Генна імунізація
Новий підхід, що дозволяє індукувати в організму імунна відповідь без введення антигену, заснований на включенні в клітини тварини-мішені гена, що кодує білок-антиген. У перших експериментах такого роду Е. coli-плазміду, що містить клонований ген білка-антигену, транскрипція якого перебувала під контролем промотора вірусу тварин, кон’югованих з мікрочастинками золота і бомбардували ними клітини вуха миші. Згодом з’ясувалося, що клоновану кДНК можна вводити в клітини і за допомогою внутрішньом’язової ін’єкції розчину з великою кількістю плазміди, несучої відповідну ДНК. Для цього необхідно в 103-104 разів більше ДНК, ніж при бомбардуванні мікрочастинками. В одному з експериментів більш ніж в 75% випадків ген включався в клітини миші, і синтезований білок-антиген індукував синтез антитіл. Цей підхід дозволяє уникнути очищення антигену, що вимагає багато часу і коштів, або використання для створення вакцини технології рекомбінантних ДНК. Крім того, одержувані з його допомогою білки з більшою ймовірністю піддаються правильної посттрансляционной модифікації, ніж білки, синтезовані організмами-господарями. Цей метод, що отримав назву генної імунізації, можна використовувати для вакцинації домашніх тварин.
Перспективи генної імунізації були ретельно вивчені. В одній із серій експериментів мишам в квадріцепси обох задніх кінцівок вводили розчин з Є. соli-плазмидой, несучої кДНК нуклеопротеїну вірусу грипу А, транскрипція якій знаходилася під контролем промотора вірусу саркоми Рауса або цитомегаловірусу. Хоча рівень експресії гена нуклеопротеїну був настільки низький, що не піддавався реєстрації, через 2 тижні після імунізації в крові мишей виявлялися антитіла до нього. Виживання імунізованих мишей виявилася значно вищою, ніж мишей з контрольної групи. Більше того, вони були нечутливі і до іншого штаму вірусу грипу. Така перехресна захист не виробляється при введенні традиційних протигрипозних вакцин, отриманих на основі поверхневих антигенів вірусу, і тому кожна вакцина специфічна лише до одного штаму вірусу. Більше того, традиційні вакцини зберігають свою ефективність тільки до тих пір, поки залишаються незміненими поверхневі антигени. На жаль, для генів поверхневих антигенів характерна висока частота мутацій, що призводить до появи істотно розрізняються штамів вірусу. Коровиє ж білки, такі як нуклепротеін, відносно стабільні і активують імунну систему за іншим механізмом, ніж поверхневі антигени.
ДНК-імунізація дозволяє не тільки уникнути очищення білкових антигенів, але й індукувати імунну відповідь, спрямований саме на кодується плазмидой білок, а не на саму плазмиду. Тому один і той же вектор можна використовувати для доставки різних білків або для багаторазового введення одного і того ж гена.
Доля введеної в клітку ДНК точно невідома. В принципі вона може інтегрувати в геном господаря з дуже серйозними наслідками, якщо при цьому зачіпається якийсь важливий ген або відбувається злоякісна трансформація клітини. Однак такий розвиток подій вважається вкрай малоймовірним. Швидше за все така ДНК якийсь час проіснує в клітці у вигляді нерепліціруюшегося позахромосомних елемента, а потім зруйнується. Генну імунізацію поки використовують для вироблення імунітету до деяких патогенних мікроорганізмів (вірусу грипу А, вірусу імунодефіциту людини типу I, вірусу бичачого герпесу, вірусу сказу, Plasmodium sp., Зухвалому малярію, вірусу гепатиту В) у тварин, але не в людини.
Для полегшення доставки ДНК в клітини тварин при проведенні генної імунізації був створений модифікований штам Shigella flexneri. Ця бактерія проникає в епітеліальні клітини тварин шляхом фагоцитозу, і присутня в ній плазмідна ДНК потрапляє в цитоплазму клітини-хазяїна, де і відбуваються транскрипція і трансляція стерпного нею гена, що знаходиться під контролем еукаріотичного промотора. Shigella – це патогенний мікроорганізм, і як такий він не може використовуватися для доставки ДНК. Її непатогенних штам можна отримати, ввівши делецию в ген asd, що кодує фермент аспартат-b-полу-альдегід-дегідрогеназу, який бере участь у синтезі компонента клітинної стінки діамінопімеліновой кислоти. Штами з мутацією в asd-гені ростуть тільки в присутності діамінопімеліновой кислоти і їх можна використовувати для доставки плазмідної ДНК в епітеліальні клітини тварин, оскільки вони в них не проліферують.
Експерименти, в яких як вектора для доставки ДНК в клітини використовувалися Shigella, були проведені на морських свинках, і хоча вони виявилися успішними, судити про безпеку даної системи можна буде лише після проведення клінічних випробувань. Величезною перевагою цього підходу є можливість перорального введення вакцин.
(2 votes, average: 3.00 out of 5)