Введение к работе
Актуальность проблемы.
В связи с высокой летальностью и серьезными осложнениями менингококковая инфекция продолжает оставаться актуальной международной проблемой На долю менингитов серогрупп А, В и С приходится около 90% заболеваемости менингококковой инфекцией И если в развивающихся странах доминирует серогруппа А этой инфекции, то в европейских странах и регионе Северной Америки преобладает менингит, обусловленный серогруппой В В Российской Федерации заболеваемость генерализованными формами менингококковой инфекцией серогруппы В в последние годы составляет около 26% от всех случаев заболевания менингитом трех основных эпидемически значимых серогрупп А, В и С [Королева И С и др , 2006], причем наибольшее число заболевших составляют дети до 14 лет (более 70%) Профилактика заболеваемости менингококковой инфекцией в России в настоящее время осуществляется с помощью вакцин, основанных на капсульных полисахаридах менингококков серогрупп А, С, Y и W135 [Таточенко В К, Озерецковский Н А , 2007] Высокая эффективность этих вакцин позволяет легко справляться с эпидподъемами инфекции этих серогрупп Разработка же эффективной вакцины против инфекции, вызываемой менингококками серогруппы В, остается настоящей проблемой В отличии от капсульных А и С полисахаридов, полисахарид серогруппы В оказался мало иммуногенным и, по мнению ряда авторов, не должен присутствовать в вакцине из-за серологического сродства с ганглиозидами головного мозга человека и гипотетической опасностью аутоиммунного процесса у плода в утробе матери в ответ на его введение [Gotschhch Е С et al ,1977, Zollinger W D , et al, 1991, Romero D J et al, 1994, Haynnngen J et al, 1995] Эти данные определили по» ск новых подходов для создания вакцин против этой серогруппы, и в первую очередь, изучение основных белков наружной мембраны (БНМ) менингококка
Начиная с 80-х гг XX века свойства основных БНМ менингококка активно изучали, и на их основе предлагали различные варианты противоменингококковых вакцин Первая В-вакцина на основе везикул белков внешней мембраны менингококка, была создана кубинскими исследователями и оказалась высокоэффективной (83%) при иммунизации подростков на Кубе [Sierra G V et al, 1991] В Бразилии, где доминировали штаммы других серотипов и серосубтипов, эффективность вакцины составила 74% [de Moraes J С , et al., 1992, Milagres L G , 1994] Эффективной для взрослых оказалась везикулярная В-вакцина норвежских исследователей [Bjune G , et al, 1991, Hoiby E A , 1991], но для детей младше двух лет она была менее эффективной, что заставило авторов продолжить исследования по ^е усовершенствованию [Taperro J W et al, 1998] Голландскими исследователями разработана шестивалентная В-вакцина, которая основана на мутанте норвежского вакцинного штамма 44/76, состоящая на 90 % из белка Рог A [Peters С С А М , et al, 1996, Claassen 1, et al, 1996, Rouppe Van der Voort E , 1998] В некоторых
европейских странах, в частности, в Греции, представленные в гексавалентной вакцине белки Рог А обнаруживаются лишь у 8% штаммов серогруппы В, циркулирующих в настоящее время [Tzankaki G et al, 2006], что исключает ее применение там Менингококковая новозеландская вакцина (MeNZB), основана на норвежском штамме 44/76 (В 15 Р1 7,16), была разработана для остановки эпидемии в Новой Зеландии, вызванной штаммом В4Р1 7Ь,4, индуцировала выработку бактерицидных антител, главным образом, специфичных к Рог А [Findlow J , 2007, Sundbu S , 2007]
В реестре разрабатываемых вакцин [The Jordan Report, 2007] содержится описание более 10 вакцинных препаратов, содержащих различные компоненты наружной мембраны менингококка и прошедших разные фазы исследования Однако, до настоящего времени в практике здравоохранения не существует вакцины, характеризующейся высокой эффективное і ью против различных штаммов менингококка серогруппы В Разнообразие вирулентных штаммов менингококков серогруппы В диктует необходимость включения в вакцину большого числа маркеров и содержания других компонентов микробной клетки для обеспечения ее поливалентности
В свете изложенного, в настоящий момент остается актуальной задача поиска новых антигенов N meningitidis для изучеьля их протективных и иммуногенных свойств, с целью разработки эффективного иммунопрофилактического препарата, защищающего, в первую очередь, от инфекции, вызываемой менингококком серогруппы В Этой проблеме и посвящена настоящая диссертация
Успехи иммунологии и молекулярной биологии последней четверти XX века привели к появлению новых стратегических подходов к созданию вакцин В том числе была разработана концепция, включающая использование в вакцинных препаратах синтетических пептидов, моделирующих фрагменты белков возбудителя Достоинствами подобных вакцин является безопасность при получении, отсутствие токсичности и побочных эффектов при вакцинации, а также возможность сфокусировать иммунный ответ на консервативных участках структуры возбудителя тех, которые не варьируют от штамма к штамму
Для конструирования менингококковой В-вакцины, нами было выбрано направление, основанное на включении в создаваемый препарат синтетических пептидных фраї ментов основных БНМ менингококков Установленная ныне аминокислотная последовательность этих белков позволяет синтезировать как В, так и Т-комплиментарные участки пептидов, которые, кроме того, являются консервативными участками указанных белков, а значит общими для всего вида нейссерий Актуальность такого подхода к к( нструированию нового поливалентного вакцинного противоменингококкового препратата несомненна
Цель исследования: Цель данного исследования заключалась в выборе синтетических пептидных фрагментов БНМ менингококка серогруппы В, оценке их протективных и иммуногенных свойств и создании на их основе препаратов для профилактики менингококковой ичфекции в опытах на животных
Задачи исследования:
Охарактеризовать протективную актиьность синтетических пептидных фрагментов БНМ РогА, ОраВ и NspA менингококка серогруппы В
Отобрать пептиды, относящиеся к консервативным участкам БНМ серогруппы В и обладающие иммуногенными и протективными свойствами в отношении менингококковой инфекции этой серогруппы
Оценить иммуногенные и протективные свойства выбранных пептидных фрагментов БНМ менингококка серогруппы В в отношении менингококков серогрупп А и С
Исследовать роль клеточного и гуморального факторов при постинфекционном и поствакцинальном имм^/нитете у мышей, иммунизированных синтетическими пептидами, в защите от менингококковой инфекции
Изучить иммуногенные и протективные свойства синтетических пептидов БНМ менингококка серогруппы В посте конъюгации их с капсульным полисахаридом менингококка серогруппы А
Научная новизна. Впервые в эксперименте га животных показана протективная активность синтетических пептидных фрагментов консервативных участков БНМ РогА, ОраВ и NspA менингококка серогруппы В в отношении менингококковой инфекции трех основных серогрупп А, В и С
Показано, что напряженность иммунитета, возникающая у мышей при иммунизации их синтетическими пептидами, сопоставима с таковой у мышей после заражения их живой вирулентной культурой менингококка
Выявлена ведущая роль клеточного звена в формировании иммунитета к менингококковой инфекции
Установлено, что синтетические пептиды основных БНМ менингококка серогруппы В после конъюгации их с капсульным полисахаридом менингококка серогруппы А сохраняют свою протективную активность при защите мышей от заражения живой вирулентной культурой менингококков серогрупп А и В
Практическая значимость. На основе синтетических пептидов консервативных участков БНМ менингококка серогруппы В, конъюгированных с капсульным полисахаридом менингококка серогруппы А, в перспективе,
может быть сконструирована поливалентная вакцина против менингококковой инфекции
Основные положения, выносимые на защиту:
Синтетические пептидные фрагменты БНМ РогА, ОраВ и NspA менингококка серогруппы В обладают протективной активностью в отношении менингококка серогруппы В
Пептидные фрагменты консервативных участков БНМ менингококка серогруппы В проявляют протективные свойства в отношении менингококков серогрупп А и С
Ведущую роль в защите от менингококковой инфекции играет клеточное звено иммунитета
Синтетические пептиды БНМ менингогсокка серогруппы В, конъюгированные с капсульным полисахаридом серогруппы А, способны защищать мышей от менингококковой инфекции серогрупп А и В
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на - XI Российской научно-практической конференции «Актуальные проблемы менингококковой инфекции и гнойных бактериальных менингитов» (г Москва, 2004г.), - XVIII зимней молодежной научной школе «Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии» (г Москва, 2006г), - XV Международной конференции «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии Достижения современной биологической химии и перспективы их применения» (г Геленджик, 2007г), - XI Всероссийской конференции «Дни иммунологии в С -Петербурге» (2007г) Апробация диссертации состоялась на заседании кафедры микробиологии медицинского факультета РУДН (г Москва, 2007г )
Публикации. По теме диссертации опубликовар о 9 научных работы, из них 7 в журналах рекомендованных ВАК РФ и получен патент (Способ приготовления бивалентной вакцины для профилактики менигококковой инфекции №2250113,2003)
Структура и объем диссертации. Материалы работы изложены на 105 страницах машинописного текста и состоят из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, трух глав собітвенньїх исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, списка литературы, включающего 132 источника Диссертация иллюстрирована 9 рисунками и 28 таблицами
