Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Создание ДНК-вакцины.
Смотрите также: вакцина РНК

ДНК - вакцина представляет собой тип вакцины , что transfects специфического антигена -coding ДНК последовательности на клетки иммунизированного вида. [1] [2]

ДНК-вакцины работают путем инъекции генно-инженерной плазмиды, содержащей последовательность ДНК, кодирующую антиген (ы), против которых требуется иммунный ответ, поэтому клетки непосредственно продуцируют антиген, тем самым вызывая защитный иммунологический ответ . [3] ДНК-вакцины имеют теоретические преимущества перед обычными вакцинами, включая способность вызывать более широкий спектр типов иммунного ответа. [ необходима цитата ] Несколько вакцин ДНК были протестированы для использования в ветеринарии . [3] В некоторых случаях защита от болезней у животных была получена, в других - нет. [3]По состоянию на август 2016 года ни одна ДНК-вакцина не была одобрена в США для использования человеком. [4] Исследования продолжаются в отношении вирусных, бактериальных и паразитарных заболеваний человека, а также рака. [ необходима цитата ]

История [ править ]

Смотрите также: вакцина § История

ДНК-вакцины - это так называемые «вакцины третьего поколения». "На протяжении более ста лет на вакцинацию влияет один из двух подходов: либо введение специфических антигенов, против которых иммунная система напрямую реагирует, либо введение живых ослабленных инфекционных агентов, которые реплицируются в организме хозяина, не вызывая заболевания [и которые могут] синтезировать антигены. которые впоследствии активируют иммунную систему ". [3] «Недавно был разработан радикально новый подход к вакцинации». [3]

ДНК-вакцины содержат ДНК, которая кодирует определенные белки (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 участки аминокислотных последовательностей, характерных для бактерий или вирусов, они распознаются как чужеродные, и когда они обрабатываются клетками-хозяевами и отображаются на их поверхности, иммунная система оповещается, что затем запускает иммунные ответы. [5] [6] В качестве альтернативы ДНК может быть инкапсулирована в белок для облегчения проникновения в клетки. Если этот капсидный белок включен в ДНК, полученная вакцина может сочетать в себе эффективность живой вакцины без риска реверсии.

В 1983 году Энцо Паолетти и Деннис Паникали из Департамента здравоохранения Нью-Йорка разработали стратегию производства рекомбинантных ДНК- вакцин с использованием генной инженерии для преобразования обычной противооспенной вакцины в вакцины, которые могут предотвратить другие заболевания. [7] Они изменили ДНК вируса коровьей оспы, вставив ген из других вирусов (а именно вируса простого герпеса , гепатита В и гриппа ). [8] [9] В 1993 году Джеффри Улмер и его коллеги из исследовательских лабораторий Merckпродемонстрировали, что прямая инъекция мышам плазмидной ДНК, кодирующей антиген гриппа, защищает животных от последующего экспериментального заражения вирусом гриппа. [10] В 2016 году ДНК-вакцина против вируса Зика начала тестироваться на людях в Национальном институте здравоохранения . В исследовании планировалось принять участие до 120 человек в возрасте от 18 до 35 лет. Отдельно компании 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. [4] Клинические испытания ДНК-вакцин для предотвращения ВИЧ продолжаются.[11]

Приложения [ править ]

Никакие ДНК-вакцины не были одобрены для использования людьми в Соединенных Штатах. Несколько экспериментальных испытаний вызвали реакцию, достаточно сильную, чтобы защитить от болезней, и полезность метода еще предстоит доказать на людях. Ветеринарная ДНК вакцина для защиты лошадей от вируса Западного Нила была одобрена. [12] [13] ДНК-иммунизация также исследуется как средство разработки сывороток против яда . [14] ДНК-иммунизация может использоваться в качестве технологической платформы для индукции моноклональных антител . [15]

Преимущества [ править ]

  • Нет риска заражения [6]
  • Антиген презентационные обоими MHC класса I и класса II молекулы [6]
  • Поляризация ответа Т-клеток в сторону типа 1 или типа 2 [6]
  • Иммунный ответ, сфокусированный на интересующем антигене
  • Легкость разработки и производства [6]
  • Стабильность при хранении и транспортировке
  • Рентабельность
  • Устраняет необходимость пептидного синтеза, экспрессии и очистки рекомбинантных белков и использования токсичных адъювантов [16]
  • Длительное сохранение иммуногена [5]
  • Экспрессия in vivo обеспечивает более близкое сходство белка со структурой нормальных эукариот с соответствующими посттрансляционными модификациями [5]

Недостатки [ править ]

  • Ограничено белковыми иммуногенами (не используется для антигенов небелковой основе, таких как бактериальные полисахариды)
  • Риск воздействия на гены, контролирующие рост клеток [ необходима цитата ]
  • Возможность индуцирования продукции антител против ДНК [ необходима цитата ]
  • Возможность толерантности к продуцируемому антигену (белку) [ необходима ссылка ]
  • Возможна атипичная переработка белков бактерий и паразитов [6]
  • Возможна при использовании назального спрея введение наночастиц плазмидной ДНК для трансфекции нецелевых клеток, таких как клетки мозга [17]

Плазмидные векторы [ править ]

Векторный дизайн [ править ]

ДНК-вакцины вызывают лучший иммунный ответ при использовании высокоактивных векторов экспрессии. Это плазмиды, которые обычно состоят из сильного вирусного промотора, управляющего 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 в себя сильный сигнал терминации полиаденилирования / транскрипции, такой как последовательности полиаденилирования бычьего гормона роста или бета-глобулина кролика . [5] [6][20] Полицистронные векторы (расположенные в нескольких сайтах генома) иногда конструируют для экспрессии более одного иммуногена или для экспрессии иммуногена и иммуностимулирующего белка. [21]

Поскольку плазмида является «носителем», из которого экспрессируется иммуноген, очень важна оптимизация дизайна вектора для максимальной экспрессии белка. [21] Одним из способов повышения экспрессии белка является оптимизация использования кодонов патогенных мРНК для эукариотических клеток. Патогены часто имеют другое содержание AT, чем виды-мишени, поэтому изменение последовательности гена иммуногена для отражения кодонов, более часто используемых в видах-мишенях, может улучшить его экспрессию. [22]

Еще одно соображение - выбор промоутера . SV40 , промотор обычно используют до тех пор , пока исследование показало , что векторы , приводимые в движение вируса саркомы Рауса (RSV) , промотор имел гораздо более высокие скорости экспрессии. [5] В последнее время экспрессия и иммуногенность в модельных системах были дополнительно увеличены за счет использования немедленного раннего промотора цитомегаловируса (CMV) и ретровирусного цис-действующего транскрипционного элемента. [23] Дополнительные модификации для повышения скорости экспрессии включают вставку энхансерных последовательностей, синтетических интронов , аденовируса.трехчастные лидерные последовательности (TPL) и модификации последовательностей полиаденилирования и терминации транскрипции. [5] Примером плазмиды ДНК-вакцины является pVAC , в которой используется промотор SV40 .

Явления структурной нестабильности вызывают особую озабоченность при производстве плазмид, ДНК-вакцинации и генной терапии. [24] Дополнительные области, относящиеся к остову плазмиды, могут участвовать в широком диапазоне явлений структурной нестабильности. Хорошо известные катализаторы генетической нестабильности включают прямые, инвертированные и тандемные повторы, которые заметны во многих коммерчески доступных векторах клонирования и экспрессии. Следовательно, уменьшение или полное устранение посторонних некодирующих последовательностей основной цепи значительно снизит склонность к таким событиям и, следовательно, рекомбиногенный потенциал плазмиды в целом. [25]

Механизм плазмид [ править ]

Как только плазмида встраивается в ядро ​​трансфицированной клетки, она кодирует пептидную цепочку чужеродного антигена. На своей поверхности клетка отображает чужеродный антиген с молекулами как класса I комплекса гистосовместимости (MHC), так и класса II. Затем антигенпредставляющая клетка перемещается к лимфатическим узлам и представляет антигенный пептид и костимулирующую молекулу, сигнализируемую Т-клеткой, инициируя иммунный ответ. [26]

Дизайн вкладыша с вакциной [ править ]

Иммуногены могут быть нацелены на различные клеточные компартменты для улучшения ответа антител или цитотоксических Т-клеток. Секретируемые антигены или антигены, связанные с плазматической мембраной , более эффективны для индукции ответа антител, чем цитозольные антигены, в то время как цитотоксические Т-клеточные ответы могут быть улучшены за счет нацеливания антигенов для цитоплазматической деградации и последующего вступления в путь класса I главного комплекса гистосовместимости (MHC). [6] Обычно это достигается путем добавления сигналов N-концевого убиквитина . [27] [28] [29]

Конформации белка может также влиять на иммунные реакции. «Упорядоченные» структуры (такие как вирусные частицы) более эффективны, чем неупорядоченные структуры. [30] Цепочки минигенов (или эпитопов MHC класса I ) от различных патогенов вызывают цитотоксические Т-клеточные ответы на некоторые патогены, особенно если также включен TH-эпитоп. [6]

Доставка [ править ]

Методы ДНК-вакцины и генной терапии схожи.

ДНК-вакцины были введены в ткани животных несколькими способами. Двумя наиболее популярными подходами в 1999 г. были инъекции ДНК в физиологическом растворе : с помощью стандартной иглы для подкожных инъекций; или с помощью доставки генного пистолета . [31] За прошедшие годы было зарегистрировано несколько других методов.

Солевой раствор [ править ]

Инъекция в физиологическом растворе обычно проводится внутримышечно (IM) в скелетные мышцы или внутрикожно (ID), доставляя ДНК во внеклеточные пространства. Этому может способствовать либо 1) электропорация ; [32] 2) путем временного повреждения мышечных волокон миотоксинами, такими как бупивакаин ; или 3) с использованием гипертонических растворов физиологического раствора или сахарозы . [5] На иммунный ответ на этот метод могут влиять такие факторы, как тип иглы, [16] расположение иглы, скорость инъекции, объем инъекции, тип мышц, возраст, пол и физиологическое состояние реципиента. [5]

Генная пушка [ править ]

Доставка генной пушки баллистически ускоряет плазмидную ДНК (пДНК), которая была поглощена микрочастицами золота или вольфрама в клетках-мишенях, используя сжатый гелий в качестве ускорителя. [5] [21]

Доставка через слизистую оболочку [ править ]

Альтернативы включали аэрозольную инстилляции голой ДНК на слизистой поверхности, такие как носовой и легких слизистой оболочки , [21] и местное введение плазмидной для глаз [33] и слизистой оболочки влагалища. [21] Доставка на поверхность слизистой оболочки также была достигнута с использованием препаратов катионных липосом -ДНК, [6] биоразлагаемых микросфер, [34] [21] аттенуированных векторов Salmonalla , [35] Shigella или Listeria для перорального введения на слизистую кишечника [36]и рекомбинантные аденовирусные векторы. [21]

Полимерный носитель [ править ]

Гибридный носитель, состоящий из бактериальных клеток и синтетических полимеров , был использован для доставки ДНК-вакцины. E.coli , внутреннее ядро и поли (бета-амино сложного эфира) внешнюю функцию пальто синергетически для повышения эффективности путем устранения барьеров , связанных с антиген-представляющих клеток доставки генов , которые включают в себя клеточное поглощение и интернализации, phagosomal побег и внутриклеточную концентрацию груза. При тестировании на мышах было обнаружено, что гибридный вектор вызывает иммунный ответ. [37] [38]

Иммунизация ELI [ править ]

Другой подход к ДНК-вакцинации - иммунизация библиотеки экспрессии (ELI). Используя этот метод, потенциально все гены патогена могут быть доставлены одновременно, что может быть полезно для патогенов, которые трудно ослабить или культивировать. [5] ELI можно использовать для определения того, какие гены вызывают защитный ответ. Это было протестировано с Mycoplasma pulmonis , патогеном легких мышей с относительно небольшим геномом . Даже библиотеки частичной экспрессии могут вызвать защиту от последующего заражения. [39]

Полезное табличное сравнение [ править ]

Таблица 2. Обзор способов доставки плазмидной ДНК
Способ доставкиСоставление ДНКЦелевая тканьКоличество ДНК
ПарентеральноИнъекция (игла для подкожных инъекций)Водный раствор в физиологическом раствореIM (скелетный); Я БЫ; (Внутривенно, подкожно и внутрибрюшинно с переменным успехом)Большие количества (примерно 100-200 мкг)
Генная пушкаЗолотые бусины с ДНК-покрытиемЭД (кожа живота); слизистая влагалища; хирургически обнаженные мышцы и другие органыНебольшие количества (всего 16 нг)
Пневматический (струйный) впрыскВодный растворEDОчень высокий (до 300 мкг)
Актуальное приложениеВодный растворОкуляр; интравагинальныйНебольшие количества (до 100 мкг)
Цитофектин-опосредованныйЛипосомы (катионные); микросферы; рекомбинантные аденовирусные векторы; аттенуированный вектор Shigella ; аэрозольные катионные липидные композицииЯ; IV (для системной трансфекции тканей); внутрибрюшинный; оральная иммунизация слизистой оболочки кишечника; слизистые оболочки носа / легкихПеременная
Таблица 3. Преимущества и недостатки широко используемых методов доставки ДНК-вакцины
Способ доставкиПреимуществоНедостаток
Внутримышечная или внутрикожная инъекция
  • Нет специального механизма доставки
  • Постоянное или полупостоянное выражение
  • пДНК быстро распространяется по организму
  • Неэффективный участок для поглощения из-за морфологии мышечной ткани
  • Используется относительно большое количество ДНК
  • Ответ Th1 может не быть требуемым
Генная пушка
  • ДНК бомбардируется прямо в клетки
  • Небольшие количества ДНК
  • Ответ Th2 может не быть требуемым
  • Требуются инертные частицы в качестве носителя
Струйный впрыск
  • Никаких частиц не требуется
  • ДНК может быть доставлена ​​в клетки от миллиметра до сантиметра ниже поверхности кожи.
  • Значительный разрез ДНК после изгнания под высоким давлением
  • В 10 раз меньшая экспрессия и более низкий иммунный ответ
  • Требуется большое количество ДНК (до 300 мкг)
Доставка, опосредованная липосомами
  • Может быть сформирован высокий уровень иммунного ответа
  • Может увеличивать трансфекцию пДНК, вводимой внутривенно
  • Внутривенно введенные комплексы липосома-ДНК потенциально могут трансфицировать все ткани.
  • Комплексы липосома-ДНК, доставляемые интраназально, могут приводить к экспрессии в дистальных отделах слизистой оболочки, а также в носовой мышечной оболочке и к образованию антител IgA
  • Токсичность
  • Неэффективность в сыворотке
  • Риск заболевания или иммунных реакций

Дозировка [ править ]

Метод доставки определяет дозу, необходимую для повышения эффективности иммунного ответа. Для инъекций физиологического раствора требуется различное количество ДНК, от 10 мкг до 1 мг, тогда как для доставки генной пушки требуется в 100-1000 раз меньше. [40] Как правило, требуется 0,2–20 мкг, хотя сообщалось о таких низких количествах, как 16 нг. [5] Эти количества зависят от вида. Например, мышам требуется примерно в 10 раз меньше ДНК, чем приматам . [6] Для инъекций физиологического раствора требуется больше ДНК, потому что ДНК доставляется во внеклеточные пространства целевой ткани (обычно в мышцы), где ей приходится преодолевать физические барьеры (такие как базальная пластинка и большое количество соединительной ткани.) до того, как она будет поглощена клетками, в то время как генная пушка доставляет ДНК непосредственно в клетки, что приводит к меньшим потерям. [5] [6]

Иммунный ответ [ править ]

Ответы вспомогательных Т-клеток [ править ]

Презентация антигена стимулирует Т-клетки становиться либо «цитотоксическими» клетками CD8 +, либо «вспомогательными» клетками CD4 +. Цитотоксические клетки напрямую атакуют другие клетки, несущие на своей поверхности определенные чужеродные или аномальные молекулы. Т-хелперы, или Th-клетки, координируют иммунные ответы, связываясь с другими клетками. В большинстве случаев Т-клетки распознают антиген только в том случае, если он переносится на поверхность клетки одной из молекул собственного ГКГ или главного комплекса гистосовместимости организма.

ДНК - иммунизация может поднять несколько Т H ответов, в том числе и лимфопролиферации генерации различных цитокинов профилей. Основным преимуществом ДНК-вакцин является легкость, с которой ими можно манипулировать для смещения типа помощи Т-клеток в сторону ответа TH1 или TH2. [41] Каждый тип имеет отличительные паттерны экспрессии лимфокинов и хемокинов, специфические типы иммуноглобулинов , паттерны трафика лимфоцитов и типы врожденных иммунных ответов .

Другие виды помощи Т-лимфоцитов [ править ]

На тип получаемой помощи Т-клеток влияют способ доставки и тип экспрессируемого иммуногена, а также нацеливание на различные лимфоидные компартменты. [5] [42] Как правило, инъекции физиологического раствора (внутримышечно или внутримышечно) имеют тенденцию вызывать ответы TH1, в то время как доставка генной пушки вызывает ответы TH2. [41] [42] Это верно для внутриклеточных антигенов и антигенов, связанных с плазматической мембраной, но не для секретируемых антигенов, которые, по-видимому, вызывают ответы TH2, независимо от метода доставки. [43]

Как правило, тип получаемой помощи Т-лимфоцитами остается стабильным с течением времени и не меняется при заражении или после последующих иммунизаций, которые обычно вызывали бы противоположный тип ответа у наивных образцов. [41] [42] Однако Mor et al. . (1995) [18] иммунизировали и бустировали мышей пДНК, кодирующей белок циркумспорозоит малярийного паразита мышей Plasmodium yoelii (PyCSP), и обнаружили, что первоначальный ответ TH2 изменился после бустинга на ответ TH1.

Основа для различных типов помощи Т-лимфоцитов [ править ]

Неизвестно, как действуют эти разные методы, формы экспрессируемого антигена и различные профили помощи Т-клеток. Считалось, что относительно большие количества ДНК, используемые при внутримышечной инъекции, были ответственны за индукцию ответов TH1. Однако данные не показывают дозозависимых различий по типу TH. [41] Тип помощи Т-клеток определяется дифференцированным состоянием антигенпрезентирующих клеток . Дендритные клетки могут дифференцироваться, чтобы секретировать IL-12 (который поддерживает развитие клеток TH1) или IL-4 (который поддерживает ответы TH2). [44] пДНК, введенная иглой, подвергается эндоцитозув дендритную клетку, которая затем стимулируется для дифференцировки для производства цитокинов TH1 [45], в то время как генная пушка бомбардирует ДНК непосредственно в клетку, таким образом минуя стимуляцию TH1.

Практическое использование помощи поляризованных Т-клеток [ править ]

Поляризация в Т-клетках помогает влиять на аллергические реакции и аутоиммунные заболевания . При аутоиммунных заболеваниях цель состоит в том, чтобы сместить саморазрушающий ответ TH1 (с связанной с ним цитотоксической активностью Т-клеток) на неразрушающий ответ TH2. Это было успешно применено в преддверии заболевания для желаемого типа ответа в доклинических моделях [6] и в некоторой степени успешно смещает ответ для установленного заболевания. [46]

Цитотоксические Т-клеточные ответы [ править ]

Одним из преимуществ ДНК-вакцин является то, что они способны индуцировать цитотоксические Т-лимфоциты (CTL) без риска, присущего живым вакцинам. CTL-ответы могут быть повышены против иммунодоминантных и иммунорецессивных CTL-эпитопов [47], а также субдоминантных CTL-эпитопов [34] способом, 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 ) комплекс с МНС класса I молекул. [48] Эти пептиды происходят из эндогенных цитозольных белков, которые расщепляются и доставляются в формирующуюся молекулу MHC класса I в эндоплазматическом ретикулуме (ER). [48] Нацеливание генных продуктов непосредственно на ER (путем добавления аминоконцевой инсерционной последовательности ) должно, таким образом, усиливать ответы CTL. Это было успешно продемонстрировано с использованием рекомбинантных вирусов осповакцины, экспрессирующих белки гриппа [48].но этот принцип должен быть применим и к ДНК-вакцинам. Было показано, что нацеливание на антигены для внутриклеточной деградации (и, таким образом, вступление в путь MHC класса I) путем добавления сигнальных последовательностей убиквитина или мутации других сигнальных последовательностей, было эффективным для увеличения ответов CTL. [28]

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

Гуморальный (антительный) ответ [ править ]

Принципиальная схема антитела и антигенов

На ответы антител, вызванные вакцинацией ДНК, влияют несколько переменных, включая тип антигена; расположение антигена (т.е. внутриклеточное или секретируемое); количество, частота и доза иммунизации; сайт и способ доставки антигена.

Кинетика ответа антител [ править ]

Гуморальные ответы после однократной инъекции ДНК могут быть намного более продолжительными, чем после однократной инъекции рекомбинантного белка. Антительный ответ против белка оболочки вируса гепатита B (HBV) (HBsAg) поддерживался до 74 недель без повышения, в то время как пожизненное сохранение защитного ответа на гемагглютинин гриппа было продемонстрировано у мышей после доставки генной пушки. [52] Клетки, секретирующие антитела, мигрируют в костный мозг и селезенку для длительного производства антител и обычно локализуются там через год. [52]

Сравнение ответов антител, вызванных естественной (вирусной) инфекцией, иммунизацией рекомбинантным белком и иммунизацией пДНК, суммировано в таблице 4. Ответы антител, индуцированные ДНК, растут намного медленнее, чем при естественной инфекции или иммунизации рекомбинантным белком. Для достижения пиковых титров у мышей может потребоваться до 12 недель, хотя бустинг может уменьшить интервал. Этот ответ, вероятно, происходит из-за низких уровней антигена, экспрессируемого в течение нескольких недель, что поддерживает как первичную, так и вторичную фазы ответа антител. ДНК-вакцина, экспрессирующая белок малой и средней оболочки HBV, вводилась взрослым с хроническим гепатитом. Вакцина привела к образованию специфических гамма-клеток интерферона. Также были разработаны специфические Т-клетки для антигенов белков средней оболочки.Иммунный ответ пациентов был недостаточно устойчивым, чтобы контролировать инфекцию HBV.[53]

Таблица 4. Сравнение Т-зависимых ответов антител, возникающих при иммунизации ДНК, прививках белков и вирусных инфекциях.
 Метод иммунизации
ДНК-вакцинаРекомбинантный белокЕстественная инфекция
Количество индуцирующего антигенангмкг? (нг-мкг)
Продолжительность презентации антигенанесколько недель<1 неделянесколько недель
Кинетика ответа антителмедленный подъембыстрый подъембыстрый подъем
Количество прививок для получения IgG высокой авидности и миграции ASC в костный мозгодиндваодин
Изотип Ab (мышиные модели)C'-зависимый или C'-независимыйC'-зависимыйC'-независимый

Кроме того, титры специфических антител, вызванные ДНК-вакцинацией, ниже, чем титры, полученные после вакцинации рекомбинантным белком. Однако антитела, индуцированные ДНК-иммунизацией, проявляют большее сродство к нативным эпитопам, чем антитела, индуцированные рекомбинантным белком. Другими словами, иммунизация ДНК вызывает качественно лучший ответ. Антитела могут быть индуцированы после одной вакцинации ДНК, тогда как вакцинация рекомбинантным белком обычно требует повторной вакцинации. ДНК-иммунизация может использоваться для смещения TH-профиля иммунного ответа и, следовательно, изотипа антитела, что невозможно ни при естественной инфекции, ни при иммунизации рекомбинантным белком. Ответы антител, генерируемые ДНК, можно использовать в качестве препаративного инструмента. Например, поликлональные и моноклональные антитела могут быть созданы для использования в качестве реагентов.

Механистическая основа иммунных ответов, вызванных ДНК [ править ]

Механизм захвата ДНК [ править ]

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-канальцев. С помощью электронной микроскопии было высказано предположение, что поглощению ДНК способствуют кавеолы (или ямки, не покрытые клатрином). [55] Однако последующие исследования показали, что другие клетки (такие как кератиноциты , фибробласты и эпителиальные клетки Лангерганса ) также могут интернализовать ДНК. [46] [56] Механизм захвата ДНК неизвестен.

Две теорий доминируют - то в естественных условиях поглощения ДНК происходит неспецифический, в способе , аналогичной Phago - или пиноцитоз , [21] или через специфические рецепторы. [57] Они могут включать поверхностный рецептор 30 кДа или рецепторы-поглотители макрофагов . Поверхностный рецептор 30 кДа специфически связывается с фрагментами ДНК размером 4500 п.н. (которые затем интернализуются) и обнаруживается на профессиональных APC и Т-клетках. Рецепторы-поглотители макрофагов связываются с множеством макромолекул, включая полирибонуклеотиды, и, таким образом, являются кандидатами для захвата ДНК. [57] [58]Рецептор-опосредованному захвату ДНК может способствовать присутствие полигуанилатных последовательностей . Системы доставки генного пистолета, упаковка катионных липосом и другие способы доставки обходят этот метод входа, но понимание его может быть полезно для снижения затрат (например, за счет снижения потребности в цитофектинах), что может быть важно в животноводстве.

Презентация антигена клетками костного мозга [ править ]

Дендритная клетка.

Исследования с использованием химерных мышей показали, что антиген представлен клетками костного мозга, которые включают дендритные клетки, макрофаги и специализированные B-клетки, называемые профессиональными антигенпредставляющими клетками (APC). [49] [59] После инокуляции генной пушки на кожу трансфицированные клетки Лангерганса мигрируют в дренирующий лимфатический узел, чтобы представить антигены. [6] После IM и ID инъекций 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, после доставки IM, ID и ДНК генной пушки происходит перекрестное праймирование. Перекрестное праймирование происходит, когда клетка, полученная из костного мозга, представляет пептиды из белков, синтезированных в другой клетке в контексте MHC класса 1. Это может инициировать цитотоксические Т-клеточные ответы и, по-видимому, важно для полного первичного иммунного ответа. [6] [61]

Роль целевого сайта [ изменить ]

Доставка ДНК с помощью IM и ID инициирует иммунные ответы по-разному. В коже кератиноциты, фибробласты и клетки Лангерганса захватывают и экспрессируют антигены и ответственны за индукцию первичного ответа антител. Трансфицированные клетки Лангерганса мигрируют из кожи (в течение 12 часов) в дренирующий лимфатический узел, где вызывают вторичные В- и Т-клеточные ответы. В скелетных мышцах клетки поперечно-полосатых мышц наиболее часто трансфицируются, но, по-видимому, не имеют значения для иммунного ответа. Вместо этого инокулированная внутримышечно 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 APC. [21] [54] [61]

Поддержание иммунного ответа [ править ]

ДНК-вакцинация генерирует эффективную иммунную память за счет отображения комплексов антиген-антитело на фолликулярных дендритных клетках (FDC), которые являются мощными стимуляторами B-клеток. Т-клетки могут стимулироваться подобными дендритными клетками зародышевого центра. FDC способны генерировать иммунную память, потому что производство антител «перекрывает» долгосрочную экспрессию антигена, позволяя иммунокомплексам антиген-антитело формироваться и отображаться с помощью FDC. [6]

Интерфероны [ править ]

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 к секреции противовирусных цитокинов, таких как IFN-γ и TNF-α , которые не убивают клетку, но ограничивают вирусную инфекцию, подавляя экспрессию вирусных компонентов. [62] ДНК-вакцинация может использоваться для сдерживания вирусных инфекций с помощью неразрушающего контроля, опосредованного IFN. Это было продемонстрировано для гепатита B. [63] IFN-γ критически важен для борьбы с малярийными инфекциями [64] и является важным фактором при разработке противомалярийных ДНК-вакцин.

Модуляция иммунного ответа [ править ]

Модуляция цитокинов [ править ]

Эффективная вакцина должна вызывать соответствующий иммунный ответ на данный патоген. ДНК-вакцины могут поляризовать помощь Т-клеток в сторону профилей TH1 или TH2 и при необходимости генерировать CTL и / или антитела. Это может быть достигнуто путем модификации формы экспрессируемого антигена (т.е. внутриклеточный по сравнению с секретируемым), метода и пути доставки или дозы. [41] [42] [65] [66] [67] Это также может быть выполнено путем совместного введения плазмидной ДНК, кодирующей иммунные регуляторные молекулы, т.е. цитокины, лимфокины или костимуляторные молекулы. Эти «генетические адъюванты » можно вводить в виде:

  • смесь 2 плазмид, одна кодирует иммуноген, а другая кодирует цитокин
  • один би- или полицистронный вектор, разделенный спейсерами
  • кодируемая плазмидой химера или гибридный белок

В целом, совместное введение провоспалительных агентов (таких как различные интерлейкины , фактор некроза опухоли и GM-CSF) плюс TH2-индуцирующие цитокины увеличивают ответ антител, тогда как провоспалительные агенты и TH1-индуцирующие цитокины снижают гуморальные ответы и повышают цитотоксические ответы (более важны для защиты от вирусов). Иногда используются ко-стимулирующие молекулы, такие как B7-1 , B7-2 и CD40L .

Эта концепция была применена при местном применении пДНК, кодирующей IL-10 . [33] Плазмида, кодирующая B7-1 (лиганд APC), успешно усиливала иммунный ответ на моделях опухолей. Смешивание плазмид, кодирующих GM-CSF и циркумспорозоитный белок P. yoelii (PyCSP), усиливало защиту от последующего заражения (тогда как один PyCSP, кодируемый плазмидой, этого не делал). Было высказано предположение, что GM-CSF заставляет дендритные клетки более эффективно презентировать антиген и увеличивать продукцию IL-2 и активацию TH-клеток, тем самым вызывая усиленный иммунный ответ. [50] Это может быть дополнительно усилено путем первого примирования 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 гибридный белок поверхностного белка 1 мерозоитов P. chabaudi (C-конец) -поверхностный белок вируса гепатита B (PcMSP1-HBs) отменяет защиту от заражения по сравнению с защитой, полученной путем доставки только pPcMSP1-HBs. [30]

Преимуществами генетических адъювантов являются их низкая стоимость и простота введения, а также предотвращение нестабильных рекомбинантных цитокинов и потенциально токсичных «обычных» адъювантов (таких как квасцы , фосфат кальция , монофосфориллипид А, холерный токсин, катионные липосомы и липосомы, покрытые маннаном. , QS21 , карбоксиметилцеллюлоза и убенимикс ). [6] [21]Однако потенциальная токсичность пролонгированной экспрессии цитокинов не установлена. У многих коммерчески важных видов животных гены цитокинов не идентифицированы и не изолированы. Кроме того, различные кодируемые плазмидой цитокины по-разному модулируют иммунную систему в зависимости от времени доставки. Например, некоторые цитокиновые плазмидные ДНК лучше всего доставляются после иммуногенной пДНК, поскольку пре- или совместная доставка может снижать специфические ответы и увеличивать неспецифические ответы. [69]

Иммуностимулирующие мотивы CpG [ править ]

Плазмидная ДНК сама по себе оказывает адъювантное действие на иммунную систему. [5] [6] Бактериальная ДНК может запускать механизмы врожденной иммунной защиты, активацию дендритных клеток и выработку цитокинов TH1. [45] [70] Это связано с распознаванием определенных динуклеотидных последовательностей CpG, которые обладают иммуностимулирующим действием. [66] [71]Последовательности, стимулирующие CpG (CpG-S), встречаются в ДНК бактериального происхождения в двадцать раз чаще, чем у эукариот. Это связано с тем, что эукариоты демонстрируют «подавление CpG», т. Е. Динуклеотидные пары CpG встречаются гораздо реже, чем ожидалось. Кроме того, последовательности CpG-S гипометилированы. Это часто происходит в бактериальной ДНК, тогда как мотивы CpG, встречающиеся у эукариот, метилированы по нуклеотиду цитозина. Напротив, нуклеотидные последовательности, которые ингибируют активацию иммунного ответа (называемого нейтрализующим CpG или CpG-N), чрезмерно представлены в геномах эукариот. [72] Оптимальной иммуностимулирующей последовательностью является 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 захват клетками-мишенями.

Врожденная система работает с адаптивной иммунной системой, чтобы вызвать ответ против белка, кодируемого ДНК. Последовательности CpG-S индуцируют активацию поликлональных В-клеток и усиление 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 некоторое количество IL-12. [21] [73] [74]

Манипуляции с последовательностями CpG-S и CpG-N в плазмидном скелете ДНК-вакцин могут гарантировать успех иммунного ответа на кодируемый антиген и стимулировать иммунный ответ к фенотипу TH1. Это полезно, если патоген требует ответа TH для защиты. Последовательности CpG-S также использовались в качестве внешних адъювантов как для ДНК-вакцинации, так и для вакцинации рекомбинантным белком с различными показателями успеха. Другие организмы с гипометилированными мотивами CpG продемонстрировали стимуляцию поликлональной экспансии B-клеток. [ необходима цитата ] Механизм этого может быть более сложным, чем простое метилирование - гипометилированная ДНК мыши не вызывает иммунного ответа.

Большинство доказательств иммуностимулирующих последовательностей CpG получено в исследованиях на мышах. Экстраполяция этих данных на другие виды требует осторожности - отдельные виды могут нуждаться в разных фланкирующих последовательностях, поскольку специфичность связывания рецепторов скавенджеров варьируется от вида. Кроме того, такие виды, как жвачные животные, могут быть нечувствительны к иммуностимулирующим последовательностям из-за большой нагрузки на желудочно-кишечный тракт.

Альтернативные усиления [ править ]

Иммунные ответы, примированные ДНК, могут быть усилены введением рекомбинантного белка или рекомбинантных поксвирусов. Стратегии «прайм-буста» с рекомбинантным белком успешно увеличили как титр нейтрализующих антител, так и авидность и устойчивость антител для слабых иммуногенов, таких как белок оболочки ВИЧ-1. [6] [75] Было показано, что усиление рекомбинантных вирусов очень эффективно при усилении ответов ЦТЛ, примированных ДНК. Прайминг с ДНК фокусирует иммунный ответ на требуемый иммуноген, тогда как бустинг рекомбинантным вирусом обеспечивает большее количество экспрессированного антигена, что приводит к большому увеличению специфических ответов CTL.

В ряде исследований стратегии прайм-буста оказались успешными в обеспечении защиты от заражения малярией. Примированные мыши с плазмидной ДНК, кодирующей поверхностный белок циркумспорозоит Plasmodium yoelii (PyCSP), затем усиленные рекомбинантным вирусом осповакцины, экспрессирующим тот же белок, имели значительно более высокие уровни антител, активности CTL и IFN-γ и, следовательно, более высокие уровни защиты, чем иммунизированные мыши и усилен только плазмидной ДНК. [76] Это может быть дополнительно усилено путем праймирования смесью плазмид, кодирующих PyCSP и мышиный GM-CSF, перед бустингом рекомбинантным вирусом осповакцины. [68] Также была продемонстрирована эффективная стратегия первичного повышения для обезьяно- малярийной модели P. knowlesi .[77] Макак-резус примировали многокомпонентной многоступенчатой ​​ДНК-вакциной, кодирующей два антигена стадии печени - поверхностный белок циркумспорозоит (PkCSP) и поверхностный белок спорозоит 2 (PkSSP2) - и два антигена стадии крови - апикальный поверхностный белок мерозоитов 1 ( PkAMA1) и поверхностный белок мерозоит 1 (PkMSP1p42). Затем они были усилены рекомбинантным вирусом оспы канареек, кодирующим все четыре антигена (ALVAC-4). Иммунизированные обезьяны вырабатывают антитела против спорозоитов и инфицированных эритроцитов, а также Т-клеточные ответы, секретирующие IFN-γ, против пептидов из PkCSP. Была достигнута частичная защита от заражения спорозоитом, и средняя паразитемия была значительно снижена по сравнению с контрольными обезьянами. Эти модели, хотя и не идеальны для экстраполяции на P. falciparum. на людях будет иметь важное значение в доклинических испытаниях.

Повышение иммунного ответа [ править ]

ДНК [ править ]

Эффективность иммунизации ДНК можно повысить за счет стабилизации ДНК от деградации и повышения эффективности доставки ДНК в антигенпрезентирующие клетки . [6] Это было продемонстрировано нанесением покрытия на биоразлагаемые катионные микрочастицы (такие как сополимер лактида с гликолидом) с цетилтриметиламмонийбромидом . Такие покрытые ДНК микрочастицы могут быть столь же эффективными в повышении уровня CTL, как и рекомбинантные вирусы, особенно при смешивании с квасцами. По-видимому, частицы диаметром 300 нм наиболее эффективны для поглощения антиген-презентирующими клетками. [6]

Векторы альфавирусов [ править ]

Векторы на основе рекомбинантных альфавирусов были использованы для повышения эффективности вакцинации ДНК. [6] Ген, кодирующий интересующий антиген, вставляется в репликон альфавируса, заменяя структурные гены, но не затрагивая неструктурные гены репликазы. Вирус Синдбиса и вирус Semliki Forest были использованы для создания рекомбинантных альфавирусных репликонов. В отличие от обычных ДНК-вакцинаций альфавирусные векторы убивают трансфицированные клетки и экспрессируются только временно. Гены репликазы альфавируса экспрессируются в дополнение к вакцинной вставке. Неясно, как репликоны альфавируса вызывают иммунный ответ, но это может быть связано с высокими уровнями белка, экспрессируемого этим вектором, ответами цитокинов, индуцированными репликонами, или индуцированным репликонами апоптозом, ведущим к усиленному захвату антигена дендритными клетками.

См. Также [ править ]

  • Векторная ДНК
  • Вакцина против ВИЧ
  • Генная терапия
  • РНК-вакцина

Ссылки [ править ]

  1. ^ Разработка сыворотки против яда змеи путем генетической иммунизации
  2. ^ ДНК-иммунизация как технологическая платформа для индукции моноклональных антител
  3. ^ a b c d e «ДНК-вакцины» . Всемирная организация здоровья.
  4. ^ a b Regalado, Антонио (2 августа 2016 г.). «Правительство США начало испытания своей первой вакцины против вируса Зика на людях» . Журнал MIT Technology Review . Проверено 6 августа 2016 .
  5. ^ a b c d e f g h i j k l m n Аларкон Дж. Б., Уэйн Г. В., Макманус Д. П. (1999). «ДНК-вакцины: технология и применение в качестве антипаразитарных и антимикробных агентов». Успехи в паразитологии Том 42 . Успехи паразитологии. 42 . С. 343–410. DOI : 10.1016 / S0065-308X (08) 60152-9 . ISBN 9780120317424. PMID  10050276 .
  6. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v Робинсон Х. Л., Пертмер TM (2000). ДНК-вакцины от вирусных инфекций: основные исследования и приложения . Достижения в вирусных исследованиях. 55 . С. 1–74. DOI : 10.1016 / S0065-3527 (00) 55001-5 . ISBN 9780120398553. PMID  11050940 .
  7. ↑ White LO, Gibb E, Newham HC, Richardson MD, Warren RC (июль 1979). «Сравнение роста вирулентных и ослабленных штаммов Candida albicans в почках нормальных мышей и мышей, получавших кортизон, с помощью анализа хитина». Микопатология . 67 (3): 173–7. DOI : 10.1007 / bf00470753 . PMID 384256 . S2CID 31914107 .  
  8. ^ Паолетти Е, Lipinskas БР, Samsonoff С, Мерсер S, Panicali D (январь 1984). «Создание живых вакцин с использованием генно-инженерных поксвирусов: биологическая активность рекомбинантов вируса осповакцины, экспрессирующих поверхностный антиген вируса гепатита В и гликопротеин D вируса простого герпеса» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 81 (1): 193–7. Bibcode : 1984PNAS ... 81..193P . DOI : 10.1073 / pnas.81.1.193 . PMC 344637 . PMID 6320164 .  
  9. ^ Патент США 4722848 - Способ иммунизации животных с синтетический модифицированным вирусом коровьей оспы
  10. ^ Ульмер, JB; Доннелли, JJ; Паркер, ЮВ; Родос, GH; Felgner, PL; Dwarki, VJ; Gromkowski, SH; Палуба, RR; ДеВитт, СМ; Фридман, А .; Et, Al (19 марта 1993 г.). «Гетерологичная защита от гриппа путем инъекции ДНК, кодирующей вирусный белок» . Наука . 259 (5102): 1745–1749. Bibcode : 1993Sci ... 259.1745U . DOI : 10.1126 / science.8456302 . ISSN 0036-8075 . PMID 8456302 .  
  11. ↑ Chen Y, Wang S, Lu S (февраль 2014 г.). «Иммунизация ДНК для разработки вакцины против ВИЧ» . Вакцины . 2 (1): 138–59. DOI : 10.3390 / Vacines2010138 . PMC 4494200 . PMID 26344472 .  
  12. ^ "Форт Додж Здоровье животных объявляет об одобрении вакцины ДНК вируса Западного Нила для лошадей" . PR Newswire . 2005-07-18. Архивировано из оригинала на 2011-05-16 . Проверено 21 ноября 2007 .
  13. ^ "CDC и Fort Dodge Animal Health достигли первой лицензированной вакцины ДНК" . CDC . 2005-07-18. Архивировано из оригинала на 2007-08-20 . Проверено 21 ноября 2007 .
  14. ^ Разработка сыворотки против яда змеи путем генетической иммунизации
  15. ^ ДНК-иммунизация как технологическая платформа для индукции моноклональных антител
  16. ^ а б Седегах М., Хедстрем Р., Хобарт П., Хоффман С.Л. (октябрь 1994 г.). «Защита от малярии путем иммунизации плазмидной ДНК, кодирующей белок циркумспорозоит» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 91 (21): 9866–70. Bibcode : 1994PNAS ... 91.9866S . DOI : 10.1073 / pnas.91.21.9866 . JSTOR 2365723 . PMC 44918 . PMID 7937907 .   
  17. ^ Хармон, BT; Али, А.Е .; Padegimas, L .; Сесеноглу-Лэрд, О .; Купер, MJ; Ващак, БЛ (2014). «Интраназальное введение наночастиц плазмидной ДНК приводит к успешной трансфекции и экспрессии репортерного белка в головном мозге крысы». Генная терапия . 21 (5): 514–521. DOI : 10.1038 / gt.2014.28 . PMID 24670994 . S2CID 5560134 .  
  18. ^ a b Mor G, Klinman DM, Shapiro S, Hagiwara E, Sedegah M, Norman JA, Hoffman SL, Steinberg AD (август 1995 г.). «Сложность ответа цитокинов и антител, вызванного иммунизацией мышей плазмидной ДНК белка Plasmodium yoelii циркумспорозоит» . Журнал иммунологии . 155 (4): 2039–46. PMID 7636255 . 
  19. ^ Leitner WW, Seguin MC, Ballou WR, Seitz JP, Schultz AM, Sheehy MJ, Lyon JA (декабрь 1997 г.). «Иммунные ответы, индуцированные внутримышечной инъекцией или инъекцией генного пистолета защитных вакцин дезоксирибонуклеиновой кислоты, которые экспрессируют белок циркумспорозоит от малярийных паразитов Plasmodium berghei» . Журнал иммунологии . 159 (12): 6112–9. PMID 9550412 . 
  20. ^ Бем Вт, Kuhröber А, Paier Т, Т Мертенс, Райманн Дж, Ширмбек R (июнь 1996 г.). «Конструкции ДНК-вектора, которые инициируют ответные реакции антител и цитотоксических Т-лимфоцитов, специфичных к поверхностному антигену гепатита В, у мышей после внутримышечной инъекции». Журнал иммунологических методов . 193 (1): 29–40. DOI : 10.1016 / 0022-1759 (96) 00035-X . PMID 8690928 . 
  21. ^ Б с д е е г ч я J K Льюиса PJ, Бабюк Л. (1999). ДНК-вакцины: обзор . Достижения в вирусных исследованиях . 54 . Академическая пресса. С. 129–88. DOI : 10.1016 / S0065-3527 (08) 60367-X . ISBN 978-0-12-039854-6. PMID  10547676 .
  22. ^ Андре S, Семя В, Eberle Дж, Schraut Вт, Bültmann А, J Хаас (февраль 1998 г.). «Повышенный иммунный ответ, вызванный ДНК-вакцинацией синтетической последовательностью gp120 с оптимизированным использованием кодонов» . Журнал вирусологии . 72 (2): 1497–503. DOI : 10,1128 / JVI.72.2.1497-1503.1998 . PMC 124631 . PMID 9445053 .  
  23. ^ Muthumani K, Чжан D, Dayes NS, Hwang DS, Calarota С.А., Choo А.Ю., Бойер JD, Weiner DB (сентябрь 2003). «Новая сконструированная плазмидная конструкция HIV-1 East African Clade-A gp160 индуцирует сильные гуморальные и клеточно-опосредованные иммунные ответы in vivo». Вирусология . 314 (1): 134–46. DOI : 10.1016 / S0042-6822 (03) 00459-8 . PMID 14517067 . 
  24. ^ Оливейра PH, Prather KJ, Prazeres DM Монтейро GA (сентябрь 2009). «Структурная нестабильность плазмидных биофармацевтических препаратов: проблемы и последствия». Тенденции в биотехнологии . 27 (9): 503–11. DOI : 10.1016 / j.tibtech.2009.06.004 . PMID 19656584 . 
  25. ^ Оливейра PH, Mairhofer J (сентябрь 2013). «Безмаркерные плазмиды для биотехнологических приложений - значение и перспективы». Тенденции в биотехнологии . 31 (9): 539–47. DOI : 10.1016 / j.tibtech.2013.06.001 . PMID 23830144 . 
  26. ^ Kutzler М.А., Вайнер DB (октябрь 2008). «ДНК-вакцины: готовы к прайм-тайму?» . Обзоры природы. Генетика . 9 (10): 776–88. DOI : 10.1038 / nrg2432 . PMC 4317294 . PMID 18781156 .  
  27. Перейти ↑ Rodriguez F, Zhang J, Whitton JL (ноябрь 1997 г.). «Иммунизация ДНК: убиквитинирование вирусного белка усиливает индукцию цитотоксических Т-лимфоцитов и противовирусную защиту, но отменяет индукцию антител» . Журнал вирусологии . 71 (11): 8497–503. DOI : 10,1128 / JVI.71.11.8497-8503.1997 . PMC 192313 . PMID 9343207 .  
  28. ^ a b Tobery TW, Siliciano RF (март 1997 г.). «Нацеливание антигенов ВИЧ-1 для быстрой внутриклеточной деградации усиливает распознавание цитотоксических Т-лимфоцитов (CTL) и индукцию de novo CTL-ответов in vivo после иммунизации» . Журнал экспериментальной медицины . 185 (5): 909–20. DOI : 10.1084 / jem.185.5.909 . PMC 2196169 . PMID 9120397 .  
  29. ^ Huebener N, S Фест, Strandsby А, Michalsky Е, Preissner R, Цзэн Y, G Gaedicke, Lode HN (июль 2008 г.). «Рационально разработанная ДНК-вакцина тирозингидроксилазы индуцирует специфический антинейробластомный иммунитет» . Молекулярная терапия рака . 7 (7): 2241–51. DOI : 10.1158 / 1535-7163.MCT-08-0109 . PMID 18645033 . 
  30. ↑ a b Wunderlich G, Moura IC, del Portillo HA (октябрь 2000 г.). «Генетическая иммунизация мышей BALB / c плазмидой, несущей ген, кодирующий гибридный слитый поверхностный белок мерозоит 1-вирус гепатита В, защищает мышей от летальной инфекции Plasmodium chabaudi chabaudi PC1» . Инфекция и иммунитет . 68 (10): 5839–45. DOI : 10.1128 / IAI.68.10.5839-5845.2000 . PMC 101545 . PMID 10992493 .  
  31. Перейти ↑ Weiner DB, Kennedy RC (1999). «Генетические вакцины» . Scientific American . 281 (1): 34–41. Bibcode : 1999SciAm.281a..50W . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0799-50 . PMID 10396782 . Архивировано из оригинала на 2009-03-25 . Проверено 21 ноября 2007 . 
  32. ^ Widera G, Austin M, Rabussay D, Goldbeck C, Barnett SW, Chen M, L Leung, Оттена GR, Thudium K, Селби MJ, Ulmer JB (май 2000). «Повышение доставки ДНК-вакцины и иммуногенности путем электропорации in vivo» . Журнал иммунологии . 164 (9): 4635–40. DOI : 10.4049 / jimmunol.164.9.4635 . PMID 10779767 . 
  33. ^ a b Дахешиа М., Куклин Н., Канангат С., Маникан Е., Роуз Б.Т. (август 1997 г.). «Подавление продолжающегося воспалительного заболевания глаз путем местного введения плазмидной ДНК, кодирующей IL-10» . Журнал иммунологии . 159 (4): 1945–52. PMID 9257860 . 
  34. ^ a b Чен Y, Webster RG, Woodland DL (март 1998 г.). «Индукция CD8 + Т-клеточных ответов на доминантные и субдоминантные эпитопы и защитный иммунитет к инфекции вируса Сендай путем ДНК-вакцинации» . Журнал иммунологии . 160 (5): 2425–32. PMID 9498786 . 
  35. ^ Lode HN, Huebener N, Цзэн Y, S Fest, Weixler S, Gaedicke G (декабрь 2004). «ДНК-минигенная вакцинация для адъювантной терапии нейробластомы». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 1028 (1): 113–21. Bibcode : 2004NYASA1028..113L . DOI : 10.1196 / анналы.1322.012 . PMID 15650237 . S2CID 27240738 .  
  36. ^ Сайзмор Д.Р., Бранстрем А.А., Садофф JC (октябрь 1995 г.). «Аттенуированные Shigella как средство доставки ДНК для ДНК-опосредованной иммунизации» . Наука . 270 (5234): 299–302. Bibcode : 1995Sci ... 270..299S . DOI : 10.1126 / science.270.5234.299 . PMID 7569980 . S2CID 12532901 .  
  37. ^ Nealon, Cory (25 ноября 2014). «Гибридный автомобиль, доставляющий ДНК» . Государственный университет Нью-Йорка в Буффало . Проверено 16 декабря 2014 .
  38. ^ Jones CH, et al. (Август 2014 г.). «Разработка гибридного биосинтетического вектора для генной терапии и двойной инженерный потенциал» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 111 (34): 12360–5. Bibcode : 2014PNAS..11112360J . DOI : 10.1073 / pnas.1411355111 . PMC 4151754 . PMID 25114239 .  
  39. Перейти ↑ Barry MA, Lai WC, Johnston SA (октябрь 1995 г.). «Защита от микоплазменной инфекции с использованием иммунизации библиотеки экспрессии». Природа . 377 (6550): 632–5. Bibcode : 1995Natur.377..632B . DOI : 10.1038 / 377632a0 . PMID 7566175 . S2CID 4306972 .  
  40. ^ Fynan EF, Webster RG, Фуллер DH, Haynes JR, Санторо JC, Robinson HL (декабрь 1993). «ДНК-вакцины: защитная иммунизация с помощью парентеральных, слизистых и генных инъекций» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (24): 11478–82. Bibcode : 1993PNAS ... 9011478F . DOI : 10.1073 / pnas.90.24.11478 . PMC 48007 . PMID 8265577 .  
  41. ^ a b c d e Feltquate DM, Heaney S, Webster RG, Robinson HL (март 1997 г.). «Различные типы Т-хелперов и изотипы антител, полученные при иммунизации ДНК солевым раствором и генной пушкой» . Журнал иммунологии . 158 (5): 2278–84. PMID 9036975 . 
  42. ^ а б в г Бойл CM, Морин М, Вебстер Р.Г., Робинсон Х.Л. (декабрь 1996 г.). «Роль различных лимфоидных тканей в инициировании и поддержании ДНК-повышенных ответов антител на гликопротеин H1 вируса гриппа» . Журнал вирусологии . 70 (12): 9074–8. DOI : 10,1128 / JVI.70.12.9074-9078.1996 . PMC 191015 . PMID 8971047 .  
  43. ^ Sällberg M, Townsend K, M Chen, O'Dea J, Бэнкс T, Jolly DJ, Чанг SM, Ли WT, Милич DR (июль 1997). «Характеристика гуморальных и CD4 + клеточных ответов после генетической иммунизации ретровирусными векторами, экспрессирующими различные формы ядра вируса гепатита В и е-антигенов» . Журнал вирусологии . 71 (7): 5295–303. DOI : 10,1128 / JVI.71.7.5295-5303.1997 . PMC 191766 . PMID 9188598 .  
  44. ^ Banchereau J , Стеинмэн RM (март 1998). «Дендритные клетки и контроль иммунитета». Природа . 392 (6673): 245–52. Bibcode : 1998Natur.392..245B . DOI : 10,1038 / 32588 . PMID 9521319 . S2CID 4388748 .  
  45. ^ a b Якоб Т., Уокер П.С., Криг А.М., Удей М.С., Фогель Дж.С. (сентябрь 1998 г.). «Активация кожных дендритных клеток CpG-содержащими олигодезоксинуклеотидами: роль дендритных клеток в усилении ответов Th1 иммуностимулирующей ДНК» . Журнал иммунологии . 161 (6): 3042–9. PMID 9743369 . 
  46. ^ a b Raz E, Tighe H, Sato Y, Corr M, Dudler JA, Roman M, Swain SL, Spiegelberg HL, Carson DA (май 1996 г.). «Предпочтительная индукция иммунного ответа Th1 и ингибирование образования специфических IgE-антител путем иммунизации плазмидной ДНК» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (10): 5141–5. Bibcode : 1996PNAS ... 93.5141R . DOI : 10.1073 / pnas.93.10.5141 . PMC 39421 . PMID 8643542 .  
  47. ^ a b Fu TM, Friedman A, Ulmer JB, Liu MA, Donnelly JJ (апрель 1997 г.). «Защитный клеточный иммунитет: ответы цитотоксических Т-лимфоцитов против доминантных и рецессивных эпитопов нуклеопротеина вируса гриппа, индуцированные иммунизацией ДНК» . Журнал вирусологии . 71 (4): 2715–21. DOI : 10,1128 / JVI.71.4.2715-2721.1997 . PMC 191393 . PMID 9060624 .  
  48. ^ a b c Restifo NP, Bacík I, Irvine KR, Yewdell JW, McCabe BJ, Anderson RW, Eisenlohr LC, Rosenberg SA, Bennink JR (май 1995 г.). «Процессинг антигена in vivo и выявление первичных ответов CTL» . Журнал иммунологии . 154 (9): 4414–22. PMC 1952 186 . PMID 7722298 .  
  49. ^ a b c Ивасаки А., Стиернхольм Б. Дж., Чан А. К., Беринштейн Н. Л., Барбер Б. Н. (май 1997 г.). «Усиленные ответы CTL, опосредованные иммуногенами плазмидной ДНК, кодирующими костимулирующие молекулы и цитокины» . Журнал иммунологии . 158 (10): 4591–601. PMID 9144471 . 
  50. ^ a b Вайс WR, Исии KJ, Hedstrom RC, Sedegah M, Ichino M, Barnhart K, Klinman DM, Hoffman SL (сентябрь 1998 г.). «Плазмида, кодирующая мышиный гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор, увеличивает защиту, обеспечиваемую ДНК-вакциной против малярии» . Журнал иммунологии . 161 (5): 2325–32. PMID 9725227 . 
  51. ^ Тсуджа Т, Hamajima К, Фукушима Дж, Сне KQ, Ишие N, Аки я, Ishigatsubo Y, Tani К, и др. (Апрель 1997 г.). «Повышение клеточно-опосредованного иммунитета против ВИЧ-1, индуцированного совмещением кодируемого плазмидой антигена ВИЧ-1 с плазмидой, экспрессирующей IL-12» . Журнал иммунологии . 158 (8): 4008–13. PMID 9103472 . 
  52. ^ a b Justewicz DM, Webster RG (октябрь 1996 г.). «Долгосрочное поддержание В-клеточного иммунитета к гемагглютинину вируса гриппа у мышей после иммунизации на основе ДНК». Вирусология . 224 (1): 10–7. DOI : 10.1006 / viro.1996.0501 . PMID 8862394 . 
  53. ^ Mancini-Bourgine M, Fontaine H, Bréchot C, Pol S, Michel ML (май 2006). «Иммуногенность ДНК-вакцины против гепатита B, вводимой хроническим носителям HBV». Вакцина . 24 (21): 4482–9. DOI : 10.1016 / j.vaccine.2005.08.013 . PMID 16310901 . 
  54. ^ a b Вольф JA, Даути ME, Jiao S, Repetto G, Berg RK, Ludtke JJ, Williams P, Slautterback DB (декабрь 1992 г.). «Экспрессия обнаженных плазмид культивированными мышечными трубками и проникновение плазмид в Т-канальцы и кавеолы ​​скелетных мышц млекопитающих» . Журнал клеточной науки . 103.103 (Pt 4) (4): 1249–59. PMID 1487500 . 
  55. Перейти ↑ Anderson RG, Kamen BA, Rothberg KG, Lacey SW (январь 1992 г.). «Потоцитоз: секвестрация и транспорт малых молекул кавеолами». Наука . 255 (5043): 410–1. Bibcode : 1992Sci ... 255..410A . DOI : 10.1126 / science.1310359 . PMID 1310359 . 
  56. ^ a b Casares S, Inaba K, Brumeanu TD, Steinman RM, Bona CA (ноябрь 1997 г.). «Презентация антигена дендритными клетками после иммунизации ДНК, кодирующей вирусный эпитоп, ограниченный классом II главного комплекса гистосовместимости» . Журнал экспериментальной медицины . 186 (9): 1481–6. DOI : 10,1084 / jem.186.9.1481 . PMC 2199124 . PMID 9348305 .  
  57. ^ а б Беннетт Р.М., Габор Г.Т., Мерритт М.М. (декабрь 1985 г.). «Связывание ДНК с лейкоцитами человека. Доказательства опосредованной рецепторами ассоциации, интернализации и деградации ДНК» . Журнал клинических исследований . 76 (6): 2182–90. DOI : 10.1172 / JCI112226 . PMC 424340 . PMID 3001145 .  
  58. ^ Беннет RM, Hefeneider SH, Бакка A, Мерритт M, Smith CA, Mourich D, Heinrich MC (май 1988). «Производство и характеристика мышиных моноклональных антител к рецептору ДНК на лейкоцитах человека» . Журнал иммунологии . 140 (9): 2937–42. PMID 2452195 . 
  59. ↑ Corr M, Lee DJ, Carson DA, Tighe H (октябрь 1996 г.). «Генная вакцинация голой плазмидной ДНК: механизм примирования CTL» . Журнал экспериментальной медицины . 184 (4): 1555–60. DOI : 10,1084 / jem.184.4.1555 . PMC 2192808 . PMID 8879229 .  
  60. ^ Chattergoon М. А., Робинсон Т.М., Бойер JD, Weiner DB (июнь 1998). «Специфическая иммунная индукция после иммунизации на основе ДНК посредством трансфекции in vivo и активации макрофагов / антигенпрезентирующих клеток» . Журнал иммунологии . 160 (12): 5707–18. PMID 9637479 . 
  61. ^ a b Torres CA, Iwasaki A, Barber BH, Robinson HL (май 1997 г.). «Дифференциальная зависимость от ткани участка-мишени для генной пушки и внутримышечной иммунизации ДНК» . Журнал иммунологии . 158 (10): 4529–32. PMID 9144463 . 
  62. ^ Franco A, Guidotti LG, Hobbs MV, Pasquetto V, Chisari FV (август 1997). «Патогенетическая эффекторная функция CD4-положительных Т-хелперных клеток 1 у трансгенных мышей с вирусом гепатита В» . Журнал иммунологии . 159 (4): 2001–8. PMID 9257867 . 
  63. ^ Манчини М, Hadchouel M, Davis HL, Уэлен RG, Tiollais P, Michel ML (октябрь 1996). «ДНК-опосредованная иммунизация в модели трансгенных мышей с хроническим носительством поверхностного антигена гепатита В» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (22): 12496–501. Bibcode : 1996PNAS ... 9312496M . DOI : 10.1073 / pnas.93.22.12496 . PMC 38020 . PMID 8901610 .  
  64. ^ Doolan DL, Хоффман SL (июль 1999). «IL-12 и NK-клетки необходимы для антиген-специфического адаптивного иммунитета против малярии, инициированного CD8 + T-клетками в модели Plasmodium yoelii» . Журнал иммунологии . 163 (2): 884–92. PMID 10395683 . 
  65. ^ Кардосо А.И., Blixenkrone-Moller М, Файол Дж, Лю М, Бакленд R, Дикий TF (ноябрь 1996 года). «Иммунизация плазмидной ДНК, кодирующей гемагглютинин и нуклеопротеин вируса кори, приводит к гуморальному и клеточно-опосредованному иммунитету». Вирусология . 225 (2): 293–9. DOI : 10.1006 / viro.1996.0603 . PMID 8918915 . 
  66. ^ a b c Sato Y, Роман M, Tighe H, Lee D, Corr M, Nguyen MD, Silverman GJ, Lotz M, Carson DA, Raz E (июль 1996 г.). «Иммуностимулирующие последовательности ДНК, необходимые для эффективной внутрикожной иммунизации генов». Наука . 273 (5273): 352–4. Bibcode : 1996Sci ... 273..352S . DOI : 10.1126 / science.273.5273.352 . PMID 8662521 . S2CID 9333197 .  
  67. ^ Вайс R, Leitner WW, Scheiblhofer S, D Чен, Bernhaupt А, Mostböck S, Thalhamer J, Лион JA (октябрь 2000 г.). «Генетическая вакцинация против малярийной инфекции путем внутрикожных и эпидермальных инъекций плазмиды, содержащей ген, кодирующий циркумспорозоитный белок Plasmodium berghei» . Инфекция и иммунитет . 68 (10): 5914–9. DOI : 10.1128 / IAI.68.10.5914-5919.2000 . PMC 101554 . PMID 10992502 .  
  68. ^ a b Седегах М., Вайс В., Саччи Дж. Б., Чароенвит И., Хедстром Р., Гауда К., Маджам В. Ф., Тайн Дж., Кумар С., Хобарт П., Хоффман С. Л. (июнь 2000 г.). «Повышение защитного иммунитета, индуцированного иммунизацией на основе ДНК: праймирование антигеном и плазмидной ДНК, кодирующей GM-CSF, и усиление антиген-экспрессирующим рекомбинантным поксвирусом» . Журнал иммунологии . 164 (11): 5905–12. DOI : 10.4049 / jimmunol.164.11.5905 . PMID 10820272 . 
  69. ^ Barouch DH, Santra S, Steenbeke TD, Чжэн XX, Перри HC Дэвис ME, Freed DC, Craiu A, Strom TB, Shiver JW, Letvin NL (август 1998). «Увеличение и подавление иммунных ответов на вакцину ДНК ВИЧ-1 путем введения плазмидных цитокинов / Ig» . Журнал иммунологии . 161 (4): 1875–82. PMID 9712056 . 
  70. ^ a b Криг А.М., Йи А.К., Матсон С., Вальдшмидт Т.Дж., Бишоп Г.А., Тисдейл Р., Корецки Г.А., Клинман Д.М. (апрель 1995 г.). «Мотивы CpG в бактериальной ДНК запускают прямую активацию B-клеток». Природа . 374 (6522): 546–9. Bibcode : 1995Natur.374..546K . DOI : 10.1038 / 374546a0 . PMID 7700380 . S2CID 4261304 .  
  71. ^ Klinman DM, Ямщиков G, Ishigatsubo Y (апрель 1997). «Вклад мотивов CpG в иммуногенность ДНК-вакцин» . Журнал иммунологии . 158 (8): 3635–9. PMID 9103425 . 
  72. ^ Krieg AM, Wu T, Weeratna R, Efler SM, Love-Homan L, Ян L, Yi AK, Short D, Davis HL (октябрь 1998). «Мотивы последовательностей в аденовирусной ДНК блокируют активацию иммунной системы с помощью стимулирующих мотивов CpG» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (21): 12631–6. Bibcode : 1998PNAS ... 9512631K . DOI : 10.1073 / pnas.95.21.12631 . PMC 22882 . PMID 9770537 .  
  73. ^ a b Клинман Д.М., Йи А.К., Бокаж С.Л., Коновер Дж., Криг А.М. (апрель 1996 г.). «Мотивы CpG, присутствующие в ДНК бактерий, быстро побуждают лимфоциты секретировать интерлейкин 6, интерлейкин 12 и интерферон гамма» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (7): 2879–83. 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-gamma способствует секреции IL-6 и IgM в ответ на мотивы CpG в бактериальной ДНК и олигодезоксинуклеотидах» . Журнал иммунологии . 156 (2): 558–64. PMID 8543806 . 
  75. ^ Летвин Н.Л., Монтефиори, округ Колумбия, Ясутоми Ю., Перри ХК, Дэвис М.Э., Лекутис С., Алрой М., Фрид округ Колумбия, Лорд К.И., Хэндт Л.К., Лю М.А., Шивер Дж. У. (август 1997 г.). «Мощные защитные иммунные ответы против ВИЧ, создаваемые бимодальной ДНК оболочки ВИЧ плюс белковая вакцинация» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (17): 9378–83. Bibcode : 1997PNAS ... 94.9378L . DOI : 10.1073 / pnas.94.17.9378 . PMC 23198 . PMID 9256490 .  
  76. ^ Sedegah M, Jones TR, Каур M, Hedstrom R, P Хобарт, Тина JA, Хоффман SL (июнь 1998). «Усиление рекомбинантной вакцины увеличивает иммуногенность и защитную эффективность ДНК-вакцины против малярии» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (13): 7648–53. Bibcode : 1998PNAS ... 95.7648S . DOI : 10.1073 / pnas.95.13.7648 . PMC 22711 . PMID 9636204 .  
  77. ↑ Rogers WO, Baird JK, Kumar A, Tine JA, Weiss W, Aguiar JC, Gowda K, Gwadz R, Kumar S, Gold M, Hoffman SL (сентябрь 2001 г.). «Многоступенчатая мультиантигенная гетерологичная первичная буст-вакцина против малярии Plasmodium knowlesi обеспечивает частичную защиту у макак-резусов» . Инфекция и иммунитет . 69 (9): 5565–72. DOI : 10.1128 / IAI.69.9.5565-5572.2001 . PMC 98670 . PMID 11500430 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Хупер Дж. У., Томпсон Э., Вильгельмсен К., Циммерман М., Ичу М. А., Штеффен С. Е., Шмальджон С. С., Шмальджон А. Л., Ярлинг П. Б. (май 2004 г.). «ДНК-вакцина против оспы защищает нечеловеческих приматов от смертельной угрозы оспы обезьян» . Журнал вирусологии . 78 (9): 4433–43. DOI : 10,1128 / JVI.78.9.4433-4443.2004 . PMC  387704 . PMID  15078924 .