Руководитель – вакантная должность
Задачи
Конструирование и всестороннее лабораторное исследование прототипов оригинальных вакцин для профилактики актуальных бактериальных и вирусных инфекций. Подготовка наиболее успешных вариантов к доклиническим и клиническим исследованиям.
Направления работы.
- Инновационные вакцины для профилактики инфекционных осложнений у пациентов с хронических обструктивными заболеваниями легких.
- Исследование предрасположенности к заболеванию, тяжелому течению, вариантам исходов и различной степени эффективности терапии при covid 19. Разработка вакцины для профилактики и терапии инфекций, вызванных SARS-Cov-2
Описание проектов
В рамках проекта «Инновационные вакцины для профилактики инфекционных осложнений у пациентов с хронических обструктивными заболеваниями легких» планируется проведение полномасштабного доклинического исследования парентеральной генноинженерной и живой пробиотической вакцины против Streptococcus pneumoniae, а также живой пробиотической вирус-бактериальной вакцины, имеющей в своем составе помимо бактериальных антигенов антигены вируса гриппа .
При условии благополучного исхода доклинических исследований будет подготовлено досье на вакцинные препараты для их регистрации в Министерстве Здравоохранения и проведена первая фаза клинических исследований с привлечением добровольцев. Планируется оценка общего состояния волонтеров и их реакции на вакцинацию, контроль уровня протективных антител. Для детекции антител будут созданы диагностические системы на базе иммуноферментного анализа. Планируется также повторить отработанное на доклиническом этапе изучение экспрессии и продукции TLR-маркерных цитокинов (воспалительных факторов макрофагов, ИЛ-1 бета, ИЛ-2, ИЛ-8, ИЛ-12, ФНО-альфа), ранних цитокинов (ИЛ-6, ИЛ-4, ИЛ-8, ИЛ-10), хемокинов (CCL3, CCL4, CCL5) и интерферонов 1 и 2 типа в перевиваемой культуре моноцитов-макрофагов человека THP-1 при введении отдельных рекомбинантных пептидов патогенных стрептококков в сочетании с антигенами вирусами гриппа.
На заключительном этапе работ планируется создать протокол исследования и рандомно подобрать пациентов с ХОБЛ, которые получат наиболее безопасный из эффективных вариантов вакцинных препаратов. У пациентов каждой группы помимо постоянного наблюдения у лечащего врача будет отслеживаться уровень содержания специфических иммуноглобулинов классов G, М, А, а также набора цитокинов, перечень которых будет определен на основе использованного на доклиническом этапе исследования.
Значительным итогом предложенного проекта может стать успешная доклиническая и клиническая апробация отечественной инъекционной пневмококковой вакцины на основе полиэпитопного пневмококкового рекомбинантного белка PSPF, а также принципиально нового типа вакцин-живых пробиотических, доставляющих антигены патогенных стрептококков и вируса гриппа через слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта. Появление отечественной пневмококковой вакцины может обеспечить экономический успех, освободив от необходимости покупки дорогих импортных препаратов. А доказательство эффективности живой пробиотической вакцины указанных специфичностей может стать знаковым поворотным событием, открывающим новую страницу дешевой, не травматичной, оперативной иммунопрофилактики.
Новая фундаментальная информация о механизмах защитного действия пробиотической вакцины с включением вирусных эпитопов представляет особый интерес не только при создании вирусно-бактериальных вакцин, но и в свете недавно выявленных аспектов влияния микробиоты на различные заболевания, включая ряд вирусных инфекций.
В рамках проекта «Исследование предрасположенности к заболеванию, тяжелому течению, вариантам исходов и различной степени эффективности терапии при covid 19. Разработка вакцины для профилактики и терапии инфекций, вызванных SARS-Cov-2» планируется осуществить in silico моделирование вакцинных конструкций, содержащих различные белки вируса SARS-Cov-2. С этой целью будет осуществлен химический синтез целевых генов коронавируса и клонирование синтезированных генетических фрагментов в экспрессионные векторы кишечной палочки, в также в геном штамма пробиотика Enterococcus faecium L3. Анализ правильности созданных конструкций будет осуществляться путем ДНК секвенирования с привлечением широкого арсенала современных методов, включая конфокальную и электронную микроскопию.
Запланировано проведение доклинических исследований с анализом иммуногенности созданных генно-инженерных конструкций. На клинически релевантных моделях будет охарактеризована нейтрализующая вирус активность образованных антител к различным вакцинным вариантам. В результате оценки иммуногенности и протективности антител к различным вакцинным кандидатам будет выбран наиболее перспективный вариант вакцины для проведения полного комплекса доклинических исследований.
На заключительном этапе работ предполагается проведение пилотного клинического исследования 1 фазы с привлечением здоровых добровольцев по оценке безопасности вакцинного кандидата и с целью выявления потенциальных побочных реакций.
В существующих условиях пандемии, вызванной SARS-Cov-2, многочисленные национальные исследовательские центры предлагают различные варианты актуальных вакцинных кандидатов. Работы ведутся ускоренными темпами и большинство исследователей предлагают инъекционные препараты, основанные на парентеральном введении инактивированного вируса, рекомбинантных иммуногенных белков или комплекса белков вируса, векторных вакцин на основе аденовирусов или вируса везикулярного стоматита, а также РНК-вакцин. Однако на пути эффективного применения вакцин против коронавируса человека существуют несколько серьезных препятствий. Несмотря на неоднократное появление высоковирулентных коронавирусов в человеческой популяции, остаются неизученными факторы протективного иммунитета против тяжелой коронавирусной инфекции, неизвестна длительность иммунитета к коронавирусам, не определена роль противовирусных антител при повторной инфекции.
В ФГБНУ «ИЭМ» активно используется технология индукции специфического иммунного ответа при условии введения вакцины через слизистые оболочки. Несколько лет назад была разработана уникальная технология встройки гена, соответствующего белкам патогенных бактерий, в структуру гена пилей побиотического штамма без нарушения кодирующих последовательностей его концевых участков. Составленные из цепочки одинаковых белков пили или ворсинки имеют существенную длину, которая в 2-4 раза превышает диаметр бактерий, что делает их легко доступными для клеток иммунной системы, а вместе с ними и встроенные бактериальные белки. Введение модифицированного чужеродными антигенами пробиотика на слизистые оболочки обеспечивает развитие специфической защитной иммунной реакции не только на слизистых, то есть в месте первичного контакта макроорганизма с возбудителями респираторных инфекций, но и стимулирует системный иммунный ответ. В условиях необходимости частой повторной иммунизации живая пробиотическая вакцина, вводимая перорально, может иметь приоритет перед традиционными парентеральными вакцинами.
Успешная разработка вакцины для профилактики и терапии инфекций, вызванных SARS-Cov-2, проведение доклинических и клинических исследований, практическое применение вакцины в случае их успеха будет способствовать снижению заболеваемости и смертности от SARS-Cov-2, обеспечит создание иммунной прослойки, необходимого условия для ограничения распространения вируса. Предложенный принцип подготовки пероральных вакцинных препаратов после глубокого фундаментального изучения закономерностей формирования иммунного ответа на встроенные в структуру пробиотика антигены может быть распространен на другие инфекции и стать способом оперативного реагирования на меняющуюся эпидемиологическую ситуацию в мире.
Список сотрудники
старший научный сотрудник – к.б.н., Леонтьева Галина Федоровна
ведущий научный сотрудник – д.б.н., Гупалова Татьяна Виталиевна
научный сотрудник – Коптева Ольга Сергеевна
научный сотрудник – Бормотова Елена Алексеевна
младший научный сотрудник – Карасева Алена Борисовна
ведущий научный сотрудник – д.б.н., Исакова-Сивак Ирина Николаевна
ведущий научный сотрудник – доцент, д.м.н., Дешева Юлия Андреевна
ведущий инженер – к.б.н., Королева Ирина Владимировна
Основные публикации сотрудников
- Gupalova T, Leontieva G, Kramskaya T, et al. Development of experimental GBS vaccine for mucosal immunization // PLoS One. –2018. –13(5). –e0196564. doi:10.1371/journal.pone.0196564
- Desheva YA, Leontieva GF, Kramskaya TA, et al. Factors of early protective action of live influenza vaccine combined with recombinant bacterial polypeptides against homologous and heterologous influenza infection // Heliyon. – 2019. –5(2). –e01154. doi:10.1016/j.heliyon.2019.e01154
- Desheva Y, Leontieva G, Kramskaya T, et al. Mucosal vaccine based on attenuated influenza virus and the group B Streptococcus recombinant peptides protected mice from influenza and S. pneumoniae infections // PLoS One. – 2019. –14(6). –e0218544. doi:10.1371/journal.pone.0218544
- Gupalova T, Leontieva G, Kramskaya T, Grabovskaya K, Kuleshevich E, Suvorov A. Development of experimental pneumococcal vaccine for mucosal immunization // PLoS One. –2019. –14(6). –e0218679. doi:10.1371/journal.pone.0218679
- Kramskaya T, Leontieva G, Desheva Y, et al. Combined immunization with attenuated live influenza vaccine and chimeric pneumococcal recombinant protein improves the outcome of virus-bacterial infection in mice // PLoS One. –2019. –14(9). –e0222148. doi:10.1371/journal.pone.0222148
Патенты и изобретения
- Суворов А. Н., Духовлинов И. В., Леонтьева Г.Ф., Грабовская К.Б., Дуплик Н. В., Крамская Т.А., Шевченко В.Ю. Химерный рекомбинантный белок, обладающий протективными свойствами в отношении Streptococcus рyogenes от 23.04.2019, №2685957
- Суворов А.Н., Гупалова Т.В., Кулешевич Е.В., Леонтьева Г.Ф., Крамская Т.А., Золотарева А.Д. Живая вакцина на основе штамма пробиотика ENTEROCOCCUS FAECIUM L3 для профилактики инфекции, вызванной STREPTOCOCCUS PNEUMONIАE от 01.10.2019, №2701733.