Щеплення DNA-вакцинами (найновіші методи щеплення)

2013-06-22 09:08:09

Новим способом викликати протиінфекційний імунітет є вакцини, які містять виключно DNA. Ген, який кодує білок мікроорганізму, розташовують у плазміді, яку пізніше вводять безпосередньо в клітини або тканини. Плазміди реплікуються виключно в бактеріях, тому, щоб викликати експресію гена в клітинах ссавців, необхідно включити в структуру плазміди відповідний промотор (наприклад, такий, який походить з цитомегаловірусу). Виявляється, що так приготований ген проникає в клітинне ядро і тоді підлягає експресії в клітинах господаря, викликаючи тривалий імунітет проти інфекцій (рис.26.4). Здається, що після введення вакцини внутрішньом'язово плазміда проникає в м’язові клітини, в яких доходить до до синтезу вірусного білка. Антигени вірусу виділяються з міоцитів, після чого їх вихоплюють антигенпрезенту-ючі клітини. Інший спосіб щеплення полягає в огорненні фрагментами DNA мікроскопічних молекул золота, які пізніше "встрілюють" в клітини епідермісу. Цим способом ген можна безпосередньо вводити в клітини Лангерганса, які презентують антиген.

 

 

Рис.26.4. Щеплення DNA. Ген знаходиться в плазміді, який містить також промотор вірусу цитомегалії. Після введення (внутрішьо м'язова ін'єкція або "встрілювання" в епідерміс) плазмід прони­кає в ядро клітини, де підлягає експресії. Антигени вакцини з'яв­ляються в оболонці клітини в поєднанні з молекулами МНС І класу, стимулюючи цитотоксичні лімфоцити. Ті ж антигени, ви­вільнені з трансфекованої клітини, можуть вихоплюватись анти-генпрезентуючими клітинами, а потім після зв'язування з моле­кулами МНС II класу, розпізнаються Т-лімфоцитами-хелперами

 

Щеплення DNA дозволяє отримати експресію генів і презентацію їх продуктів у поєднанні з молекулами МНС І і II класів. Таким чином, доходить до збудження як хелперних Т-лімфоцитів, так і ефективної цитотоксичної відповіді. Зауважили, що введений у вигляді DNA антиген має значно більшу імуногенність. Крім цього, включення в геном господаря введеної DNA може призвести до тривалої експресії гена імунної відповіді. З іншого боку, воно неce небезпеку пухлинної трансформації.

Щеплюючи "голою" DNA, можна сенсибілізувати антигенами, які є найменш доступні для імунної системи, але можуть гарантувати більш ефективний протиінфекційний імунітет. У дослідженнях з вірусом грипу використали ген для антигену кісткового мозку, який не проявляє типової для поверхневих антигенів вірусу мінливості, зумовленої спонтанними мутаціями. Щеплення DNA видається настільки багатообіцяючим методом отримання протиінфекційного імунітету, що вже проводяться перші досліди серед людей.

Виявляється, що експресія чужої DNA є можливою в клітинах рослин. Успіхом закінчились спроби синтезу поверхневого антигену вірусу гепатиту В у клітинах тютюну. Цілком реальним і можливим у близькому майбутньому виглядає отримання вакцин на плантаціях та імунізація овочевими салатами.