stringtranslate.com

ДНК-вакцина

Создание ДНК-вакцины

ДНК -вакцина — это тип вакцины , которая трансфицирует специфическую антиген -кодирующую последовательность ДНК в клетки организма в качестве механизма, вызывающего иммунный ответ. [1] [2]

ДНК-вакцины работают путем инъекции генетически сконструированной плазмиды , содержащей последовательность ДНК, кодирующую антиген (ы), против которых требуется иммунный ответ, поэтому клетки напрямую продуцируют антиген, тем самым вызывая защитный иммунологический ответ . [3] ДНК-вакцины имеют теоретические преимущества по сравнению с обычными вакцинами, включая «способность вызывать более широкий спектр типов иммунного ответа». [4] Несколько ДНК-вакцин были протестированы для использования в ветеринарии . [3] В некоторых случаях была получена защита от болезней у животных, в других — нет. [3] Продолжаются исследования подхода к вирусным, бактериальным и паразитарным заболеваниям у людей, а также к раковым заболеваниям. [4] В августе 2021 года власти Индии дали экстренное одобрение ZyCoV-D . Разработанная Cadila Healthcare , это первая ДНК-вакцина, одобренная для людей. [5]

История

Обычные вакцины содержат либо специфические антигены патогена, либо ослабленные вирусы, которые стимулируют иммунный ответ в вакцинированном организме. ДНК-вакцины являются членами генетических вакцин , поскольку они содержат генетическую информацию (ДНК или РНК), которая кодирует клеточное производство ( биосинтез белка ) антигена . ДНК-вакцины содержат ДНК, которая кодирует специфические антигены патогена. ДНК вводится в организм и поглощается клетками, чьи нормальные метаболические процессы синтезируют белки на основе генетического кода в плазмиде, которую они приняли. Поскольку эти белки содержат области аминокислотных последовательностей, которые характерны для бактерий или вирусов, они распознаются как чужеродные, и когда они обрабатываются клетками-хозяевами и отображаются на их поверхности, иммунная система предупреждается, что затем запускает иммунные ответы. [6] [7] В качестве альтернативы ДНК может быть инкапсулирована в белок для облегчения проникновения в клетку. Если этот капсидный белок включен в ДНК, полученная вакцина может сочетать в себе эффективность живой вакцины без риска реверсии. [ необходима цитата ]

В 1983 году Энцо Паолетти и Деннис Паникали из Департамента здравоохранения Нью-Йорка разработали стратегию производства рекомбинантных ДНК- вакцин с помощью генной инженерии для преобразования обычной вакцины против оспы в вакцины, которые могут предотвратить другие заболевания. [8] Они изменили ДНК вируса коровьей оспы, вставив ген из других вирусов (а именно вируса простого герпеса , гепатита В и гриппа ). [9] [10] В 1993 году Джеффри Ульмер и его коллеги из исследовательских лабораторий Merck продемонстрировали, что прямая инъекция мышам плазмидной ДНК, кодирующей антиген гриппа, защищает животных от последующего экспериментального заражения вирусом гриппа. [11] В 2016 году ДНК-вакцина против вируса Зика начала тестироваться на людях в Национальных институтах здравоохранения . Планировалось, что исследование охватит до 120 субъектов в возрасте от 18 до 35 лет. Отдельно Inovio Pharmaceuticals и GeneOne Life Science начали испытания другой ДНК-вакцины против вируса Зика в Майами. Вакцина NIH вводится в плечо под высоким давлением. Производство вакцин в больших объемах оставалось нерешенным по состоянию на август 2016 года. [12] Клинические испытания ДНК-вакцин для профилактики ВИЧ продолжаются. [13]

В августе 2021 года власти Индии дали экстренное одобрение вакцине ZyCoV-D. Разработанная Cadila Healthcare , это первая ДНК-вакцина против COVID-19 . [5]

Приложения

По состоянию на 2021 год в США не было одобрено ни одной ДНК-вакцины для использования человеком. Лишь немногие экспериментальные испытания вызвали ответ, достаточно сильный, чтобы защитить от болезни, и полезность метода еще предстоит доказать на людях.

Одобрена ветеринарная ДНК-вакцина для защиты лошадей от вируса Западного Нила. [14] Другая вакцина против вируса Западного Нила была успешно испытана на американских малиновках. [15]

ДНК-иммунизация также исследуется как способ разработки сывороток против яда. [1] ДНК-иммунизация может быть использована как технологическая платформа для индукции моноклональных антител. [2]

Преимущества

Недостатки

Плазмидные векторы

Векторный дизайн

ДНК-вакцины вызывают наилучший иммунный ответ при использовании высокоэкспрессирующих векторов. Это плазмиды , которые обычно состоят из сильного вирусного промотора для управления транскрипцией и трансляцией in vivo интересующего гена (или комплементарной ДНК ). [18] Иногда может быть включен интрон А для улучшения стабильности мРНК и, следовательно, увеличения экспрессии белка. [19] Плазмиды также включают сильный сигнал полиаденилирования /транскрипционной терминации , такой как последовательности полиаденилирования бычьего гормона роста или бета-глобулина кролика. [6] [7] [20] Полицистронные векторы (с несколькими интересующими генами) иногда конструируются для экспрессии более одного иммуногена или для экспрессии иммуногена и иммуностимулирующего белка. [21]

Поскольку плазмида, несущая относительно небольшой генетический код размером до 200 тыс . п.н.  , является «транспортным средством», из которого экспрессируется иммуноген, оптимизация дизайна вектора для максимальной экспрессии белка имеет важное значение. [21] Одним из способов усиления экспрессии белка является оптимизация использования кодонов патогенных мРНК для эукариотических клеток. Патогены часто имеют иное содержание AT, чем целевой вид, поэтому изменение последовательности гена иммуногена для отражения кодонов, более часто используемых в целевом виде, может улучшить его экспрессию. [22]

Другим соображением является выбор промотора . Промотор SV40 традиционно использовался до тех пор, пока исследования не показали, что векторы, управляемые промотором вируса саркомы Рауса (RSV), имели гораздо более высокие показатели экспрессии. [6] Совсем недавно экспрессия и иммуногенность были дополнительно увеличены в модельных системах за счет использования немедленного раннего промотора цитомегаловируса (CMV) и ретровирусного цис-действующего транскрипционного элемента . [23] Дополнительные модификации для улучшения показателей экспрессии включают в себя вставку последовательностей усилителей, синтетических интронов , последовательностей трехкомпонентного лидера аденовируса (TPL) и модификации последовательностей полиаденилирования и транскрипционной терминации. [6] Примером плазмиды ДНК-вакцины является pVAC, которая использует промотор SV40 .

Явления структурной нестабильности представляют особую проблему для производства плазмид, вакцинации ДНК и генной терапии. [24] Вспомогательные области, относящиеся к плазмидному остову, могут быть вовлечены в широкий спектр явлений структурной нестабильности. Хорошо известные катализаторы генетической нестабильности включают прямые, инвертированные и тандемные повторы, которые заметны во многих коммерчески доступных векторах клонирования и экспрессии. Поэтому сокращение или полное устранение посторонних некодирующих последовательностей остова будет целенаправленно уменьшать склонность к таким событиям и, следовательно, общий рекомбиногенный потенциал плазмиды. [25]

Механизм действия плазмид

После того, как плазмида встраивается в ядро ​​трансфицированной клетки, она кодирует пептидную цепочку чужеродного антигена. На своей поверхности клетка отображает чужеродный антиген с молекулами как класса I, так и класса II комплекса гистосовместимости (MHC). Затем антигенпрезентирующая клетка перемещается в лимфатические узлы и представляет пептид антигена и костимуляторную молекулу, сигнализирующую Т-клетке, инициируя иммунный ответ. [26]

Дизайн вакцинной вставки

Иммуногены могут быть направлены на различные клеточные компартменты для улучшения реакции антител или цитотоксических Т-клеток. Секретируемые или связанные с плазматической мембраной антигены более эффективны в индукции реакции антител, чем цитозольные антигены, в то время как реакции цитотоксических Т-клеток могут быть улучшены путем направления антигенов для цитоплазматической деградации и последующего входа в главный комплекс гистосовместимости (MHC) класса I. [7] Обычно это достигается путем добавления сигналов N-концевого убиквитина . [27] [28] [29]

Конформация белка также может влиять на реакцию антител. «Упорядоченные» структуры (например, вирусные частицы) более эффективны, чем неупорядоченные структуры. [ 30] Цепочки минигенов (или эпитопы MHC класса I ) от различных патогенов вызывают цитотоксические реакции Т-клеток на некоторые патогены, особенно если также включен эпитоп TH. [7]

Доставка

Методы ДНК-вакцинации и генной терапии схожи.

ДНК-вакцины вводились в ткани животных несколькими способами. В 1999 году двумя наиболее популярными подходами были инъекции ДНК в физиологический раствор : с использованием стандартной иглы для подкожных инъекций или с использованием доставки с помощью генной пушки . [31] Несколько других методов были задокументированы в последующие годы.

Инъекция физиологического раствора

Инъекции в физиологическом растворе обычно проводятся внутримышечно (IM) в скелетные мышцы или внутрикожно (ID), доставляя ДНК во внеклеточное пространство. Это может быть достигнуто либо 1) электропорацией ; [32] 2) временным повреждением мышечных волокон миотоксинами, такими как бупивакаин ; или 3) использованием гипертонических растворов физиологического раствора или сахарозы . [6] Иммунные реакции на этот метод могут зависеть от таких факторов, как тип иглы, [16] выравнивание иглы, скорость инъекции, объем инъекции, тип мышцы, а также возраст, пол и физиологическое состояние реципиента. [6]

Генная пушка

Генная пушка баллистически ускоряет плазмидную ДНК (пДНК), которая была абсорбирована на золотых или вольфрамовых микрочастицах, в целевые клетки, используя сжатый гелий в качестве ускорителя. [6] [21]

Доставка через слизистую оболочку

Альтернативы включали аэрозольную инстилляцию обнаженной ДНК на слизистые поверхности, такие как слизистая носа и легких , [21] и местное введение pDNA в глаза [33] и слизистую оболочку влагалища. [21] Доставка на слизистую поверхность также достигалась с использованием препаратов катионной липосомальной ДНК, [7] биоразлагаемых микросфер, [34] [21] ослабленных векторов Salmonalla , [35] Shigella или Listeria для перорального введения в слизистую оболочку кишечника [36] и рекомбинантных аденовирусных векторов. [21]

Полимерное транспортное средство

Гибридный носитель, состоящий из бактериальной клетки и синтетических полимеров , был использован для доставки ДНК-вакцины. Внутреннее ядро ​​E. coli и внешняя оболочка из поли(бета-аминоэфира) действуют синергически, повышая эффективность за счет устранения барьеров, связанных с доставкой генов антигенпрезентирующих клеток , которые включают в себя клеточное поглощение и интернализацию, фагосомальный выход и внутриклеточную концентрацию груза. [ жаргон ] Испытанный на мышах гибридный вектор, как было обнаружено, вызывает иммунный ответ. [37] [38]

Иммунизация ELI

Другой подход к вакцинации ДНК — иммунизация с помощью библиотеки экспрессии (ELI). Используя эту технику, потенциально все гены патогена могут быть доставлены одновременно, что может быть полезно для патогенов, которые трудно ослабить или культивировать. [6] ELI можно использовать для определения того, какие гены вызывают защитную реакцию. Это было проверено с Mycoplasma pulmonis , мышиным патогеном легких с относительно небольшим геномом . Даже библиотеки частичной экспрессии могут вызывать защиту от последующего заражения. [39]

Полезное табличное сравнение

Дозировка

Метод доставки определяет дозу, необходимую для повышения эффективного иммунного ответа. Инъекции солевого раствора требуют различных количеств ДНК, от 10 мкг до 1 мг, тогда как доставки с помощью генной пушки требуют в 100–1000 раз меньше. [40] Обычно требуется 0,2 мкг–20 мкг, хотя сообщалось о количествах вплоть до 16 нг. [6] Эти количества различаются в зависимости от вида. Например, мышам требуется примерно в 10 раз меньше ДНК, чем приматам . [7] Инъекции солевого раствора требуют больше ДНК, потому что ДНК доставляется во внеклеточное пространство целевой ткани (обычно мышцы), где ей приходится преодолевать физические барьеры (такие как базальная пластинка и большое количество соединительной ткани ), прежде чем она будет поглощена клетками, в то время как доставки с помощью генной пушки направляют/заставляют ДНК напрямую в клетки, что приводит к меньшим «отходам». [6] [7]

Иммунный ответ

Ответы Т-хелперных клеток

Презентация антигена стимулирует Т-клетки к превращению либо в «цитотоксические» клетки CD8+, либо в «хелперные» клетки CD4+. Цитотоксические клетки напрямую атакуют другие клетки, несущие на своей поверхности определенные чужеродные или аномальные молекулы. Т-хелперные клетки, или клетки Th, координируют иммунные реакции, взаимодействуя с другими клетками. В большинстве случаев Т-клетки распознают антиген только в том случае, если он переносится на поверхности клетки одной из молекул MHC или главного комплекса гистосовместимости организма.

Иммунизация ДНК может вызывать множественные реакции Т -клеток , включая лимфопролиферацию и генерацию различных профилей цитокинов . Главным преимуществом вакцин ДНК является легкость, с которой их можно манипулировать, чтобы сместить тип помощи Т-клеток в сторону реакции TH1 или TH2. [41] Каждый тип имеет отличительные паттерны экспрессии лимфокинов и хемокинов, определенные типы иммуноглобулинов , паттерны перемещения лимфоцитов и типы врожденных иммунных реакций .

Другие типы помощи Т-клеток

Тип помощи Т-клеток зависит от способа доставки и типа экспрессируемого иммуногена, а также от нацеливания на различные лимфоидные компартменты. [6] [42] Как правило, инъекции физиологического раствора (внутримышечно или внутрикожно) имеют тенденцию вызывать реакции TH1, тогда как доставка генной пушкой вызывает реакции TH2. [41] [42] Это справедливо для внутриклеточных и связанных с плазматической мембраной антигенов, но не для секретируемых антигенов, которые, по-видимому, вызывают реакции TH2, независимо от способа доставки. [43]

Обычно тип помощи Т-клеток остается стабильным с течением времени и не меняется при провокации или после последующих иммунизаций, которые обычно вызывают противоположный тип ответа у наивного образца. [41] [42] Однако Мор и др. (1995) [18] иммунизировали и усиливали мышей с помощью pDNA, кодирующей циркумспорозоитный белок мышиного малярийного паразита Plasmodium yoelii (PyCSP), и обнаружили, что первоначальный ответ TH2 изменился после усиления на ответ TH1.

Основа для различных типов Т-клеточной помощи

То, как работают эти различные методы, формы экспрессируемого антигена и различные профили помощи Т-клеток, не изучено. Считалось, что относительно большие количества ДНК, используемые при внутримышечной инъекции, ответственны за индукцию ответов TH1. Однако данные не показывают различий в типе TH, связанных с дозой. [41] Тип вызываемой помощи Т-клеток определяется дифференцированным состоянием антигенпрезентирующих клеток . Дендритные клетки могут дифференцироваться для секреции IL-12 (который поддерживает развитие клеток TH1) или IL-4 (который поддерживает ответы TH2). [44] pDNA, введенная иглой, эндоцитируется в дендритную клетку, которая затем стимулируется для дифференциации для продукции цитокина TH1 (IL-12), [45] в то время как генная пушка бомбардирует ДНК непосредственно в клетку, таким образом обходя стимуляцию TH1.

Практическое применение поляризованной помощи Т-клеток

Поляризация в помощи Т-клеток полезна для влияния на аллергические реакции и аутоиммунные заболевания . При аутоиммунных заболеваниях цель состоит в том, чтобы сместить саморазрушительный ответ TH1 (с его связанной цитотоксической активностью Т-клеток) на неразрушительный ответ TH2. Это было успешно применено в предболезненном прайминге для желаемого типа ответа в доклинических моделях [7] и в некоторой степени успешно для смещения ответа для установленного заболевания. [46]

Цитотоксические Т-клеточные реакции

Одним из преимуществ ДНК-вакцин является то, что они способны индуцировать цитотоксические Т-лимфоциты (CTL) без неотъемлемого риска, связанного с живыми вакцинами. Ответы CTL могут быть вызваны против иммунодоминантных и иммунорецессивных эпитопов CTL, [47], а также субдоминантных эпитопов CTL , [34] [ жаргон ] таким образом, который, по-видимому, имитирует естественную инфекцию . Это может оказаться полезным инструментом для оценки эпитопов CTL и их роли в обеспечении иммунитета.

Цитотоксические Т-клетки распознают небольшие пептиды (8-10 аминокислот ), комплексированные с молекулами MHC класса I. [48] Эти пептиды получены из цитозольных белков, которые деградируют и доставляются к зарождающейся молекуле MHC класса I в эндоплазматическом ретикулуме (ER). [48] Нацеливание генных продуктов непосредственно на ER (путем добавления сигнальной последовательности вставки ER на N-конце ) должно, таким образом, усиливать ответы CTL. Это было успешно продемонстрировано с использованием рекомбинантных вирусов коровьей оспы , экспрессирующих белки гриппа , [48], но этот принцип также должен быть применим к ДНК-вакцинам. Нацеливание антигенов для внутриклеточной деградации (и, таким образом, входа в путь MHC класса I) путем добавления сигнальных последовательностей убиквитина или мутации других сигнальных последовательностей, как было показано, эффективно для усиления ответов CTL. [28]

Ответы CTL могут быть усилены путем совместной инокуляции с костимулирующими молекулами, такими как B7-1 или B7-2 для ДНК-вакцин против нуклеопротеина гриппа, [47] [49] или GM-CSF для ДНК-вакцин против мышиной модели малярии P. yoelii . [50] Было показано, что совместная инокуляция с плазмидами, кодирующими костимулирующие молекулы IL-12 и TCA3, увеличивает активность CTL против антигенов ВИЧ-1 и нуклеопротеина гриппа. [49] [51]

Гуморальный (антительный) ответ

Схематическая диаграмма антитела и антигенов

На реакцию антител, вызванную вакцинацией ДНК, влияют многочисленные переменные, включая тип антигена; расположение антигена (т. е. внутриклеточный или секретируемый); количество, частота и доза иммунизации; место и способ доставки антигена.

Кинетика реакции антител

Гуморальные реакции после однократной инъекции ДНК могут быть гораздо более продолжительными, чем после однократной инъекции рекомбинантного белка. Реакции антител против белка оболочки вируса гепатита B (HBV) (HBsAg) поддерживались до 74 недель без усиления, в то время как пожизненное поддержание защитного ответа на гемагглютинин гриппа было продемонстрировано у мышей после доставки генной пушки. [52] Антитело-секретирующие клетки (ASC) мигрируют в костный мозг и селезенку для долгосрочного производства антител и, как правило, локализуются там через год. [52]

Сравнение реакций антител, вызванных естественной (вирусной) инфекцией, иммунизацией рекомбинантным белком и иммунизацией pDNA, суммировано в Таблице 4. Реакции антител, вызванные ДНК, растут гораздо медленнее, чем при естественной инфекции или иммунизации рекомбинантным белком. Для достижения пиковых титров у мышей может потребоваться до 12 недель, хотя усиление может сократить этот интервал. Такая реакция, вероятно, обусловлена ​​низким уровнем антигена, экспрессируемого в течение нескольких недель, что поддерживает как первичную, так и вторичную фазы реакции антител. [ необходимо разъяснение ] ДНК-вакцина, экспрессирующая малый и средний белок оболочки HBV, была введена взрослым с хроническим гепатитом. Вакцина привела к специфической продукции интерферона гамма-клетками. Также были разработаны специфические Т-клетки для антигенов средних белков оболочки. Иммунный ответ пациентов был недостаточно сильным, чтобы контролировать инфекцию HBV [53]

Кроме того, титры специфических антител, полученных при вакцинации ДНК, ниже, чем полученные после вакцинации рекомбинантным белком. Однако антитела, индуцированные иммунизацией ДНК, демонстрируют большую аффинность к нативным эпитопам, чем антитела, индуцированные рекомбинантным белком. Другими словами, иммунизация ДНК вызывает качественно превосходящий ответ. Антитела могут быть индуцированы после одной вакцинации ДНК, тогда как вакцинации рекомбинантным белком обычно требуют усиления. Иммунизация ДНК может использоваться для смещения профиля TH иммунного ответа и, таким образом, изотипа антител, что невозможно ни при естественной инфекции, ни при иммунизации рекомбинантным белком. Ответы антител, полученные с помощью ДНК, полезны в качестве подготовительного инструмента. Например, поликлональные и моноклональные антитела могут быть получены для использования в качестве реагентов. [ необходима цитата ]

Механистическая основа иммунных реакций, вызванных ДНК

Механизм поглощения ДНК

Когда поглощение ДНК и последующая экспрессия были впервые продемонстрированы in vivo в мышечных клетках, [54] эти клетки считались уникальными из-за их обширной сети Т-трубочек. С помощью электронной микроскопии было высказано предположение, что поглощение ДНК облегчается кавеолами (или не покрытыми клатрином ямками). [55] Однако последующие исследования показали, что другие клетки (такие как кератиноциты , фибробласты и эпителиальные клетки Лангерганса ) также могут поглощать ДНК. [46] [56] Механизм поглощения ДНК неизвестен.

Доминируют две теории: in vivo захват ДНК происходит неспецифически, методом, подобным фаго- или пиноцитозу , [21] или через специфические рецепторы. [57] Они могут включать поверхностный рецептор 30 кДа или рецепторы-поглотители макрофагов . [ необходимо разъяснение ] Поверхностный рецептор 30 кДа специфически связывается с фрагментами ДНК размером 4500 п.н. (которые затем интернализуются) и находится на профессиональных АПК и Т-клетках. Рецепторы-поглотители макрофагов связываются с различными макромолекулами, включая полирибонуклеотиды, и , таким образом, являются кандидатами на захват ДНК. [57] [58] Опосредованный рецептором захват ДНК может быть облегчен присутствием последовательностей полигуанилатов . [ необходимо разъяснение ] [ необходима цитата ] Системы доставки генной пушки , упаковка катионных липосом и другие методы доставки обходят этот метод ввода, но его понимание может быть полезным для снижения затрат (например, за счет снижения потребности в цитофектинах), что может быть важно в животноводстве.

Представление антигена клетками костного мозга

Дендритная клетка

Исследования с использованием химерных мышей показали, что антиген представлен клетками, полученными из костного мозга, которые включают дендритные клетки, макрофаги и специализированные В-клетки, называемые профессиональными антигенпрезентирующими клетками (APC). [49] [59] После инокуляции кожи с помощью генной пушки трансфицированные клетки Лангерганса мигрируют в дренирующий лимфатический узел для презентации антигенов. [7] После инъекций внутримышечно и внутрикожно дендритные клетки представляют антиген в дренирующем лимфатическом узле [56], а трансфицированные макрофаги были обнаружены в периферической крови. [60]

Помимо прямой трансфекции дендритных клеток или макрофагов, перекрестное примирование происходит после IM, ID и доставки ДНК с помощью генной пушки. Перекрестное примирование происходит, когда клетка, полученная из костного мозга, представляет пептиды из белков, синтезированных в другой клетке в контексте MHC класса 1. Это может примировать цитотоксические реакции Т-клеток и, по-видимому, важно для полного первичного иммунного ответа. [7] [61]

Роль целевого сайта

IM и ID доставка ДНК инициируют иммунные ответы по-разному. В коже кератиноциты, фибробласты и клетки Лангерганса захватывают и экспрессируют антигены и отвечают за индукцию первичного ответа антител. Трансфицированные клетки Лангерганса мигрируют из кожи (в течение 12 часов) в дренирующий лимфатический узел, где они запускают вторичные реакции B- и T-клеток. В скелетных мышцах наиболее часто трансфицируются поперечно-полосатые мышечные клетки, но, по-видимому, не играют важной роли в иммунном ответе. Вместо этого, IM инокулированная ДНК «смывается» в дренирующий лимфатический узел в течение нескольких минут, где дистальные дендритные клетки трансфицируются и затем инициируют иммунный ответ. Трансфицированные миоциты, по-видимому, действуют как «резервуар» антигена для торговли профессиональными АПК. [21] [54] [61]

Поддержание иммунного ответа

ДНК-вакцинация генерирует эффективную иммунную память посредством отображения комплексов антиген-антитело на фолликулярных дендритных клетках (ФДК), которые являются мощными стимуляторами В-клеток. Т-клетки могут стимулироваться аналогичными дендритными клетками зародышевого центра. ФДК способны генерировать иммунную память, поскольку продукция антител «перекрывает» долгосрочную экспрессию антигена, позволяя иммунокомплексам антиген-антитело формироваться и отображаться ФДК. [7]

Интерфероны

Как хелперные, так и цитотоксические Т-клетки могут контролировать вирусные инфекции, секретируя интерфероны. Цитотоксические Т-клетки обычно убивают инфицированные вирусом клетки. Однако их также можно стимулировать для секреции противовирусных цитокинов, таких как IFN-γ и TNF-α , которые не убивают клетку, но ограничивают вирусную инфекцию, подавляя экспрессию вирусных компонентов. [62] ДНК-вакцинации могут использоваться для сдерживания вирусных инфекций с помощью неразрушающего контроля, опосредованного IFN. Это было продемонстрировано для гепатита B. [63] IFN-γ критически важен для контроля инфекций малярии [64] и является предметом рассмотрения для противомалярийных ДНК-вакцин.

Модуляция иммунного ответа

Модуляция цитокинов

Эффективная вакцина должна вызывать соответствующий иммунный ответ на данный патоген. ДНК-вакцины могут поляризовать помощь Т-клеток в направлении профилей TH1 или TH2 и генерировать CTL и/или антитела, когда это необходимо. Это может быть достигнуто путем модификации формы экспрессируемого антигена (т. е. внутриклеточного или секретируемого), метода и пути доставки или дозы. [41] [42] [65] [66] [67] Это также может быть достигнуто путем совместного введения плазмидной ДНК, кодирующей иммунные регуляторные молекулы, т. е. цитокины, лимфокины или костимулирующие молекулы. Эти «генетические адъюванты » могут вводиться как:

В целом, совместное введение провоспалительных агентов (таких как различные интерлейкины , фактор некроза опухоли и GM-CSF) плюс цитокины, индуцирующие TH2, увеличивает реакцию антител, тогда как провоспалительные агенты и цитокины, индуцирующие TH1, снижают гуморальные реакции и усиливают цитотоксические реакции (что более важно для защиты от вирусов). Иногда используются костимулирующие молекулы, такие как B7-1 , B7-2 и CD40L .

Эта концепция была применена при местном применении pDNA, кодирующей IL-10 . [33] Плазмида, кодирующая B7-1 (лиганд на APC), успешно усилила иммунный ответ в моделях опухолей. Смешивание плазмид, кодирующих GM-CSF и циркумспорозоитный белок P. yoelii (PyCSP), усилило защиту от последующего заражения (тогда как кодируемый плазмидой PyCSP сам по себе этого не сделал). Было высказано предположение, что GM-CSF заставил дендритные клетки более эффективно представлять антиген и усилил выработку IL-2 и активацию TH-клеток, тем самым вызвав усиление иммунного ответа. [50] Это можно дополнительно усилить путем первоначального праймирования смесью pPyCSP и pGM-CSF с последующим усилением рекомбинантным поксвирусом, экспрессирующим PyCSP. [68] Однако совместная инъекция плазмид, кодирующих GM-CSF (или IFN-γ, или IL-2), и слитого белка поверхностного белка мерозоита P. chabaudi 1 (C-конец) - поверхностного белка вируса гепатита B (PcMSP1-HBs) отменила защиту от заражения по сравнению с защитой, полученной при доставке только pPcMSP1-HBs. [30]

Преимущества генетических адъювантов заключаются в их низкой стоимости и простоте введения, а также в избегании нестабильных рекомбинантных цитокинов и потенциально токсичных «обычных» адъювантов (таких как квасцы , фосфат кальция , монофосфориллипид А, холерный токсин, катионные и покрытые маннаном липосомы, QS21 , карбоксиметилцеллюлоза и убенимекс ). [7] [21] Однако потенциальная токсичность длительной экспрессии цитокинов не установлена. У многих коммерчески важных видов животных гены цитокинов не были идентифицированы и выделены. Кроме того, различные кодируемые плазмидами цитокины по-разному модулируют иммунную систему в зависимости от времени доставки. Например, некоторые плазмидные ДНК цитокинов лучше всего доставляются после иммуногенной pDNA, поскольку предварительная или совместная доставка может снизить специфические ответы и увеличить неспецифические ответы. [69]

Иммуностимулирующие CpG-мотивы

Сама плазмидная ДНК, по-видимому, оказывает адъювантное действие на иммунную систему. [6] [7] Бактериально-полученная ДНК может запускать врожденные механизмы иммунной защиты, активацию дендритных клеток и выработку цитокинов TH1. [45] [70] Это происходит из-за распознавания определенных последовательностей динуклеотидов CpG, которые являются иммуностимулирующими. [66] [71] Стимулирующие последовательности CpG (CpG-S) встречаются в ДНК бактериального происхождения в двадцать раз чаще, чем у эукариот. Это связано с тем, что эукариоты демонстрируют «супрессию CpG» — т. е. пары динуклеотидов CpG встречаются гораздо реже, чем ожидалось. Кроме того, последовательности CpG-S гипометилированы. Это часто происходит в бактериальной ДНК, в то время как мотивы CpG, встречающиеся у эукариот, метилированы по нуклеотиду цитозина. Напротив, нуклеотидные последовательности, которые ингибируют активацию иммунного ответа (называемые нейтрализующими CpG или CpG-N), чрезмерно представлены в эукариотических геномах. [72] Оптимальная иммуностимулирующая последовательность представляет собой неметилированный динуклеотид CpG, фланкированный двумя 5'- пуринами и двумя 3'- пиримидинами . [66] [70] Кроме того, фланкирующие области за пределами этого иммуностимулирующего гексамера должны быть богаты гуанином , чтобы гарантировать связывание и поглощение клетками-мишенями.

Врожденная система работает с адаптивной иммунной системой, чтобы организовать ответ против белка, кодируемого ДНК. Последовательности CpG-S вызывают поликлональную активацию B-клеток и повышение экспрессии и секреции цитокинов. [73] Стимулированные макрофаги секретируют IL-12, IL-18 , TNF-α, IFN-α, IFN-β и IFN-γ, в то время как стимулированные B-клетки секретируют IL-6 и немного IL-12. [21] [73] [74]

Манипуляция последовательностями CpG-S и CpG-N в плазмидной основе ДНК-вакцин может обеспечить успех иммунного ответа на закодированный антиген и направить иммунный ответ в сторону фенотипа TH1. Это полезно, если патогену требуется ответ TH для защиты. Последовательности CpG-S также использовались в качестве внешних адъювантов как для ДНК-, так и для рекомбинантной белковой вакцинации с различными показателями успешности. Другие организмы с гипометилированными мотивами CpG продемонстрировали стимуляцию поликлонального расширения B-клеток. [75] Механизм, лежащий в основе этого, может быть более сложным, чем простое метилирование — гипометилированная мышиная ДНК не вызывала иммунного ответа.

Большинство доказательств иммуностимулирующих последовательностей CpG получены в ходе исследований на мышах. Экстраполяция этих данных на другие виды требует осторожности — отдельным видам могут потребоваться разные фланкирующие последовательности, поскольку специфичность связывания рецепторов-мусорщиков различается у разных видов. Кроме того, такие виды, как жвачные животные, могут быть нечувствительны к иммуностимулирующим последовательностям из-за большой нагрузки на желудочно-кишечный тракт.

Альтернативные стимуляторы

Иммунные реакции, примированные ДНК, могут быть усилены введением рекомбинантного белка или рекомбинантных поксвирусов. Стратегии «прайм-буст» с рекомбинантным белком успешно увеличили как титр нейтрализующих антител, так и авидность и персистентность антител для слабых иммуногенов, таких как белок оболочки ВИЧ-1. [7] [76] Было показано, что рекомбинантные вирусные стимуляторы очень эффективны для усиления ДНК-праймированных ответов CTL. Праймирование ДНК фокусирует иммунный ответ на требуемый иммуноген, в то время как стимулятор рекомбинантным вирусом обеспечивает большее количество экспрессируемого антигена, что приводит к значительному увеличению специфических ответов CTL.

Стратегии прайм-буст оказались успешными в индукции защиты от малярийного заражения в ряде исследований. Праймированные мыши с плазмидной ДНК, кодирующей белок циркумспорозоита Plasmodium yoelii (PyCSP), затем усиленные рекомбинантным вирусом коровьей оспы, экспрессирующим тот же белок, имели значительно более высокие уровни антител, активности CTL и IFN-γ, и, следовательно, более высокие уровни защиты, чем мыши, иммунизированные и усиленные только плазмидной ДНК. [77] Это может быть дополнительно усилено праймированием смесью плазмид, кодирующих PyCSP и мышиный GM-CSF, перед усилением рекомбинантным вирусом коровьей оспы. [68] Эффективная стратегия прайм-буст для обезьяньей модели малярии P. knowlesi также была продемонстрирована. [78] Макаки-резусы были примированы многокомпонентной, многоступенчатой ​​ДНК-вакциной, кодирующей два антигена стадии печени — белок поверхности циркумспорозоита (PkCSP) и белок поверхности спорозоита 2 (PkSSP2) — и два антигена стадии крови — апикальный белок поверхности мерозоита 1 (PkAMA1) и белок поверхности мерозоита 1 (PkMSP1p42). Затем их усилили рекомбинантным вирусом оспы канареек, кодирующим все четыре антигена (ALVAC-4). Иммунизированные обезьяны выработали антитела против спорозоитов и инфицированных эритроцитов, а также IFN-γ-секретирующие Т-клеточные ответы против пептидов из PkCSP. Была достигнута частичная защита от заражения спорозоитами, а средняя паразитемия была значительно снижена по сравнению с контрольными обезьянами. Хотя эти модели и не идеальны для экстраполяции на P. falciparum у людей, они будут важны в доклинических испытаниях.

Усиление иммунных реакций

ДНК

Эффективность ДНК-иммунизации может быть улучшена путем стабилизации ДНК от деградации и повышения эффективности доставки ДНК в антиген-презентирующие клетки . [7] Это было продемонстрировано путем покрытия биоразлагаемых катионных микрочастиц (таких как поли(лактид-ко-гликолид), сформулированный с цетилтриметиламмонийбромидом ) ДНК. Такие ДНК-покрытые микрочастицы могут быть столь же эффективны в повышении CTL, как и рекомбинантные вирусы, особенно при смешивании с квасцами. Частицы диаметром 300 нм, по-видимому, наиболее эффективны для поглощения антиген-презентирующими клетками. [7]

Альфавирусные векторы

Рекомбинантные векторы на основе альфавируса использовались для повышения эффективности вакцинации ДНК. [7] Ген, кодирующий интересующий антиген, вставляется в репликон альфавируса, заменяя структурные гены, но оставляя неструктурные гены репликазы нетронутыми. Вирус Синдбис и вирус леса Семлики использовались для создания рекомбинантных репликонов альфавируса . В отличие от обычных вакцинаций ДНК векторы альфавируса убивают трансфицированные клетки и экспрессируются только временно. Гены репликазы альфавируса экспрессируются в дополнение к вставке вакцины. Неясно, как репликоны альфавируса вызывают иммунный ответ, но это может быть связано с высокими уровнями белка, экспрессируемого этим вектором, ответами цитокинов, вызванными репликоном, или апоптозом, вызванным репликоном, что приводит к усиленному поглощению антигена дендритными клетками.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Henrique Roman Ramos и Paulo Lee Ho. «Разработка сывороток против яда змей с помощью генетической иммунизации: обзор». Клиническая токсинология в Азиатско-Тихоокеанском регионе и Африке . 2 : 401–414.
  2. ^ ab Liu S, Wang S, Lu S (апрель 2016 г.). «ДНК-иммунизация как технологическая платформа для индукции моноклональных антител». Emerging Microbes & Infections . 5 (4): e33. doi :10.1038/emi.2016.27. PMC 4855071 . PMID  27048742. 
  3. ^ abc "ДНК-вакцины". Всемирная организация здравоохранения.
  4. ^ ab Khan KH (март 2013 г.). «ДНК-вакцины: роль в борьбе с болезнями». Germs . 3 (1): 26–35. doi :10.11599/germs.2013.1034. PMC 3882840 . PMID  24432284. 
  5. ^ ab "Индия дала экстренное одобрение первой в мире ДНК-вакцины от COVID-19". Reuters . 2021-08-20 . Получено 22-08-2021 .
  6. ^ abcdefghijklmn Alarcon JB, Waine GW, McManus DP (1999). "ДНК-вакцины: технология и применение в качестве противопаразитарных и антимикробных средств". Advances in Parasitology Volume 42. Vol. 42. pp. 343–410. doi :10.1016/S0065-308X(08)60152-9. ISBN 9780120317424. PMID  10050276.
  7. ^ abcdefghijklmnopqrstu v Robinson HL, Pertmer TM (2000). ДНК-вакцины для вирусных инфекций: основные исследования и применение . Достижения в области исследований вирусов. Т. 55. С. 1–74. doi :10.1016/S0065-3527(00)55001-5. ISBN 9780120398553. PMID  11050940.
  8. ^ White LO, Gibb E, Newham HC, Richardson MD, Warren RC (июль 1979). «Сравнение роста вирулентных и ослабленных штаммов Candida albicans в почках нормальных и обработанных кортизоном мышей с помощью анализа хитина». Mycopathologia . 67 (3): 173–177. doi :10.1007/bf00470753. PMID  384256. S2CID  31914107.
  9. ^ Paoletti E, Lipinskas BR, Samsonoff C, Mercer S, Panicali D (январь 1984). «Конструирование живых вакцин с использованием генетически модифицированных поксвирусов: биологическая активность рекомбинантов вируса вакцинии, экспрессирующих поверхностный антиген вируса гепатита В и гликопротеин D вируса простого герпеса». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 81 (1): 193–197. Bibcode : 1984PNAS...81..193P. doi : 10.1073 /pnas.81.1.193 . PMC 344637. PMID  6320164. 
  10. ^ Патент США 4722848 - Метод иммунизации животных синтетически модифицированным вирусом коровьей оспы.
  11. ^ Ulmer JB, Donnelly JJ, Parker SE, Rhodes GH, Felgner PL, Dwarki VJ и др. (март 1993 г.). «Гетерологичная защита от гриппа путем инъекции ДНК, кодирующей вирусный белок». Science . 259 (5102): 1745–1749. Bibcode :1993Sci...259.1745U. doi :10.1126/science.8456302. PMID  8456302.
  12. ^ Regalado A (2 августа 2016 г.). «Правительство США начало тестирование своей первой вакцины от вируса Зика на людях». Журнал MIT Technology Review . Получено 06.08.2016 .
  13. ^ Chen Y, Wang S, Lu S (февраль 2014 г.). «ДНК-иммунизация для разработки вакцины против ВИЧ». Вакцины . 2 (1): 138–159. doi : 10.3390/vaccines2010138 . PMC 4494200. PMID  26344472 . 
  14. ^ Ledgerwood JE , Pierson TC, Hubka SA, Desai N, Rucker S, Gordon IJ и др. (май 2011 г.). «ДНК-вакцина против вируса Западного Нила, использующая модифицированный промотор, индуцирует нейтрализующие антитела у молодых и пожилых здоровых взрослых в клиническом испытании I фазы». Журнал инфекционных заболеваний . 203 (10): 1396–1404. doi :10.1093/infdis/jir054. PMC 3080891. PMID  21398392 . 
  15. ^ Kilpatrick AM, Dupuis AP, Chang GJ, Kramer LD (май 2010 г.). «ДНК-вакцинация американских малиновок (Turdus migratorius) против вируса Западного Нила». Vector Borne and Zoonotic Diseases . 10 (4): 377–380. doi :10.1089/vbz.2009.0029. PMC 2883478. PMID  19874192 . 
  16. ^ ab Sedegah M, Hedstrom R, Hobart P, Hoffman SL (октябрь 1994 г.). «Защита от малярии путем иммунизации плазмидной ДНК, кодирующей циркумспорозоитный белок». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 91 (21): 9866–9870. Bibcode : 1994PNAS...91.9866S. doi : 10.1073 /pnas.91.21.9866 . JSTOR  2365723. PMC 44918. PMID  7937907. 
  17. ^ Harmon BT, Aly AE, Padegimas L, Sesenoglu-Laird O, Cooper MJ, Waszczak BL (май 2014). «Интраназальное введение наночастиц плазмидной ДНК обеспечивает успешную трансфекцию и экспрессию репортерного белка в мозге крысы». Gene Therapy . 21 (5): 514–521. doi : 10.1038/gt.2014.28 . PMID  24670994. S2CID  5560134.
  18. ^ ab Mor G, Klinman DM, Shapiro S, Hagiwara E, Sedegah M, Norman JA и др. (август 1995 г.). «Сложность ответа цитокинов и антител, вызванного иммунизацией мышей плазмидной ДНК белка циркумспорозоита Plasmodium yoelii». Журнал иммунологии . 155 (4): 2039–2046. doi : 10.4049/jimmunol.155.4.2039 . PMID  7636255. S2CID  37290980.
  19. ^ Leitner WW, Seguin MC, Ballou WR, Seitz JP, Schultz AM, Sheehy MJ, Lyon JA (декабрь 1997 г.). «Иммунные реакции, вызванные внутримышечной или генной инъекцией защитных вакцин дезоксирибонуклеиновой кислоты, которые экспрессируют циркумспорозоитный белок из малярийных паразитов Plasmodium berghei». Журнал иммунологии . 159 (12): 6112–6119. doi : 10.4049/jimmunol.159.12.6112 . PMID  9550412. S2CID  37685499.
  20. ^ Böhm W, Kuhröber A, Paier T, Mertens T, Reimann J, Schirmbeck R (июнь 1996 г.). «ДНК-векторные конструкции, которые запускают реакции цитотоксических Т-лимфоцитов и антител, специфичных к поверхностному антигену гепатита B, у мышей после внутримышечной инъекции». Журнал иммунологических методов . 193 (1): 29–40. doi :10.1016/0022-1759(96)00035-X. PMID  8690928.
  21. ^ abcdefghijk Льюис П. Дж., Бабюк ЛА (1999). ДНК-вакцины: обзор. Том 54. Academic Press. С. 129–88. doi :10.1016/S0065-3527(08)60367-X. ISBN 978-0-12-039854-6. PMID  10547676. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  22. ^ Андре С, Сид Б, Эберле Дж, Шраут В, Бюльтманн А, Хаас Дж (февраль 1998 г.). «Усиление иммунного ответа, вызванного вакцинацией ДНК с синтетической последовательностью gp120 с оптимизированным использованием кодонов». Журнал вирусологии . 72 (2): 1497–1503. doi :10.1128/JVI.72.2.1497-1503.1998. PMC 124631. PMID 9445053  . 
  23. ^ Muthhumani K, Zhang D, Dayes NS, Hwang DS, Calarota SA, Choo AY и др. (сентябрь 2003 г.). «Новая конструкция плазмиды HIV-1 East African Clade-A gp160 вызывает сильные гуморальные и клеточно-опосредованные иммунные ответы in vivo». Вирусология . 314 (1): 134–146. doi : 10.1016/S0042-6822(03)00459-8 . PMID  14517067.
  24. ^ Oliveira PH, Prather KJ, Prazeres DM, Monteiro GA (сентябрь 2009 г.). «Структурная нестабильность плазмидных биофармацевтических препаратов: проблемы и последствия». Trends in Biotechnology . 27 (9): 503–511. doi :10.1016/j.tibtech.2009.06.004. PMID  19656584.
  25. ^ Oliveira PH, Mairhofer J (сентябрь 2013 г.). «Плазмиды без маркеров для биотехнологических приложений — последствия и перспективы». Тенденции в биотехнологии . 31 (9): 539–547. doi :10.1016/j.tibtech.2013.06.001. PMID  23830144.
  26. ^ Kutzler MA, Weiner DB (октябрь 2008 г.). «ДНК-вакцины: готовы к прайм-тайму?». Nature Reviews. Genetics . 9 (10): 776–788. doi :10.1038/nrg2432. PMC 4317294. PMID 18781156  . 
  27. ^ Rodriguez F, Zhang J, Whitton JL (ноябрь 1997 г.). «ДНК-иммунизация: убиквитинирование вирусного белка усиливает индукцию цитотоксических Т-лимфоцитов и противовирусную защиту, но отменяет индукцию антител». Journal of Virology . 71 (11): 8497–8503. doi :10.1128/JVI.71.11.8497-8503.1997. PMC 192313 . PMID  9343207. 
  28. ^ ab Tobery TW, Siliciano RF (март 1997 г.). «Нацеливание антигенов ВИЧ-1 на быструю внутриклеточную деградацию усиливает распознавание цитотоксических Т-лимфоцитов (CTL) и индукцию ответов de novo CTL in vivo после иммунизации». Журнал экспериментальной медицины . 185 (5): 909–920. doi :10.1084/jem.185.5.909. PMC 2196169. PMID 9120397  . 
  29. ^ Huebener N, Fest S, Strandsby A, Michalsky E, Preissner R, Zeng Y и др. (Июль 2008 г.). «Рационально разработанная ДНК-вакцина с тирозингидроксилазой индуцирует специфический иммунитет против нейробластомы». Molecular Cancer Therapeutics . 7 (7): 2241–2251. doi :10.1158/1535-7163.MCT-08-0109. PMID  18645033. S2CID  35652424.
  30. ^ ab Wunderlich G, Moura IC, del Portillo HA (октябрь 2000 г.). «Генетическая иммунизация мышей BALB/c плазмидой, несущей ген, кодирующий гибридный поверхностный белок мерозоита 1-поверхностный белок вируса гепатита B, защищает мышей от летальной инфекции Plasmodium chabaudi chabaudi PC1». Инфекция и иммунитет . 68 (10): 5839–5845. doi :10.1128/IAI.68.10.5839-5845.2000. PMC 101545. PMID  10992493 . 
  31. ^ Weiner DB, Kennedy RC (июль 1999). "Генетические вакцины". Scientific American . 281 (1): 50–57. Bibcode : 1999SciAm.281a..50W. doi : 10.1038/scientificamerican0799-50. PMID  10396782. Архивировано из оригинала 25.03.2009 . Получено 21.11.2007 .
  32. ^ Widera G, Austin M, Rabussay D, Goldbeck C, Barnett SW, Chen M и др. (май 2000 г.). «Увеличение доставки ДНК-вакцины и иммуногенности путем электропорации in vivo». Журнал иммунологии . 164 (9): 4635–4640. doi : 10.4049/jimmunol.164.9.4635 . PMID  10779767.
  33. ^ ab Daheshia M, Kuklin N, Kanangat S, Manickan E, Rouse BT (август 1997 г.). «Подавление текущего воспалительного заболевания глаз путем местного применения плазмидной ДНК, кодирующей IL-10». Журнал иммунологии . 159 (4): 1945–1952. doi : 10.4049/jimmunol.159.4.1945 . PMID  9257860. S2CID  43203331.
  34. ^ ab Chen Y, Webster RG, Woodland DL (март 1998 г.). «Индукция ответов CD8+ T-клеток на доминантные и субдоминантные эпитопы и защитный иммунитет к инфекции вируса Сендай с помощью ДНК-вакцинации». Журнал иммунологии . 160 (5): 2425–2432. doi : 10.4049/jimmunol.160.5.2425 . PMID  9498786. S2CID  2250871.
  35. ^ Lode HN, Huebener N, Zeng Y, Fest S, Weixler S, Gaedicke G (декабрь 2004 г.). «ДНК-минигенная вакцинация для адъювантной терапии нейробластомы». Annals of the New York Academy of Sciences . 1028 (1): 113–121. Bibcode : 2004NYASA1028..113L. doi : 10.1196/annals.1322.012. PMID  15650237. S2CID  27240738.
  36. ^ Sizemore DR, Branstrom AA, Sadoff JC (октябрь 1995 г.). «Ослабленная шигелла как средство доставки ДНК для ДНК-опосредованной иммунизации». Science . 270 (5234): 299–302. Bibcode :1995Sci...270..299S. doi :10.1126/science.270.5234.299. PMID  7569980. S2CID  12532901.
  37. ^ Нилон, Кори (25 ноября 2014 г.). «Гибридное транспортное средство, которое доставляет ДНК». Государственный университет Нью-Йорка в Буффало . Получено 16 декабря 2014 г.
  38. ^ Jones CH, Ravikrishnan A, Chen M, Reddinger R, Kamal Ahmadi M, Rane S и др. (август 2014 г.). «Разработка гибридного биосинтетического вектора генной терапии и возможности двойной инженерии». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 111 (34): 12360–12365. Bibcode : 2014PNAS..11112360J. doi : 10.1073/pnas.1411355111 . PMC 4151754. PMID  25114239 . 
  39. ^ Barry MA, Lai WC, Johnston SA (октябрь 1995 г.). «Защита от микоплазменной инфекции с использованием иммунизации с использованием библиотеки экспрессии». Nature . 377 (6550): 632–635. Bibcode :1995Natur.377..632B. doi : 10.1038/377632a0 . PMID  7566175. S2CID  4306972.
  40. ^ Fynan EF, Webster RG, Fuller DH, Haynes JR, Santoro JC, Robinson HL (декабрь 1993 г.). «ДНК-вакцины: защитные иммунизации парентеральными, мукозальными и генными прививками». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (24): 11478–11482. Bibcode : 1993PNAS...9011478F. doi : 10.1073/pnas.90.24.11478 . PMC 48007. PMID  8265577 . 
  41. ^ abcde Feltquate DM, Heaney S, Webster RG, Robinson HL (март 1997). «Различные типы Т-хелперных клеток и изотипы антител, полученные при иммунизации ДНК физиологическим раствором и генной пушкой». Журнал иммунологии . 158 (5): 2278–2284. doi : 10.4049/jimmunol.158.5.2278 . PMID  9036975. S2CID  41368723.
  42. ^ abcd Boyle CM, Morin M, Webster RG, Robinson HL (декабрь 1996 г.). «Роль различных лимфоидных тканей в инициировании и поддержании ответов антител, вызванных ДНК, на гликопротеин вируса гриппа H1». Journal of Virology . 70 (12): 9074–9078. doi :10.1128/JVI.70.12.9074-9078.1996. PMC 191015 . PMID  8971047. 
  43. ^ Sällberg M, Townsend K, Chen M, O'Dea J, Banks T, Jolly DJ и др. (июль 1997 г.). «Характеристика гуморальных и клеточных ответов CD4+ после генетической иммунизации ретровирусными векторами, экспрессирующими различные формы антигенов ядра и е вируса гепатита В». Журнал вирусологии . 71 (7): 5295–5303. doi :10.1128/JVI.71.7.5295-5303.1997. PMC 191766 . PMID  9188598. 
  44. ^ Banchereau J , Steinman RM (март 1998). «Дендритные клетки и контроль иммунитета». Nature . 392 (6673): 245–252. Bibcode :1998Natur.392..245B. doi :10.1038/32588. PMID  9521319. S2CID  4388748.
  45. ^ ab Jakob T, Walker PS, Krieg AM, Udey MC, Vogel JC (сентябрь 1998 г.). «Активация кожных дендритных клеток олигодезоксинуклеотидами, содержащими CpG: роль дендритных клеток в усилении ответов Th1 иммуностимулирующей ДНК». Журнал иммунологии . 161 (6): 3042–3049. doi : 10.4049/jimmunol.161.6.3042 . PMID  9743369. S2CID  35107733.
  46. ^ ab Raz E, Tighe H, Sato Y, Corr M, Dudler JA, Roman M и др. (май 1996 г.). «Предпочтительная индукция иммунного ответа Th1 и ингибирование образования специфических антител IgE при иммунизации плазмидной ДНК». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (10): 5141–5145. Bibcode : 1996PNAS...93.5141R. doi : 10.1073 /pnas.93.10.5141 . PMC 39421. PMID  8643542. 
  47. ^ ab Fu TM, Friedman A, Ulmer JB, Liu MA, Donnelly JJ (апрель 1997 г.). «Защитный клеточный иммунитет: цитотоксические ответы Т-лимфоцитов против доминантных и рецессивных эпитопов нуклеопротеина вируса гриппа, индуцированные ДНК-иммунизацией». Журнал вирусологии . 71 (4): 2715–2721. doi :10.1128/JVI.71.4.2715-2721.1997. PMC 191393. PMID  9060624 . 
  48. ^ abc Restifo NP, Bacík I, Irvine KR, Yewdell JW, McCabe BJ, Anderson RW и др. (май 1995 г.). «Обработка антигенов in vivo и возникновение первичных ответов CTL». Журнал иммунологии . 154 (9): 4414–4422. doi :10.4049/jimmunol.154.9.4414. PMC 1952186. PMID  7722298 . 
  49. ^ abc Iwasaki A, Stiernholm BJ, Chan AK, Berinstein NL, Barber BH (май 1997). "Усиленные ответы CTL, опосредованные иммуногенами плазмидной ДНК, кодирующими костимулирующие молекулы и цитокины". Журнал иммунологии . 158 (10): 4591–4601. doi :10.4049/jimmunol.158.10.4591. PMID  9144471. S2CID  41779568.
  50. ^ ab Weiss WR, Ishii KJ, Hedstrom RC, Sedegah M, Ichino M, Barnhart K и др. (сентябрь 1998 г.). «Плазмида, кодирующая мышиный гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор, усиливает защиту, предоставляемую ДНК-вакциной против малярии». Журнал иммунологии . 161 (5): 2325–2332. doi : 10.4049/jimmunol.161.5.2325 . PMID  9725227. S2CID  21038927.
  51. ^ Tsuji T, Hamajima K, Fukushima J, Xin KQ, Ishii N, Aoki I и др. (апрель 1997 г.). «Усиление клеточно-опосредованного иммунитета против ВИЧ-1, индуцированное совместной нокауляцией кодируемого плазмидой антигена ВИЧ-1 с плазмидой, экспрессирующей IL-12». Журнал иммунологии . 158 (8): 4008–4013. doi : 10.4049/jimmunol.158.8.4008 . PMID  9103472. S2CID  38099483.
  52. ^ ab Justewicz DM, Webster RG (октябрь 1996 г.). «Длительное поддержание иммунитета В-клеток к гемагглютинину вируса гриппа у мышей после иммунизации на основе ДНК». Вирусология . 224 (1): 10–17. doi : 10.1006/viro.1996.0501 . PMID  8862394.
  53. ^ Mancini-Bourgine M, Fontaine H, Bréchot C, Pol S, Michel ML (май 2006 г.). «Иммуногенность ДНК-вакцины против гепатита B, вводимой хроническим носителям HBV». Vaccine . 24 (21): 4482–4489. doi :10.1016/j.vaccine.2005.08.013. PMID  16310901.
  54. ^ ab Wolff JA, Dowty ME, Jiao S, Repetto G, Berg RK, Ludtke JJ, et al. (декабрь 1992 г.). «Экспрессия голых плазмид культивируемыми миотубами и проникновение плазмид в Т-трубочки и кавеолы ​​скелетных мышц млекопитающих». Journal of Cell Science . 103. 103 (4): 1249–1259. doi :10.1242/jcs.103.4.1249. PMID  1487500.
  55. ^ Anderson RG, Kamen BA, Rothberg KG, Lacey SW (январь 1992 г.). «Потоцитоз: секвестрация и транспорт малых молекул кавеолами». Science . 255 (5043): 410–411. Bibcode :1992Sci...255..410A. doi :10.1126/science.1310359. PMID  1310359.
  56. ^ ab Casares S, Inaba K, Brumeanu TD, Steinman RM, Bona CA (ноябрь 1997 г.). «Презентация антигена дендритными клетками после иммунизации ДНК, кодирующей вирусный эпитоп, ограниченный главным комплексом гистосовместимости II класса». Журнал экспериментальной медицины . 186 (9): 1481–1486. ​​doi :10.1084/jem.186.9.1481. PMC 2199124. PMID  9348305 . 
  57. ^ ab Bennett RM, Gabor GT, Merritt MM (декабрь 1985 г.). «Связывание ДНК с лейкоцитами человека. Доказательства опосредованной рецептором ассоциации, интернализации и деградации ДНК». Журнал клинических исследований . 76 (6): 2182–2190. doi :10.1172/JCI112226. PMC 424340. PMID  3001145 . 
  58. ^ Bennet RM, Hefeneider SH, Bakke A, Merritt M, Smith CA, Mourich D, Heinrich MC (май 1988). «Производство и характеристика мышиных моноклональных антител к ДНК-рецептору на человеческих лейкоцитах». Журнал иммунологии . 140 (9): 2937–2942. doi : 10.4049/jimmunol.140.9.2937 . PMID  2452195. S2CID  22923379.
  59. ^ Corr M, Lee DJ, Carson DA, Tighe H (октябрь 1996 г.). «Генная вакцинация с помощью обнаженной плазмидной ДНК: механизм примирования CTL». Журнал экспериментальной медицины . 184 (4): 1555–1560. doi : 10.1084 /jem.184.4.1555. PMC 2192808. PMID  8879229. 
  60. ^ Chattergoon MA, Robinson TM, Boyer JD, Weiner DB (июнь 1998 г.). «Специфическая иммунная индукция после иммунизации на основе ДНК посредством трансфекции in vivo и активации макрофагов/антигенпрезентирующих клеток». Журнал иммунологии . 160 (12): 5707–5718. doi : 10.4049/jimmunol.160.12.5707 . PMID  9637479. S2CID  33499198.
  61. ^ ab Torres CA, Iwasaki A, Barber BH, Robinson HL (май 1997 г.). «Дифференциальная зависимость от ткани-мишени для генной пушки и внутримышечной ДНК-иммунизации». Журнал иммунологии . 158 (10): 4529–4532. doi : 10.4049/jimmunol.158.10.4529 . PMID  9144463. S2CID  45069087.
  62. ^ Franco A, Guidotti LG, Hobbs MV, Pasquetto V, Chisari FV (август 1997 г.). «Патогенетическая эффекторная функция CD4-позитивных Т-хелперных клеток 1 у трансгенных мышей с вирусом гепатита B». Журнал иммунологии . 159 (4): 2001–2008. doi : 10.4049/jimmunol.159.4.2001 . PMID  9257867. S2CID  20528634.
  63. ^ Mancini M, Hadchouel M, Davis HL, Whalen RG, Tiollais P, Michel ML (октябрь 1996 г.). «ДНК-опосредованная иммунизация в трансгенной мышиной модели хронического носительства поверхностного антигена гепатита B». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (22): 12496–12501. Bibcode : 1996PNAS...9312496M. doi : 10.1073/pnas.93.22.12496 . PMC 38020. PMID  8901610 . 
  64. ^ Дулан DL, Хоффман SL (июль 1999). «IL-12 и NK-клетки необходимы для антигенспецифического адаптивного иммунитета против малярии, инициируемого CD8+ T-клетками в модели Plasmodium yoelii». Журнал иммунологии . 163 (2): 884–892. doi : 10.4049/jimmunol.163.2.884 . PMID  10395683. S2CID  41651105.
  65. ^ Cardoso AI, Blixenkrone-Moller M, Fayolle J, Liu M, Buckland R, Wild TF (ноябрь 1996 г.). «Иммунизация плазмидной ДНК, кодирующей гемагглютинин и нуклеопротеин вируса кори, приводит к гуморальному и клеточно-опосредованному иммунитету». Вирусология . 225 (2): 293–299. doi : 10.1006/viro.1996.0603 . PMID  8918915.
  66. ^ abc Sato Y, Roman M, Tighe H, Lee D, Corr M, Nguyen MD и др. (июль 1996 г.). «Иммуностимулирующие последовательности ДНК, необходимые для эффективной внутрикожной генной иммунизации». Science . 273 (5273): 352–354. Bibcode :1996Sci...273..352S. doi :10.1126/science.273.5273.352. PMID  8662521. S2CID  9333197.
  67. ^ Weiss R, Leitner WW, Scheiblhofer S, Chen D, Bernhaupt A, Mostböck S, et al. (октябрь 2000 г.). «Генетическая вакцинация против малярийной инфекции путем внутрикожных и эпидермальных инъекций плазмиды, содержащей ген, кодирующий белок циркумспорозоита Plasmodium berghei». Инфекция и иммунитет . 68 (10): 5914–5919. doi :10.1128/IAI.68.10.5914-5919.2000. PMC 101554. PMID  10992502 . 
  68. ^ ab Sedegah M, Weiss W, Sacci JB, Charoenvit Y, Hedstrom R, Gowda K и др. (июнь 2000 г.). «Улучшение защитного иммунитета, индуцированного иммунизацией на основе ДНК: праймирование антигеном и плазмидной ДНК, кодирующей ГМ-КСФ, и усиление антиген-экспрессирующим рекомбинантным поксвирусом». Журнал иммунологии . 164 (11): 5905–5912. doi : 10.4049/jimmunol.164.11.5905 . PMID  10820272.
  69. ^ Barouch DH, Santra S, Steenbeke TD, Zheng XX, Perry HC, Davies ME и др. (август 1998 г.). «Усиление и подавление иммунных ответов на ДНК-вакцину ВИЧ-1 путем введения плазмидного цитокина/Ig». Журнал иммунологии . 161 (4): 1875–1882. doi : 10.4049/jimmunol.161.4.1875 . PMID  9712056. S2CID  36488254.
  70. ^ ab Krieg AM, Yi AK, Matson S, Waldschmidt TJ, Bishop GA, Teasdale R и др. (апрель 1995 г.). «CpG-мотивы в бактериальной ДНК запускают прямую активацию В-клеток». Nature . 374 (6522): 546–549. Bibcode :1995Natur.374..546K. doi :10.1038/374546a0. PMID  7700380. S2CID  4261304.
  71. ^ Клинман ДМ, Ямщиков Г, Ишигацубо Й (апрель 1997 г.). «Вклад мотивов CpG в иммуногенность ДНК-вакцин». Журнал иммунологии . 158 (8): 3635–3639. doi : 10.4049/jimmunol.158.8.3635 . PMID  9103425. S2CID  41861994.
  72. ^ Krieg AM, Wu T, Weeratna R, Efler SM, Love-Homan L, Yang L и др. (октябрь 1998 г.). «Мотивы последовательности в аденовирусной ДНК блокируют иммунную активацию стимулирующими мотивами CpG». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (21): 12631–12636. Bibcode : 1998PNAS...9512631K. doi : 10.1073 /pnas.95.21.12631 . PMC 22882. PMID  9770537. 
  73. ^ ab Klinman DM, Yi AK, Beaucage SL, Conover J, Krieg AM (апрель 1996 г.). «CpG-мотивы, присутствующие в ДНК бактерий, быстро побуждают лимфоциты секретировать интерлейкин 6, интерлейкин 12 и интерферон гамма». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (7): 2879–2883. Bibcode : 1996PNAS ...93.2879K. doi : 10.1073/pnas.93.7.2879 . PMC 39727. PMID  8610135. 
  74. ^ Yi AK, Chace JH, Cowdery JS, Krieg AM (январь 1996 г.). «IFN-гамма стимулирует секрецию IL-6 и IgM в ответ на мотивы CpG в бактериальной ДНК и олигодезоксинуклеотидах». Журнал иммунологии . 156 (2): 558–564. doi : 10.4049/jimmunol.156.2.558 . PMID  8543806. S2CID  42145608.
  75. ^ Barwick BG, Scharer CD, Martinez RJ, Price MJ, Wein AN, Haines RR и др. (май 2018 г.). «Активация В-клеток и дифференцировка плазматических клеток ингибируются метилированием ДНК de novo». Nature Communications . 9 (1): 1900. Bibcode :2018NatCo...9.1900B. doi :10.1038/s41467-018-04234-4. PMC 5953949 . PMID  29765016. 
  76. ^ Letvin NL, Montefiori DC, Yasutomi Y, Perry HC, Davies ME, Lekutis C и др. (август 1997 г.). «Мощные защитные иммунные ответы против ВИЧ, генерируемые бимодальной вакцинацией ДНК оболочки ВИЧ плюс белок». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (17): 9378–9383. Bibcode : 1997PNAS...94.9378L. doi : 10.1073/pnas.94.17.9378 . PMC 23198. PMID  9256490 . 
  77. ^ Sedegah M, Jones TR, Kaur M, Hedstrom R, Hobart P, Tine JA, Hoffman SL (июнь 1998 г.). «Усиление рекомбинантной вакциной повышает иммуногенность и защитную эффективность ДНК-вакцины против малярии». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (13): 7648–7653. Bibcode : 1998PNAS ...95.7648S. doi : 10.1073/pnas.95.13.7648 . PMC 22711. PMID  9636204. 
  78. ^ Rogers WO, Baird JK, Kumar A, Tine JA, Weiss W, Aguiar JC и др. (сентябрь 2001 г.). «Многоэтапная многоантигенная гетерологичная первичная буст-вакцина против малярии Plasmodium knowlesi обеспечивает частичную защиту у макак-резусов». Инфекция и иммунитет . 69 (9): 5565–5572. doi :10.1128/IAI.69.9.5565-5572.2001. PMC 98670. PMID  11500430 . 

Дальнейшее чтение

У Scholia есть профиль для ДНК-вакцины (Q578537).