаментальные исследования. 2015. № 1-5. С. 988-992.Федоров А.С., Литвинова Л.С., Бут-Гусаим В.И., Литвиненко С.Н.Аллерген-специфическая иммунотерапия: терапевтические вакцины для аллергических заболеваний //Медицинская иммунология. 2015. Т. 17. № 5. С. 407-422.