Прислать материал
Разработка прототипов иммунобиологических препаратов на основе модифицированного сигнальными последовательностями антигена вируса бешенства
Номер контракта: 14.604.21.0109
Руководитель: Карпов Вадим Львович
Должность руководителя: зам.директора
Докладчик: Стародубова Елизавета Сергеевна, старший научный сотрудник
Ключевые слова:
бешенство, иммунобиологический препарат, вирусный антиген, сигнальная последовательность, процессинг антигена, вакцина, днк-вакцина, вакцинация, антирабическая вакцина
Цель проекта:
Разработать безопасные, высокостабильные и низкобюджетные прототипы иммунобиологических ДНК-вакцинных препаратов на основе модифицированного методами генной инженерии антигена вируса бешенства. Иммунобиологические препараты должны быть направлены на профилактику вируса бешенства.
1.1 Разработать подход по модификации вирусных антигенов, которые могут быть использованы для повышения эффективности иммунобиологических препаратов для профилактики или терапии различных вирусных заболеваний человека.
1.2 Создать прототип иммунобиологического препарата на основе вирусного антигена с генно-инженерными модификациями, которые позволяют направленно регулировать силу и специфичность иммунного ответа.
Основные планируемые результаты проекта:
В результате выполнения ПНИ должны быть созданы экспериментальные образцы прототипов иммунобиологических препаратов на основе модифицированного молекулярно-биологическими методами антигена вируса бешенства.
Модификация должна приводить к направленной регуляции иммунного ответа на антиген вируса с целью повышения эффективности иммунобиологических препаратов для профилактики бешенства. Для направленной регуляции иммунного ответа в данном исследовании предполагается разработать подходы, основанные на молекулярно-биологических методах, которые включают создание антигенов, модифицированных сигнальными последовательностями, способных изменить внутриклеточный процессинг антигена. Изменение процессинга может быть выражено в повышении или понижении деградации белка протеасомами или лизосомами клетки, а также изменением внутриклеточной локализации.
Разрабатываемые иммунобиологические препараты будут основаны на ДНК-вакцинной технологии. Отличительной особенностью таких препаратов является низкая токсичность, дешевизна производства, простота транспортировки и хранения.
В ходе выполнения ПНИ предполагается разработка технического решения по модификации антигена вируса бешенства. Затем будет получено несколько экспериментальных образцов иммунологических препаратов, на основе модифицированного антигена вируса бешенства. Для созданных прототипов иммунобиологических препаратов будут оформлены заявки на патент. Испытания прототипных иммунобиологических препаратов будут проведены на культурах клеток и лабораторных животных. Методами иммунологии и клеточной биологии будет показана антиген-зависимая активация ветвей иммунного ответа, рассматриваемых на основании имеющихся данных, как необходимых для эффективной нейтрализации целевого антигена или патогена. Эффективность разрабатываемых иммунобиологических препаратов должна характеризоваться специфичным повышением индуцируемого иммунного ответа, например, продукции антител или клеточного иммунного ответа.
Модификация должна приводить к направленной регуляции иммунного ответа на антиген вируса с целью повышения эффективности иммунобиологических препаратов для профилактики бешенства. Для направленной регуляции иммунного ответа в данном исследовании предполагается разработать подходы, основанные на молекулярно-биологических методах, которые включают создание антигенов, модифицированных сигнальными последовательностями, способных изменить внутриклеточный процессинг антигена. Изменение процессинга может быть выражено в повышении или понижении деградации белка протеасомами или лизосомами клетки, а также изменением внутриклеточной локализации.
Разрабатываемые иммунобиологические препараты будут основаны на ДНК-вакцинной технологии. Отличительной особенностью таких препаратов является низкая токсичность, дешевизна производства, простота транспортировки и хранения.
В ходе выполнения ПНИ предполагается разработка технического решения по модификации антигена вируса бешенства. Затем будет получено несколько экспериментальных образцов иммунологических препаратов, на основе модифицированного антигена вируса бешенства. Для созданных прототипов иммунобиологических препаратов будут оформлены заявки на патент. Испытания прототипных иммунобиологических препаратов будут проведены на культурах клеток и лабораторных животных. Методами иммунологии и клеточной биологии будет показана антиген-зависимая активация ветвей иммунного ответа, рассматриваемых на основании имеющихся данных, как необходимых для эффективной нейтрализации целевого антигена или патогена. Эффективность разрабатываемых иммунобиологических препаратов должна характеризоваться специфичным повышением индуцируемого иммунного ответа, например, продукции антител или клеточного иммунного ответа.
Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
На основе результатов, полученных при выполнении проекта, будут созданы прототипы иммунобиологических ДНК-вакцинных препаратов на основе модифицированного методами генной инженерии антигена вируса бешенства.
Разрабатываемый прототип иммунобиологического препарата должен обеспечивать: а) экспрессию вакцинного антигена в эукариотических клетках; б) специфическую активацию иммунного ответа. Разрабатываемый экспериментальный образец прототипа иммунобиологического препарата на основе модифицированного вирусного антигена должен вызывать иммунный ответ у лабораторных животных. В состав экспериментального образца прототипа иммунобиологического препарата на основе модифицированного вирусного антигена должны входить: а) вектор, кодирующий вирусный антиген, модифицированный методами генной инженерии; б) стандартный буферный раствор. Экспериментальные образцы прототипа иммунобиологического препарата должны иметь низкую токсичность (в сравнении с аналогами). Экспериментальные образцы прототипа иммунобиологического препарата должны иметь низкую себестоимость в сравнении с аналогами (дешевизна производства). Экспериментальные образцы прототипа иммунобиологического препарата должны быть пригодны для транспортировки и хранения без соблюдения жестких технологических режимов транспортировки и хранения.
Среди современных перспективных прототипных вакцин можно выделить препараты, созданные по стратегии усиления иммунного ответа на антиген за счет изменения процессинга при создании химерного белка. Один из таких способов стал предметом патентования и лицензирования (LAMP-vax™ DNA plasmids) и служит платформой доклинических испытаний противовирусных вакцин и клинических испытаний иммунотерапевтической вакцины (GRNVAC1, Geron Corporation). Таким образом, разрабатываемая продукция является актуальной и соответствует разработкам мирового уровня.
Разрабатываемый прототип иммунобиологического препарата должен обеспечивать: а) экспрессию вакцинного антигена в эукариотических клетках; б) специфическую активацию иммунного ответа. Разрабатываемый экспериментальный образец прототипа иммунобиологического препарата на основе модифицированного вирусного антигена должен вызывать иммунный ответ у лабораторных животных. В состав экспериментального образца прототипа иммунобиологического препарата на основе модифицированного вирусного антигена должны входить: а) вектор, кодирующий вирусный антиген, модифицированный методами генной инженерии; б) стандартный буферный раствор. Экспериментальные образцы прототипа иммунобиологического препарата должны иметь низкую токсичность (в сравнении с аналогами). Экспериментальные образцы прототипа иммунобиологического препарата должны иметь низкую себестоимость в сравнении с аналогами (дешевизна производства). Экспериментальные образцы прототипа иммунобиологического препарата должны быть пригодны для транспортировки и хранения без соблюдения жестких технологических режимов транспортировки и хранения.
Среди современных перспективных прототипных вакцин можно выделить препараты, созданные по стратегии усиления иммунного ответа на антиген за счет изменения процессинга при создании химерного белка. Один из таких способов стал предметом патентования и лицензирования (LAMP-vax™ DNA plasmids) и служит платформой доклинических испытаний противовирусных вакцин и клинических испытаний иммунотерапевтической вакцины (GRNVAC1, Geron Corporation). Таким образом, разрабатываемая продукция является актуальной и соответствует разработкам мирового уровня.
Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Полученные в ходе проведения ПНИ результаты могут быть использованы:
- для планирования и реализации дальнейших фундаментальных и прикладных исследований, направленных на создание коммерческих иммунобиологических препаратов для диагностики, профилактики и лечения различных вирусных заболеваний, в особенности бешенства;
- для практического применения в профилактике бешенства в специализированных медицинских учреждениях.
Разработанные в рамках ПНИ иммунобиологические препараты позволят расширить каталог продукции и технологических решений предприятий, повысят конкуренцию и удовлетворят часть спроса в области антирабических иммунобиологических препаратов.
- для планирования и реализации дальнейших фундаментальных и прикладных исследований, направленных на создание коммерческих иммунобиологических препаратов для диагностики, профилактики и лечения различных вирусных заболеваний, в особенности бешенства;
- для практического применения в профилактике бешенства в специализированных медицинских учреждениях.
Разработанные в рамках ПНИ иммунобиологические препараты позволят расширить каталог продукции и технологических решений предприятий, повысят конкуренцию и удовлетворят часть спроса в области антирабических иммунобиологических препаратов.
Текущие результаты проекта:
Получены экспериментальные образцы вариантов прототипа иммунобиологического препарата на основе модифицированного антигена вируса бешенства. Всего получено 4 варианта прототипа и для каждого разработаны акты получения. Разработан план исследований полученных экспериментальных образцов вариантов прототипа иммунобиологического препарата. Проведены экспериментальные исследования экспериментальных образцов вариантов прототипа иммунобиологического препарата in vitro. На культурах клеток млекопитающих (человека и мыши) оценен уровень накопления и локализация модифицированного вирусного антигена в клетках. Проведены исследования внутриклеточного процессинга вирусного антигена, модифицированного методами генной инженерии. Проведены исследования по определению стабильности и условий хранения экспериментальных образцов вариантов прототипов иммунобиологических препаратов. Проведены исследования по определению острой токсичности экспериментальных образцов вариантов прототипа иммунобиологического препарата на мышах и кроликах. Проведены работы по достижению показателей результативности проекта, в т.ч. опубликована одна статья и одна статья принята к печати, результаты работы представлены на одной конференции, подготовлена заявка на патент.