13 июля 2023 г.
Технологическая платформа на основе вируса везикулярного стоматита для разработки и оценки эффективности иммунобиологических препаратов.
Кандидат биологических наук Т.А.Ожаровская.
В лаборатории иммунобиотехнологии с 2015 г. ведутся работы по получению рекомбинантных и псевдотипированных векторов на основе вируса везикулярного стоматита (VSV), содержащих оболочечные гликопротеины гетерологичных вирусов.
Поскольку геном VSV относительно просто организован в дискретные транскрипционные единицы, в него могут быть добавлены одна или несколько дополнительных транскрипционных единиц, кодирующих чужеродные белки. Сказанное определяет возможность разработки на основе VSV кандидатных препаратов для лечения и профилактики различных заболеваний человека. Высокая скорость репликации вируса облегчает производство вакцинных препаратов в промышленных масштабах.
Ряд кандидатных препаратов на основе VSV проходит сегодня клинические исследования, преимущественно – это онколитические векторы.
Онкоселективность VSV связана с его чувствительностью к клеточным реакциям, зависимым от интерферонов I типа. В здоровых клетках нормальный уровень интерферонов I типа ингибирует репликацию VSV; однако, вирус активно реплицируется в раковых клетках, где компоненты этого иммунного пути отсутствуют или повреждены.
Помимо онколитических векторов, на основе VSV проходят клинические исследования кандидатные вакцины для профилактики СПИДа, вирусной инфекции Нипах, COVID-19, лихорадки Эбола. Созданная в нашем центре вакцина ГамЭвак-Комби для профилактики геморрагической лихорадки Эбола была зарегистрирована в 2015 г. Рекомбинантный VSV, содержащий ген гликопротеина вируса Эбола, служит первым компонентом данной вакцины.
В рамках работ по государственному заданию получены рекомбинантные VSV, содержащие гены гликопротеинов различных филовирусов – вирусов Эбола вида Заир, Судан, Бундибугио и вируса Марбург, которые вошли в состав кандидатной панфиловирусной вакцины. Данная вакцина показала высокую иммуногенность на животных, в настоящее время проводятся ее клинические исследования.
Параллельно с разработкой вакцин VSV используется нами для исследования эффективности новых препаратов для экстренной профилактики и терапии лихорадки Эбола, основанных на использовании антител. Для моделирования вирусной инфекции вместо вируса Эбола мы используем рекомбинантный VSV, покрытый гликопротеином вируса Эбола.
Преимущество модели состоит в том, что рекомбинантный или псевдотипированный VSV, несущий на поверхности оболочки гликопротеин вируса, работа с которым требует высокого уровня биозащиты, можно использовать для решения научных задач в лабораториях обычного уровня безопасности.
У псевдотипированного VSV белок оболочки гетерологичного вируса встраивается в оболочку VSV. Псевдотипы VSV ранее использовали при изучении механизмов проникновения вируса, для скрининга антивирусных библиотек, разработки тестов на нейтрализующие антитела, в качестве вакцинных векторов.
Для исследования иммунологической активности разработанной нами кандидатной вакцины против лихорадки Ласса получены VSV, псевдотипированные GPC вируса Ласса различных изолятов.
18 мая 2023г.
Генетическое разнообразие вариантов ВИЧ-1, циркулирующих на территории Российской Федерации.
Кандидат биологических наук А.И.Кузнецова.
Варианты ВИЧ-1, циркулирующие в нашей стране, радикально отличаются от тех, что циркулируют в других странах мира. На протяжении многих лет в России практически абсолютно доминировал уникальный, характерный для России и некоторых стран бывшего СССР вариант ВИЧ-1 суб-субтипа А6. Многочисленные исследования показали, что суб-субтип А6 обладает характерными природными аминокислотными заменами, некоторые из которых ассоциированы с лекарственной устойчивостью и клиническое значение предсуществования которых до начала лечения неизвестно.
В настоящее время во всем мире и в России, в частности, отмечается появление и распространение рекомбинантных форм ВИЧ-1, которые обладают отличными от других вариантов вируса свойствами (патогенность, трансмиссивность) и, как предполагают, могут влиять на эффективность применяемой антиретровирусной терапии за счет возможного объединения ряда мутаций в пределах одного генома. Непосредственно на территории Российской Федерации были выявлены и распространяются две рекомбинантные формы ВИЧ-1 – CRF03_AB (наиболее распространен в Северо-Западном округе РФ) и CRF63_02A6, впервые выявленный на территории Сибири и в настоящее время получивший свое распространение на территории почти всей страны. Изучение свойств циркулирующих на территории Российской Федерации вариантов ВИЧ-1 является чрезвычайно важной задачей.
Кроме этого, у ВИЧ-1 существуют природные замены, которые могут оказывать влияние на развитие воспаления и, как следствие, на возникновение и прогрессирование коморбидных заболеваний (сердечно-сосудистых и нейродегенеративных) у пациентов с ВИЧ-инфекцией. При этом некоторые из данных замен являются субтипоспецифичными.
В настоящее время в мире анализ свойств циркулирующих вариантов ВИЧ-1 происходит на основе метода секвенирования с последующей интерпретацией полученных результатов секвенирования в международных базах данных. Алгоритмы интерпретации, используемые в международных базах данных, формируются на основе сопоставления нуклеотидных последовательностей вируса с результатами исследования лекарственной устойчивости в культуре клеток и с клинико-лабораторными данными пациентов. При этом преимущественно изучаются варианты ВИЧ-1, циркулирующие в странах Европы, в Америке и Австралии.
Нами предложен проект создания Национальной базы данных лекарственной устойчивости вариантов ВИЧ-1, циркулирующих на территории Российской Федерации, которая позволит проводить интерпретацию результатов секвенирования при проведении анализа лекарственной устойчивости ВИЧ-1 независимо от международных баз данных и с учетом особенностей вариантов ВИЧ-1, циркулирующих в нашей стране. В будущем также возможно добавление в базу данных алгоритмов, которые путем анализа нуклеотидных последовательностей ВИЧ-1 позволят выявить пациентов с повышенным риском развития коморбидных заболеваний.
11 мая 2023г.
Разработка подходов к управлению потенциалом В-клеток памяти для создания вакцин.
Кандидат биологических наук М.В.Коноплева.
Способность некоторых патогенов, таких как вирусы гриппа, ВИЧ, сарбековирусы, вирусы гепатитов В и С ускользать от протективного действия вакцинации за счет их высокой изменчивости и постоянного возникновения новых штаммов создает риски возникновения эпидемий.
Наибольшее количество кросс-реагирующих B-клеток ассоциировано с клетками памяти (MBC). Патоген-специфические MBC имеют иные репертуары и распределение специфичности эпитопов, по сравнению с долгоживущими плазматическими клетками (LLPC). Предполагается, что разнообразие MBC позволяет им бороться с эскейп-мутантами и гетерологичными вирусами лучше, чем LLPC. В частности, показано, что антитела, продуцируемые поликлональным пулом МВС, в равной степени нейтрализуют вирусы дикого типа и вариантные вирусы, в то время как LLPC нейтрализуют только тот вариант вируса, который был использован для заражения. Были даже обнаружены клоны MBC, которые распознавали мутантный эпитоп лучше, чем белок дикого типа, несмотря на то, что никогда не подвергались воздействию вариантного вируса. Способность MBC реагировать на вариантные вирусы in vivo была подтверждена экспериментами, в которых MBC были адоптивно перенесены или истощены перед вторичным заражением. Именно MBC с относительно низкой аффинностью к антигену способствуют разнообразию иммунного ответа, поэтому при разработке широкоспецифичных вакцин важно генерировать МВС с широкой специфичностью и контролировать их дифференцировку. Управление ранней конкуренцией В-клеток за T-хелперы крайне важно для разработки вакцин, вызывающих адекватный, а не просто самый сильный, ответ. Результатом будет генерация пула специфичных МВС с повышенной способностью к ответу на изменившийся антиген, в том числе на вновь возникшие гетерологичные штаммы возбудителя.
Нами планируется разработка технологии управления потенциалом МВС, необходимым для создания вакцин с широкой специфичностью нейтрализующих антител в отношении высокоизменчивых вирусов – возбудителей инфекционных заболеваний человека на модели SARS-CoV-2.
Исследования будут проводиться на гуманизированных и B6 мышах. Базовая методология будет внедряться на основе комплекса методов, нацеленных на высококачественную и разностороннюю оценку формирования B-клеточной памяти в ходе иммунизации мышей. Клеточные субпопуляции предполагается оценивать с помощью проточной цитофлюориметрии и клеточного сортинга, ELISPOT, метода тетрамеров. Для характеристики B-клеточных рецепторов в пуле МВС будет применяться секвенирование, а для контроля уровня гуморального ответа – ИФА. Работа будет проводиться с использованием антигенных вариантов S-белка вируса SARS-CoV-2 (штаммы ухань, дельта и омикрон), различные антигенные дозы которых в сочетании с различными кратностью и схемами иммунизации будут изучаться в качестве стимулов для формирования функционального пула клеток памяти. Будет исследовано влияние разных вакцинных платформ, адъювантов и проведена оценка длительности сформированного иммунитета. Универсальность полученных антител будет оцениваться в реакции нейтрализации с вирусами SARS-CoV-2 разных штаммов in vitro, а достигнутый защитный потенциал – на мышиной модели in vivo. Полученные данные по достигнутой защитной эффективности будут соотноситься с характеристиками сформированных пулов специфичных B-клеток, в результате чего будут найдены ключевые факторы, способствующие обеспечению максимально возможного универсального и пролонгированного защитного потенциала вакцин в отношении вируса SARS-CoV-2.
6 апреля 2023г.
Модуляция ответа MAIT клеток для стимуляции заживления ран.
Кандидат биологических наук Е.В.Сысолятина.
Заживление ран – это сложный процесс, требующий координированного взаимодействия многих типов клеток. Период от повреждения до восстановления ткани делится на фазы воспаления, пролиферации и ремоделирования. Переход от фазы воспаления к пролиферации – критический этап ранозаживления. Если он вовремя не состоялся, рана переходит в хроническое состояние. Главными участниками этого перехода считают нейтрофилы и макрофаги, однако недавно были открыты клетки, служащие своеоборазным мостиком между воспалением и пролиферацией.
Это инвариантные Т-лимфоциты, ассоциированные со слизистой (musoca-sccosiated invariant T-cells, MAIT клетки): высококонсервативные клетки, обнаруженные в слизистой оболочке кишечника, а затем в других органах, в том числе – в коже. Особенностью этих клеток является наличие Т-клеточного рецептора, способного взаимодействовать только с рецептором MR1 на антигенпрезентирующих клетках. МАIT клетки распознают метаболиты рибофлавина (витамина В2), которые синтезируются бактериями и грибами.
Активация MAIT клеток может происходить через Т-клеточный рецептор, и тогда клетки начинают продуцировать провоспалительные цитокины и хемокины, включая интерлейкин 17, гамма-интерферон и фактор некроза опухоли. Второй путь активации – через стимуляцию цитокинами ИЛ-18, ИЛ-12, ИЛ-15, интерферонами 1-го типа. В этом случае MAIT клетки производят преимущественно гамма-интерферон.
МАIT клетки имеют три программы: 1) антибактериальной защиты (активация через Т-клеточный рецептор), 2) противовирусной защиты (активация цитокинами) и недавно описанную 3) поддержания гомеостаза и репарации за счет выработки ростовых факторов. Таким образом, МАIT клетки амбивалентны по функциям: усиливают воспаление, с одной стороны, и стимулируют репарацию – с другой.
В настоящее время ведутся исследования по использованию MAIT клеток в терапевтических и профилактических целях. В частности, стимуляция рибофлавиновыми метаболитами давала защитный эффект при заражении внутриклеточными паразитами, такими как возбудители сальмонеллеза, легионеллеза, туберкулеза. Перенос активированных MAIT клеток лишенным их мышам повышал выживаемость животных после инфицирования летальной дозой вируса гриппа А Н1N1. Был также показан потенциал активации этих клеток для усиления иммуногенности аденовирусных вакцин. Недавно установлено, что MAIT клетки усиливают регенерацию кожи через белок амфирегулин.
Нами планируется разработка подходов к модуляции ответа MAIT клеток для стимуляции ранозаживления. Активация MAIT клеток и переход их фенотипа из провоспалительного к пролиферативному могут быть достигнуты увеличением количества рибофлавиновых антигенов в ране, использованием интерферонов 1-го типа, генерацией активных метаболитов кислорода в инвариантных лимфоцитах. Эти подходы будут применены в исследованиях in vitro и in vivo на моделях инфицированных и неинфицированных ран лабораторных животных.
Перспективные направления работы лаборатории микоплазм и L-форм бактерий.
Кандидат биологических наук А.И.Тухватулин.
На сегодняшний день класс Mollicutes включает 255 видов микоплазм и 11 видов уреаплазм. Эти бактерии считаются наиболее примитивными бактериальными микроорганизмами, отличаясь наименьшим размером клетки, наименьшим количеством генов и белков среди всех бактерий. Несколько видов выступают патогенными для человека, вызывая оппортунистические инфекции мочеполовой, дыхательной систем и суставов. В большинстве случаев длительная персистенция Mollicutes в организме хозяина не приводит к развитию выраженных симптомов инфекционного заболевания, однако – не проходит бесследно для организма. Микоплазмы способствуют опухолевой трансформации клеток, воздействуя на активность белка р53, клеточных онкогенов, другие мишени.
Доказательно определить причинно-следственную связь микоплазменной персистенции с развитием какого-либо заболевания является крайне сложной задачей даже в настоящее время. Главная причина видится в природе бактерий, а именно – в их способности длительно персистировать в широкой прослойке людей без развития симптомов заболевания.
Для установления роли микоплазм в развитии различных, в том числе – соматических, заболеваний нами предполагается создать животную модель патологии, используя безмикробных мышей. Безмикробный статус позволяет проводить успешную колонизацию хозяина конкретным микроорганизмом, оценивая его вклад в развитие заболевания. Важно отметить, что безмикробных животных можно получать на базе мышей «нокаутов», тем самым учитывая роль генетического фактора. Используя таких животных, воспроизводящих выбранную патологию, планируется определить вклад в развитие заболевания ряда микоплазм, имеющих наибольшее распространение в популяции человека, таких как M.pneumoniae и M.hominis.
Кандидат медицинских наук Д.А.Клейменов.
Проблема туберкулеза (ТБ) для человечества по-прежнему остается чрезвычайно острой. Ежегодно в мире регистрируется более 10 млн новых случаев активного ТБ и более 1,5 млн человек от этого заболевания и осложнений, связанных с ним, погибают. С учетом случаев латентного ТБ, по некоторым оценкам, каждый третий житель планеты инфицирован M.tuberculosis.
Вакцина БЦЖ – единственный лицензированный препарат для специфической иммунопрофилактики ТБ. Бесспорно обладая доказанным защитным действием в отношении диссеминированного ТБ среди детей, она при этом не предотвращает первичного инфицирования и реактивации латентной легочной инфекции, являющейся основным источником бациллярного распространения среди населения. Эффективность защитного действия вакцины снижается со временем (к 15-20 годам). Необходимы новые подходы к решению проблемы, одним из которых может стать рекомбинантная вакцина ГамТБвак.
Вакцина включает в себя рекомбинантные белки микобактерий Ag85A (есть и в БЦЖ, и в Mtb) и ESAT6-CFP10 (есть только в Mtb), слитые с декстран-связывающим доменом декстрансукразы Leuconostoccitreum, и адъювант. Препарат предполагается использовать для бустерной вакцинации у привитых живой туберкулезной вакциной БЦЖ для продления иммунной защиты от ТБ. Основная целевая группа – люди с повышенным риском развития ТБ, контактные, медицинские работники, люди, проживающие в районах с повышенным уровнем заболеваемости ТБ (более 50 случаев на 100 000 чел.), лица с состоянием иммунодефицита (ВИЧ-инфицированные). Кроме того, это люди, перенесшие ТБ в течение жизни, в том числе – только что прошедшие курс терапии для снижения вероятности повторного заболевания (рецидива).
Проведены доклинические исследования вакцины ГамТБвак, в результате которых показано, что она обладает выраженными иммуногенными свойствами, активирует клеточное звено иммунитета и способствует формированию протективного иммунитета против туберкулезной инфекции. Установлено, что максимальный защитный иммунитет формируется при использовании prime-boost вакцинации: сначала БЦЖ, а затем двукратной иммунизации вакциной ГамТБвак. Кандидатная вакцина и ее компоненты не обладают токсическими свойствами, выводятся в течение 7 суток из организма, не накапливаются во внутренних органах и не попадают в кровоток при подкожном способе введения.
В рамках первой и второй фазы клинических исследований (КИ) показано, что вакцина ГамТБвак при двукратном введении в выбранной дозе обладает иммуногенностью и приводит к формированию клеточного и гуморального иммунного ответа. Безопасность высокая.
В 2023-2024 гг. запланирована третья фаза КИ для оценки профилактической эффективности вакцины. Число случаев повторного заболевания туберкулезом после применения кандидатной вакцины признано ВОЗ в качестве одного из критериев оценки эффективности новых туберкулезных вакцин. Предполагается участие до 1500 добровольцев со случаем туберкулеза в анамнезе, в результате лечения закончившимся выздоровлением. Время наблюдения до 1 года. Будет оцениваться эффективность вакцины в предотвращении повторных случаев заболевания. В случае успешного завершения КИ (эффективность не менее 50%) на 2025 г. намечена подготовка досье для последующей государственной регистрации препарата.
Кандидат медицинских наук А.В.Ноздрачева.
Биобанк определяется как структура, способная по единым мировым стандартам организовать сбор, длительное хранение большого массива биологических образцов и связанной с ними базы данных и предоставлять качественный материал для научных исследований фундаментального, трансляционного и клинического характера.
По данным Global Bank Directory, Tissue Banks and Biorepositories, в настоящее время в мире насчитывается более тысячи биобанков, содержащих образцы сыворотки крови, нуклеиновых кислот и стволовых клеток, хранимые в различных форматах.
Спектр использования биобанков для проведения биомедицинских исследований достаточно широк. На материалах коллекций возможно изучение многих аспектов инфекционных заболеваний, начиная с этиологии и заканчивая разработкой мер профилактики и оценкой эффективности лечения.
В России биобанкирование начало активно развиваться в последние 15-20 лет. Сегодня система насчитывает 27 биобанков и 50 отдельных коллекций биообразцов на базе различных учреждений. Для обеспечения исследований в области инфекционных заболеваний существует единственная в России коллекция сывороток крови отдела эпидемиологии нашего центра. Она располагает более чем 35 000 образцов, собранных на различных административных территориях России и стран СНГ с учетом международных требований к определению репрезентативной выборки, сбору и паспортизации, транспортировке с соблюдением «холодовой цепи», регистрации, аликвотированию, маркировке и тестированию.
Важным аспектом повышения эффективности защиты населения страны от биологических угроз является создание национальной системы мониторинга инфекционной заболеваемости, контроля и прогноза развития эпидемического процесса. Для этого требуется адекватное информационное обеспечение, уровень которого в значительной мере определяется наличием паспортизированной коллекции биообразцов, позволяющей получать данные о распространенности антител к возбудителям отдельных инфекций, иммунной защищенности населения. В последние годы актуальность создания и стандартизации работы биобанков, объединения их в общую сеть, объективно проявилась в ходе развития пандемии COVID-19. Важнейшей задачей нашего центра является разработка систем и методов для оценки эффективности средств специфической профилактики в условиях продолжающейся пандемии. Решение этой задачи требует изучения популяционного иммунитета в условиях смены доминирующего варианта возбудителя.
Определение защищенности человека от инфекций, к возбудителям которых защитный уровень антител IgG не определен (например, COVID-19), может быть достигнуто оценкой комплекса биохимических, иммунологических и прочих показателей здоровья человека и выявления наиболее значимых из них. В условиях такой неопределенности нахождение по базе данных маркера защищенности представляет собой сложную задачу, решение которой может быть связано с использованием нейронных сетей. Последние позволяют выявлять новые, неочевидные для исследователя закономерности. Такой подход уже применяется для исследований в области многофакторных нозологий – онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний.
Для агрегирования и анализа лабораторных маркеров с целью прогнозирования напряженности популяционного иммунитета в отношении актуальных инфекций, в том числе COVID-19, предлагается использование цифровых средств и интеллектуального анализа данных. На основе полученных результатов будут определены серологические маркеры и оценена динамика изменения напряженности иммунитета в отношении возбудителей COVID-19, гриппа, кори. Использование методов и алгоритмов интеллектуального прогнозирования состояния популяционного иммунитета и заболеваемости населения с учетом таких переменных как вакцинный препарат, кратность и сроки введения вакцины, состояние здоровья (наличие хронических соматических и инфекционных заболеваний) перед введением вакцины – позволит выбирать оптимальные управленческие решения с позиции минимизации экономических затрат и предотвращения экономического ущерба от заболеваемости, разрабатывать сценарии реагирования на возникновение биологической угрозы на примере зооантропонозных инфекций.
Цифровизация исследований, проводимых с использованием материалов биобанков и отдельных научно-исследовательских лабораторий, позволит создать единую информационную среду, верифицировать, воспроизводить и корректировать результаты, что качественно повысит уровень самих исследований.Кандидат биологических наук И.Б.Есмагамбетов.
Рекомбинантные аденоассоциированные вирусные векторы (rAAV) широко применяются для создания средств генотерапии различных орфанных заболеваний, а также средств профилактики инфекций. Такие препараты как Luxturna, Glybera, Zolgensma, Upstaza, Roctovian и Hemgenix уже одобрены в клинической практике для лечения, соответственно, дистрофии сетчатки, дефицита липопротеин-липазы, спинальной мышечной атрофии 1-го типа, дефицита ароматической L-аминокислоты декарбоксилазы, гемофилии А и В. На различных стадиях клинических исследований находятся более 250 препаратов на основе rAAV для лечения нейро-дегенеративных, дистрофических и аутоиммунных заболеваний. Препарат на основе rAAV, экспрессирующего нейтрализующее антитело, для терапии и профилактики ВИЧ-инфекции успешно прошел 1-ю фазу клинических исследований.
При этом, необходимо отметить, что препараты на основе rAAV являются самыми дорогостоящими из-за сложной технологической схемы их получения. Терапевтический курс Zolgensma составляет около 1,5 млн евро, Hemgenix – около 3,5 млн евро. Современные технологии получения rAAV сосредоточены в основном на использовании транзиентной трансфекции клеточной линии НЕК293 трехплазмидной системой, содержащей генетические элементы, необходимые для сборки rAAV. Данная технология позволяет получать относительно большие количественные выходы rAAV; однако, она плохо масштабируется, слабо воспроизводится и требует получения больших количеств плазмидной ДНК. Альтернативная технология получения rAAV предполагает получение стабильных клеточных линий, в которые интегрированы элементы, необходимые для продукции rAAV. Такая технология является более масштабируемой и воспроизводимой; однако, она характеризуется более низкой продукцией rAAV вследствие интеграции лишь небольшого числа копий трансгена и его последующего сайленсинга защитными внутриклеточными механизмами.
Существует ряд генетических элементов, взаимодействующих с хроматином (MAR, STAR, UCOE, Insulator), способных препятствовать сайленсингу и обеспечивать стабильно высокий уровень экспрессии трансгена. Использование данных элементов для получения стабильных клеточных линий, экспрессирующих генетические элементы, необходимые для сборки rAAV, позволит существенно повысить продукцию rAAV.
Известны метаболические маркеры селекции для получения стабильных клеточных линий, содержащих гены и экспрессирующих глутамин-синтетазу и дигидрофолат-редуктазу. Данные маркеры позволяют осуществлять амплификацию трансгена при помощи добавления селектирующего агента (метионин-сульфоксимина и метатрексата). Использование данных метаболических маркеров для получения стабильных клеточных линий, экспрессирующих генетические элементы, необходимые для сборки rAAV, позволит еще более повысить продукцию rAAV.
На основе созданной стабильной клеточной линии появляется возможность разработки масштабируемой и воспроизводимой технологии для получения относительно высоких выходов rAAV.
Разрабатываемая технология получения rAAV позволит существенно снизить стоимость содержащих их препаратов и сделать последние более доступными для производства и применения.
Патогенетическое обоснование возможности конструирования терапевтической вакцины против хеликобактериоза.
Кандидат медицинских наук В.Г.Жуховицкий.
Helicobacter pylori, открытый Робином Уорреном и описанный им совместно с Бэрри Маршаллом (1983), распространен в человеческой популяции достаточно широко: им инфицировано не менее половины человеческой популяции или – в абсолютных цифрах – около 4,4 млрд человек; уровень инфицированности H.pylori в Российской Федерации составляет 75-85%. В ходе совместной эволюции с видом Homo sapiens, насчитывающей около 100 000 лет, H.pylori выработаны эффективные адаптационные стратегии, позволяющие колонизировать желудок, персистировать и индуцировать инфекционный процесс. Хеликобактериоз – инфекционный процесс, этиологически детерминированный H.pylori и патогенетически ассоциированный с хроническим гастритом, язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки, дистальной аденокарциномой, MALT-лимфомой и неходжкинской лимфомой желудка.
Этот инфекционный процесс, как правило, самопроизвольно не разрешается, и единственным способом санации гастродуоденальной области служит эрадикационная терапия (ЭТ) с применением антибактериальных средств (антибиотиков, препаратов висмута) и средств, подавляющих секрецию хлористоводородной кислоты (ингибиторов рецепторов гистамина или протонной помпы). Клиническая эффективность ЭТ оставляет желать лучшего: даже выполнение общепринятых международных рекомендаций (Maastricht VI / Florence; 2021) позволяет достичь полной эрадикации H.pylori не более, чем в 70% случаев. К числу причин, обусловливающих низкую эффективность ЭТ, относятся: приобретенная антибиотикорезистентность H.pylori, низкая биодоступность средств эрадикации, способность H.pylori к иммунному уклонению и трансформации в некультивируемые формы. В этой связи вполне оправданными выглядят попытки повышения эффективности ЭТ путем сочетания конвенциальных ее составляющих с разнообразными нетрадиционными средствами антибактериальной направленности: противовоспалительными, антиадгезивными, антагонистическими, физического воздействия. Коль скоро H.pylori индуцирует выраженный, хотя и непротективный, иммунный ответ, не менее оправданными видятся попытки конструирования терапевтической вакцины как средства повышения эффективности ЭТ.
Известные работы по созданию противохеликобактерной вакцины на основе различных антигенов (уреазы и ее субъединиц, флагеллина, вакуолизирующего токсина, отдельных белков наружной мембраны, нейтрофилактивирующего белка, белков теплового шока), адъювантов (субъединиц холерного токсина, гидроксида алюминия, полисахаридов), способов доставки (корпускулярные, комбинированные, векторные) – не принесли до настоящего времени сколько-нибудь убедительных результатов.
Новое перспективное направление исследований исходит из особой роли антигенов жгутикового футляра – редкого атрибута жгутиконосных бактерий. Если флагеллины жгутиков бактерий различных родов характеризуются высокой степенью гомологии и антигенного сходства, то антигены футляра жгутика H.pylori отличаются узкой видовой специфичностью, что позволяет рассматривать их в качестве кандидатных антигенов противохеликобактерной вакцины. Один из таких антигенов – белок HpaA с высокой иммуногенностью.
Предполагается конструирование вакцинного препарата, представляющего собой биоинженерную наночастицу – липосому, несущую во внутреннем компартменте антиген футляра жгутика H.pylori, полученный либо путем очистки нативного препарата футляра, либо рекомбинантным путем. Заключение антигена в липосому той или иной конфигурации преследует цель возможно более эффективной доставки его к пейеровым бляшкам и взаимодействия с М-клетками, входящими в состав поверхности эпителиального пласта бляшек и выполняющими антигенраспознающую функцию.
В качестве липосом естественного происхождения могут быть использованы мембранные везикулы, происходящие из наружной мембраны бактериальной клетки и несущие в своем составе различные поверхностные структуры, в том числе – компоненты футляра жгутика.
Создание терапевтической вакцины против хеликобактериоза позволит повысить эффективность конвенциальной ЭТ и снизить риск тяжелых осложнений инфекции – атрофического гастрита, язвенной болезни, рака желудка.
Новый подход к повышению точности диагностики клещевых пятнистых лихорадок.
Кандидат биологических наук А.В.Костарной.
Клещевые пятнистые лихорадки, вызываемые риккетсиями, встречаются во всем мире, а осложнения этих заболеваний могут привести к частичному параличу, слепоте или ампутации конечностей. Симптомы этих бактериальных инфекций схожи с симптомами вирусных инфекций, которые ежегодно регистрируются в России в большом количестве. Однако, тактика лечения вирусных и бактериальных инфекций кардинально различна. Поэтому, точная диагностика клещевых пятнистых лихорадок на ранней стадии заболевания имеет особое клинические значение. Вместе с тем, широко используемый метод диагностики, иммуноферментный анализ (ИФА), основанный на оценке уровня специфических антител класса M (IgM) в крови пациентов, позволяет серологически подтвердить диагноз не более чем в половине случаев, что затрудняет выбор правильной стратегии лечения.
В исследовании, выполненном в НИЦЭМ им.Н.Ф.Гамалеи и опубликованном в международном научном журнале Microbiology Spectrum, (https://journals.asm.org/doi/full/10.1128/spectrum.01687-21), впервые предложено оценивать для диагностики риккетсиозов специфические антитела класса А (IgA), в дополнение к IgM. Диагностическая значимость определения IgA была показана с использованием сывороток 185 пациентов с диагнозом астраханская риккетсиозная лихорадка, собранных в Астраханской области. Установлено, что специфические IgA к возбудителям этой инфекции присутствуют в крови, начиная с ранних стадий заболевания. Более того, показано, что оценка IgA имеет важное диагностическое значение. При этом в сыворотке крови пациентов следует оценивать как IgA, так и IgM. Количество серологически подтвержденных случаев заболевания будет тогда значительно увеличено.
Описанный подход позволяет существенно повысить точность диагностики клещевых пятнистых лихорадок.
Разработка средств терапии острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС).
Кандидат биологических наук И.Б.Есмагамбетов.
Мезенхимальные стромальные клетки (MSC) – плюрипотентные клетки, обладающие способностью к дифференцировке во множество типов тканей, обладающие мощным противовоспалительным и регенеративным потенциалом. Сегодня в мире на различных стадиях клинических исследований находятся более 800 препаратов на основе MSC. Десять препаратов на основе MSC, представленные в таблице, одобрены для применения в клинической практике.
|
Название |
Источник MSC |
Показание к применению |
Страна и год регистрации |
|
Queencell |
Аутологичные адипозные MSC |
Дефект подкожной клетчатки |
Южная Корея, 2010 |
|
Cellgram-AMI |
Аутологичные костномозговые MSC |
Инфаркт миокарда |
Южная Корея, 2011 |
|
Cartistem |
Аллогенные MSC из пуповины |
Дефект хряща коленного сустава |
Южная Корея, 2012 |
|
Cupistem |
Аутологичные адипозные MSC |
Свищи при болезни Крона |
Южная Корея, 2012 |
|
Prochymal |
Аллогенные костномозговые MSC |
Реакция – трансплантат против хозяина |
Канада и Новая Зеландия, 2012 |
|
Neuronata-R |
Аутологичные адипозные MSC |
Боковой амиотрофический склероз |
Южная Корея, 2014 |
|
Temcell HS Inj |
Аллогенные костномозговые MSC |
Реакция – трансплантат против хозяина |
Япония, 2015 |
|
Stempeucel |
Аллогенные костномозговые MSC |
Ишемия конечностей при болезни Брюгера |
Индия, 2016 |
|
Alofisel |
Аллогенные адипозные MSC |
Свищи при болезни Крона |
Европа, 2018 |
|
Stemirac |
Аутологичные адипозные MSC |
Повреждения спинного мозга |
Япония, 2018 |
Многие исследования демонстрируют, что паракринные эффекты MSC связаны с выделяемыми ими во внеклеточное пространство экзосомами. Экзосомы представляют собой внеклеточные везикулы размером 40-200 нм, образующиеся в эндосоме и содержащие ряд активных функциональных компонентов (белков, цитокинов, ферментов, факторов роста, ДНК, мРНК, миРНК). На различных стадиях клинических исследований находятся более 20 препаратов на основе экзосом, продуцируемых аллогенными человеческими MSC. Препараты предназначены для терапии ОРДС, коронавирусной пневмонии, аутоиммунных и дегенеративных заболеваний.
Использование экзосом, продуцируемых MSC, для терапии воспалительных и дегенеративных заболеваний нивелирует риски, связанные с возможными побочными эффектами от введения в организм клеток аллогенных человеческих MSC (закупорка микроциркуляторного русла, нецелевая дифференцировка, аритмические эффекты, аллергия, реакции отторжения). Одновременно, использование экзосом для создания терапевтических препаратов упрощает технологию производства последних, их хранения и транспортировки.
Планируются исследования, направленные на изучение противовоспалительного и регенеративного потенциала экзосом, продуцируемых костномозговыми MSC человека, на моделях ОРДС, повреждений хрящевой и костной тканей. Полученные в ходе выполнения работы результаты могут быть положены в основу создания биотехнологических препаратов, которые составят альтернативу клеточным технологиям.Разработка нового поколения противогриппозных вакцин.
Доктор биологических наук М.М.Шмаров.
На протяжении многих десятилетий грипп представляет собой серьезную угрозу для здоровья людей во всем мире и наносит огромный экономический ущерб народному хозяйству. Основной причиной высокой заболеваемости служит высокая изменчивость вируса гриппа, обусловливающая его способность «ускользать» от иммунного ответа организма, вызываемого естественной перенесенной инфекцией или массовой иммунизацией гриппозными вакцинами.
Наиболее эффективным методом профилактики гриппа является вакцинация. Выпускаемые на текущий момент на территории Российской Федерации четыре препарата отечественного производства Гриппол Плюс, Совигрипп, Флю-М и Ультрикс Квадри безопасны и эффективны, однако имеют штаммо-зависимую специфичность, что заставляет производителей почти ежегодно менять тот или иной вакцинный штамм.
Разработка противогриппозной вакцины, индуцирующей иммунный ответ широкого спектра действия, видится сегодня одной из основных задач иммунопрофилактики гриппа. Перспективным подходом к разработке такой вакцины является использование технологий рекомбинантной ДНК для получения вирусных векторов, несущих генетическую информацию возбудителя.
В НИЦЭМ им.Н.Ф.Гамалеи создается четырехвалентная векторная вакцины для профилактики гриппа «ГамФлюВак-Квадри». Основой вакцины являются аденовирусные векторы, лишенные способности к размножению в организме, в которые встроены гены белков вируса гриппа. При введении вакцины в организм человека векторы проникают в клетки и происходит экспрессия необходимых белков (то есть синтез тех компонентов, на которые будет реагировать иммунная система), в результате чего формируется специфический иммунитет против гриппа, вызываемого вирусами гриппа А и В. При этом ни ген, ни экспрессирующиеся белки (так как это не целый вирус, а только его фрагмент), сами по себе не представляющие опасности, не способны вызвать заболевание. Таким образом, ни живой, ни убитый вирусы гриппа при получении вакцины не используются и в состав вакцины не входят. При этом индуцируется выработка специфических антител и, что очень важно для защиты от инфекции, образуются иммунные Т-клетки, способные находить и уничтожать клетки, зараженные вирусом гриппа.
Разрабатываемая вакцина за счет особенностей генетических конструкций, входящих в ее состав, не будет требовать замены штаммов в зависимости от эпидемиологической ситуации по гриппу.
Вакцина будет применяться в виде капель для интраназального введения с помощью дозирующего устройства.
Наша вакцина детально изучена в серии доклинических исследований на мышах, крысах, морских свинках и обезьянах. Показано, что она безопасна и не токсична. При этом вакцина оказалась эффективной на экспериментальных животных моделях в отношении вирусов гриппа А/Н1, А/Н3 и В разных штаммов.
Исследование изменчивости коронавируса SARS-CoV-2 в Москве.
Кандидат биологических наук В.А.Гущин.
Данные, собранные за два с половиной года пандемии COVID-19, показали, что уровень иммунитета, возникающий в результате однократной вакцинации и перенесенной инфекции COVID-19, недостаточен для прекращения циркуляции новых генетических вариантов. Кратковременный спад заболеваемости сменяется устойчивым ростом ввиду распространения новых вариантов вируса. Раннее выявление новых генетических линий, в отношении которых может понадобиться адаптация вакцины в будущем, является важной целью исследователей.
В опубликованном нами с коллегами исследовании (Int. J. Molec. Sci. 2022, 23, 14670) обобщены данные об изменчивости состава генетических линий на протяжении пандемии COVID-19 в Москве и оценены вирусологические и эпидемиологические особенности доминировавших вариантов в контексте применения профилактических вакцин. Распространение варианта Омикрон высветило низкую эффективность существующей иммунной прослойки в предотвращении распространения инфекции, что указывает на необходимость оптимизации состава антигенов, используемых в вакцинах в Москве. Кривые логистического роста, показывающие скорость, с которой новый вариант вытесняет ранее доминировавшие варианты, могут служить ранними индикаторами для выбора кандидатов для обновленных вакцин, наряду с оценками эпидемиологической эффективности, снижения вируснейтрализующей активности сывороток вакцинированных в отношении новых вариантов вируса, а также вирусной нагрузки у ранее вакцинированных пациентов.
Меры профилактики распространения мультирезистентных штаммов возбудителей инфекций нижних дыхательных путей у больных муковисцидозом.
Доктор медицинских наук М.Ю.Чернуха.
Доктор медицинских наук Л.Р.Аветисян.
К докладу на Конгрессе с международным участием «Контроль и профилактика инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи (ИСМП-2022)» 25 и 26 ноября 2022 г.
Хроническая инфекция легких у пациентов с муковисцидозом (МВ) определяет тяжесть заболевания и продолжительность жизни. В первые годы жизни доминирует Staphylococcus aureus, а затем основным возбудителем становятся Pseudomonas aeruginosa и другие неферментирующие грамотрицательные микроорганизмы – Burkholderia cepacia complex (Bcc), Stenotrophomonas maltophilia, бактерии рода Achromobacter spp., обладающие резистентностью ко многим антибиотикам. У 88% больных МВ, инфицированных Bcc, хроническая инфекция имела госпитальное происхождение. Инфекции, вызванные P.aeruginosa, S.aureus и бактериями рода Achromobacter, могут иметь как госпитальное, так и негоспитальное происхождение.
Учитывая полученные данные по распространению эпидемически значимых штаммов, профилактические меры включены в Клинические рекомендации «Кистозный фиброз (муковисцидоз)» и СанПиН 3.3686-21 «Санитарно-эпидемиологические требования по профилактике инфекционных болезней».
Пациенты должны быть разделены на потоки в зависимости от микрофлоры дыхательного тракта. Пациенты не должны контактировать в зонах ожидания – в регистратуре, палатах, отделениях аптеки и рентгенологии. Во время пребывания в стационаре пациенты не должны пользоваться одной комнатой, ванной или туалетом. Пациент с микробиологическим высевом из мокроты бактерий Bсс, метициллин-резистентных S.aureus (MRSA), Achromobacter spp., нетуберкулезных микобактерий (НТМБ) должен приниматься на амбулаторном приеме в отдельном боксе с отдельным входом, не заходя в центр МВ или другие медицинские организации.
Пациенты с МВ должны обеспечиваться одноразовыми лицевыми масками, бахилами. При нахождении в одном помещении они должны держаться на расстоянии не менее 2 м друг от друга и соблюдать все меры профилактики. После приема каждого пациента проводится обработка поверхности мебели, приборов и дверных ручек. Врачи должны быть обеспечены одноразовыми халатами, масками, перчатками. Должен быть обеспечен доступ к средствам дезинфекции рук и приборов.
В стационаре больные, инфицированные Bсс, MRSA, НТМБ, должны размещаться в отдельной палате/боксе с душем и туалетом, желательно с отдельным входом. Больные МВ, инфицированные иной флорой, размещаются в одноместной палате с душем и туалетом или с другими больными, не страдающими МВ и с низким риском инфицирования. Все пациенты после трансплантации должны находиться в одноместных палатах. Положительное давление и микропористая фильтрация воздуха не требуются. Больные МВ, которые в домашних условиях спят в одной комнате, могут в стационаре находиться в одной палате.
Больных обучают откашливаться в бумажный платок, салфетку или одноразовый стакан с крышкой, которые затем утилизируют согласно СанПиН 3.3686-21. Салфетки, испачканные мокротой, пациенты должны утилизировать в закрытые контейнеры, открывающиеся без касания рук. Категория А – согласно СанПиН 3.3686-21.
В стационарных условиях больные МВ используют только индивидуальное оборудование (дыхательные тренажеры, аппараты для кинезитерапии, ингаляторы), которое приносят с собой из дома. Обрабатывают руки перед выходом из палаты. Избегают контактов с другими больными МВ. Используют лицевую маску. Диагностические службы (кабинет рентген-диагностики, УЗИ) должны быть осведомлены о правилах изоляции больных МВ. Правила поведения в стационаре должны быть выданы родителям и ребенку при госпитализации и размещены сайте ЛПУ.
Кандидат биологических наук А.В.Костарной.
Поглощение липидов клетками (липидный эндоцитоз) является важным физиологическим процессом. Нарушение регуляции этого процесса лежит в основе патогенеза широко распространенных заболеваний – атеросклероза, ожирения, диабета, рака, болезней накопления. Механизмы липидного эндоцитоза полностью не изучены, пока обнаружены лишь некоторые из них, что серьезно ограничивает возможности разработки новых лекарств и доступных терапевтических стратегий.
В исследовании, выполненном в НИЦЭМ им.Н.Ф.Гамалеи и опубликованном в международном научном журнале PNAS (https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2120489119), показано, что рецептор врожденной иммунной системы Mincle связывает и транспортирует внутрь клетки ряд липидов организма человека. Результаты позволили описать новый путь доставки молекул в клетки, получивший название Mincle-опосредованного эндоцитоза (MiMe). Обнаруженный механизм эндоцитоза может служить перспективной мишенью для разработки новых лекарств с целью терапии заболеваний, связанных с нарушением липидного обмена, а также вакцин нового поколения для профилактики инфекционных заболеваний, вызываемых внутриклеточными патогенами (риккетсиозов, коксиеллеза, бруцеллеза, других инфекций).Пневмоцистоз – актуальная иммунодефицит-ассоциированная инфекция (эпидемиология, клиника, диагностика).
Доктор биологических наук, профессор Н.В.Каражас.
Болезненные состояния, вызванные пневмоцистами – грибами-споровиками Pneumocystis jirovecii, называются пневмоцистозом. Пневмоцистоз является классической оппортунистической и СПИД-маркерной инфекцией, часто проявляющейся атипичным поражением легких.
В настоящее время пневмоцистоз занимает существенное место в структуре инфекционной патологии человека, что подчеркивает актуальность изучения этой инфекции. Распространенность пневмоцистоза среди населения России составляет в среднем 60-80%. Как правило, пневмоцистная пневмония развивается у лиц с состояниями иммунодефицита.
Пневмоцистная пневмония часто возникает у ВИЧ-инфицированных пациентов на IV стадии СПИД. ВИЧ-инфицированные пациенты по сравнению с пациентами без ВИЧ-инфекции имеют значительно большее количество пневмоцист в легких на фоне снижения числа нейтрофилов. Среди больных с ВИЧ-инфекцией смертность достигает 10-20%. У пациентов с состояниями иммунодефицита, связанными с неопластическими процессами, – 60%, при трансплантации органов – 30%.
Собственные исследования показали, что пневмоцистоз различной степени активности был выявлен: у детей с бронхолегочными заболеваниями в 26-62%, у детей с длительным субфебрилитетом в 26-56%, у ВИЧ-инфицированных взрослых в 21-33% случаев, у медицинского персонала в 20-34%, у детей с родственной пересадкой печени в 36-65%. В группе часто болеющих детей носительство пневмоцисты составило 11%. Среди гематологических больных носительство выявлено в 33% случаев.
Пневмоцистоз, как правило, протекает в виде острого респираторного заболевания, обострения хронических бронхолегочных заболеваний, обструктивного бронхита, ларингита, а также интерстициальных пневмоний. При генерализации процесса на фоне нарушенного клеточного иммунитета пневмоцистоз может проявляться и в виде внелегочных поражений органов и тканей – надпочечников, сердца, мозга, селезенки, желудочно-кишечного тракта.
Наиболее распространенные симптомы пневмоцистной пневмонии включают одышку, малопродуктивный кашель, субфебрильную лихорадку. При осмотре обычно выявляют тахикардию, тахипноэ на фоне отсутствия патологических дыхательных шумов. Заподозрить пневмоцистную пневмонию можно по нарастающей дыхательной недостаточности. Для точной диагностики необходимо применять лабораторные методы исследований.
Разработка тест-систем ИФА для выявления антител к пневмоцистам классов IgG и IgM, говорящих об активности процесса, а также для определения авидности антител класса IgG, позволяющих выявлять раннюю инфекцию, набора для ПЦР и дальнейшее внедрение их в производство позволит вовремя диагностировать пневмоцистную инфекцию и назначать адекватное и эффективное лечение.
Кандидат биологических наук В.А.Гущин.
Медицинские работники представляют собой группу лиц, наиболее часто встречающихся с инфекционными агентами, что приводит их к большему риску инфекционных заболеваний. Специфическая профилактика заболеваний в данной группе становится приоритетной задачей. Эпидемиологическая эффективность профилактики COVID-19 в группе медицинских работников ввиду появления новых вариантов вируса SARS-CoV-2, вызывающих настороженность, изучена недостаточно.
Проведено исследование эффективности профилактики для защиты медицинских работников крупного медицинского центра акушерства и гинекологии в г.Москве. Основными препаратами для профилактики COVID-19 являлись Спутник V и Спутник Лайт, имеющие в основе S-белок варианта вируса Ухань и аденовирусы 5-го и 26-го серотипов в качестве векторов для доставки. Вакцинация сотрудников пришлась на период распространения варианта Дельта. Общая эпидемиологическая эффективность составила 73,7% (от 70,9% до 76,2%). Среди лиц, получивших 3-й и 4-й бустеры, эпидемиологическая эффективность оказалась ожидаемо выше: 97,5% (от 82,7% до 99,6%).
Тяжесть течения COVID-19 в группе вакцинированных была достоверно ниже.