Эффективность ДНК-вакцин от ВИЧ

Инфекционные болезни:

Популярные разделы сайта:

Эффективность ДНК-вакцин от ВИЧ

Существенные требования к свойствам ДНК-вакцин:
• Должны попадать в антигенпредставляющие клетки
• Не должны интегрироваться в геном клеток организма
• Не должны индуцировать выработку антител к ДНК

Другой подход, которому уделялось внимание в течение последнего десятилетия, заключается в инъекции непосредственно конструктов ДНК в организм хозяина. Для эффективной реализации этого подхода необходимо учитывать некоторые особенности. С помощью этой процедуры можно экспрессировать антигенные эпитопы иммунизирующих белков в такой форме, которая естественным образом будет распознаваться в организме реципиента.

Такая процедура особенно эффективна для активации клеточноопосредованного иммунитета. Она была предложена в качестве метода генной терапии для лечения раковых заболеваний и для экспрессии цитокинов.

Для получения наиболее эффективного иммунного ответа против ВИЧ с помощью ДНК-вакцин были разработаны способы оптимизации конструкта для экспрессии белков в клетках человека. Один из них связан с устранением INS-элемента (ингибиторной последовательности) в структурных генах (gag, pol и env) и, таким образом, достижения экспрессии, независимой от Rev/RRE и от вида животного.

Также большое значение имеет метод введения ДНК, для реализации которого были использованы различные подходы, в том числе прямая инъекция, «генное ружье» и липидные частицы. Электропорация может усилить поглощение ДНК, но, возможно, непригодна для испытаний на человеке. Таким образом, целью является доставка ДНК к дендритным клеткам для презентации максимального количества антигена.

Воздействие на нечеловекообразных приматов «прайм» и «буст» шимпанзе плазмидным вектором экспрессии, содержащим ДНК gp160 ВИЧ, вызывало нейтрализацию и развитие пролиферативных реакций Т-клеток у всех инокулированных животных. Введение ДНК-вакцины с генами белков оболочки ВИЧ-1 макакам резус вызывало развитие иммунного ответа, напоминающего 1 тип. Сходным образом плазмидная ДНК, кодирующая белки оболочки и белки Gag SIV, вызывала реакции ЦТЛ у макак резус.

У шимпанзе защита от введения ВИЧ-1 развивалась после проведения ДНК-иммунизации gp160 и rev, а также последовательностями gag и pol. Такой подход дает перспективу для получения защитного иммунитета у человека. Также макакам первично вводили ДНК белков оболочки ВИЧ-1 (многократно) с последующей ревакцинацией ДНК оболочки вместе с самим белком оболочки ВИЧ-1. Это приводило к развитию иммунного ответа, который защищал обезьян от инфицирования химерным вирусом SHIV. Таким образом, первичное введение ДНК с последующей ревакцинацией ДНК и белком оболочки, возможно, представляет собой эффективную стратегию вакцинации.

В связи с этим первичное введение ДНК с последующей ревакцинацией модифицированным вирусом коровьей оспы (MVA) приводило к установлению контроля над высокопатогенным SIV в организме макаки резус. Первое введение ДНК проводили в возрасте от 0 до 8 недель, а ревакцинацию MVA в возрасте 24 недель. ДНК вводили подкожно (п/к) или внутримышечно (в/м) с использованием безыгольного устройства для струйного впрыскивания (Biojet).

MVA инъецировали с помощью иглы п/к или в/м. ДНК и MVA экспрессировали различные белки SIV, и иммунизация эффективно ограничивала репликацию вируса после его контрольного введения в прямую кишку через 7 месяцев после ревакцинации.

Другая стратегия вакцинации макак заключалась в использовании конструктов ДНК, кодирующих эпитопы для ЦТЛ и полноразмерные белки Tat, Rev и Nef для первого введения, с последующим «бустом» рекомбинантным модифицированным MVA. Наблюдалась индукция как вирусспецифических реакций ЦТЛ, так и реакций CD4+-T-клеток хелперов. При введении SIVmac239 в прямую кишку наблюдали контроль над вирусом на острой стадии инфекции, но не на хронической стадии. Долговременного эффекта не было из-за отсутствия выработки нейтрализующих антител.

Недавно проведены исследования по испытанию режима первого введения ДНК и ревакцинации осповирусом на макаках резус, в которых животным вводили (i) только химерный белок Rev/Tat/Nef; (ii) комбинацию белков Gag, Pol и Env; или (iii) комбинацию всех шести антигенов. Несмотря на то, что при введении всех шести антигенов отмечалось уменьшение реакций CD8+-Т-клеток на индивидуальные антигены, такая вакцинация в целом приводила к заметной задержке развития и ослаблению вирусемии после ректального введения SIVmac251.

Способ введения ДНК влиял только на гуморальные реакции; внутрикожное введение ДНК вызывало повышение продукции антител к Gag в 10 раз. Однако при любом способе введения ДНК не наблюдалось развития защиты от инфицирования.

Совсем недавно была продемонстрирована нейтрализация гомологичного и частично гетерологичного изолятов ВИЧ в организме макак резус после иммунизации ДНК-вакциной, кодирующей четыре антигена белков оболочки ВИЧ и антиген Gag одного подтипа вируса. У четырех из шести иммунизированных животных развивалась полная защита от ректального введения SHIV; у других животных концентрация вируса в крови была снижена.

В других экспериментах ДНК-вакцина против ВИЧ была изучена на бабуинах, для чего использовалась оптимизированная ДНК, кодирующая Gag-, Pol-, Tat- и Nef-белки. После четырех иммунизации с помощью интраназального, внутримышечного и внутрикожного введения вакцины бабуинам во влагалище инокулировали патогенный штамм ВИЧ-2. Результаты показали, что чистая ДНК может вызывать развитие цитотоксических реакций против ВИЧ со стороны CD4+- и CD8+-клеток и ослаблять вирусемию, развивающуюся после введения вируса.

Неожиданным результатом стал контроль над ВИЧ-2, развившийся после первичной вспышки вирусемии у животных, иммунизированных контрольным вектором, несмотря на то, что титрование дозы вируса, вводимого во влагалище у нормальных бабуинов показало персистирующую вирусемию. Это может указывать на роль врожденного иммунитета, поскольку определенные «мотивы» вектора (то есть CpG) способны вызывать активацию неспецифических противовирусных реакций.

Была проведена иммунизация ДНК ВИЧ-1 человека, которая вызывала развитие некоторых противовирусных реакций. Однако при использовании ДНК-вакцин также были получены некоторые отрицательные результаты. Макакам резус были даны многократные инокуляции экспериментальной вакцины, содержащей пять ДНК-плазмид, экспрессирующих различные комбинации и формы белков SIVmac251. Некоторым животным была проведена внутривенная инокуляция, некоторым - в/м, а остальным - с помощью «генного ружья».

У всех вакцинированных животных наблюдалась индукция ЦТЛ и нейтрализующих антител, которые носили временный характер. Отмечалось некоторое ослабление острой фазы инфекции, однако защиты от инфекции получить не удалось. Эти результаты, полученные с использованием чистой ДНК, как и исследования действия ДНК-вакцины против ВИЧ-2, показали, что наилучшая стратегия, возможно, заключается в проведении «прайм-буст»-стратегии с использованием белков вирусной оболочки. В связи с этим на кроликах было показано, что первичное введение ДНК с использованием технологии приготовления поливалентной вакцины Env ВИЧ с последующим» бустом» белком вызывало выработку нейтрализующих антител против ВИЧ с широким спектром реагирования.

Тем не менее совсем недавно появилась рекомендация не использовать ДНК-вакцины, в особенности в чистом виде, в связи с тем, что они вызывают развитие только ограниченных и кратковременных клеточных иммунных реакций и не влияют на гуморальный иммунитет.

- Вернуться в оглавление раздела "Инфекционные болезни"

Оглавление темы "Вакцины (прививки) от ВИЧ":