Конструирование поливалентной вакцины против ОРВИ различной этиологии

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 17-75-20054

НазваниеКонструирование поливалентной вакцины против ОРВИ различной этиологии

Руководитель Исакова-Сивак Ирина Николаевна, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Институт экспериментальной медицины" , г Санкт-Петербург

Конкурс №24 - Конкурс 2017 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-403 - Медицинская микробиология и вирусология

Ключевые слова Векторные вакцины, острые респираторные вирусные инфекции, вирус гриппа, генная инженерия, живая гриппозная вакцина, иммунный ответ

Код ГРНТИ62.37.35

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Острые респираторные вирусные инфекции (ОРВИ) являются наиболее распространенной группой острых инфекционных заболеваний, возбудители которых проникают в организм через дыхательные пути и репродуцируются преимущественно в клетках слизистых оболочек респираторной системы. Ежегодно (по данным ВОЗ) инфекционными болезнями в мире заболевают 40 млн человек, из них 90% приходится на грипп и ОРВИ. К наиболее важным возбудителям ОРВИ относятся респираторно-синцитиальный вирус (RSV), грипп A и B, вирусы парагриппа 1-4 типов, аденовирусы, метапневмовирус человека (hMPV) риновирусы и коронавирусы. Ежегодные вспышки ОРВИ среди детей и пожилых лиц, а также людей с иммунодефицитами, наносят ощутимый социально-экономический ущерб всем странам мира, как развитым, так и развивающимся. На сегодняшний день против большинства возбудителей ОРВИ (кроме вирусов гриппа) не существует доступных и эффективных специфических лечебных и профилактических препаратов, способных существенно снизить заболеваемость и тяжелые последствия инфекций. Мировое научное сообщество сходится во мнении, что существенно снизить ущерб от ежегодных вспышек ОРВИ можно посредством своевременной вакцинации детей раннего возраста, а также лиц из групп риска. В настоящее время существует большое разнообразие вакцин против вирусов гриппа А и В, однако по различным причинам до сих пор не лицензированы вакцины против других респираторных инфекций, главным образом из-за неудачных попыток использования классических подходов конструирования вакцин (создание цельновирионных инактивированных или живых аттенуированных вакцин). С бурным развитием генно-инженерных технологий, а также с появлением новых знаний об особенностях иммунного ответа организма на введение инфекционного агента, акцент стал смещаться в сторону использования ключевых белков патогенов для целенаправленной иммунизации, при этом наиболее оптимальным способом презентации нужного антигена клеткам иммунной системы является использование вирусных векторов. Для вирусов-возбудителей ОРВИ наиболее адекватной векторной системой доставки антигенов в клетки-мишени являются аттенуированные вирусы гриппа, широко применяемые в качестве живых гриппозных вакцин (ЖГВ), поскольку основной механизм защиты, формируемый ЖГВ – образование мукозального иммунного ответа в верхних дыхательных путях, т.е. во входных воротах всех респираторных инфекций. Таким образом, основной целью настоящего проекта является конструирование поливалентных векторных, способных обеспечить комбинированную защиту против широкого круга возбудителей ОРВИ, используя в качестве вирусного вектора вакцинные штаммы ЖГВ. Научная новизна заявляемого проекта состоит в использовании новой векторной системы доставки чужеродных вирусных антигенов в клетки-мишени посредством хорошо изученных аттенуированных холодоадаптированных вирусов гриппа, успешно применяемых в качестве живой гриппозной вакцины уже более 30 лет. Использование вирусов гриппа как векторов имеет ряд преимуществ перед другими вирусами. Во-первых, вирус гриппа имеет РНК-геном, и в процессе его репликации не происходит стадии синтеза ДНК (у вируса есть своя РНК-зависимая РНК полимераза), соответственно, исключен риск встраивания вирусных генов в геном клетки-хозяина. Во-вторых, РНК-геном вируса гриппа является мощным индуктором врожденного иммунитета, способен стимулировать RIG-I и вызывать продукцию IFN-β. В-третьих, вирус гриппа, использованный как вирусный вектор, может способствовать развитию мощного гуморального и клеточного иммунитета после вакцинации. Несомненным преимуществом векторных вакцин на основе аттенуированных вирусов гриппа является легкий и безболезненный интраназальный путь введения – распылением в нос. Кроме того, антигенными свойствами вируса гриппа достаточно легко манипулировать, тем самым решая проблему предсуществующего иммунитета у ранее привитых людей. Благодаря уникальной высокой антигенной изменчивости и особенностям эпидемиологии вируса гриппа А, существует возможность создавать высокоиммуногенные векторные конструкции на основе ЖГВ, которые будут стимулировать как иммунитет к целевому антигену, так и поддерживать иммунологическую память к высококонсервативным антигенам вируса гриппа А. В настоящее время существует налаженное производство ЖГВ как в России, так и в зарубежных странах, а также очень хорошо отработаны ежегодные кампании по вакцинации населения. Включение в состав такой вакцины иммуногенных компонентов других возбудителей ОРВИ позволит проводить сочетанную иммунизацию против ОРВИ различной этиологии, при этом не требуя дополнительных затрат на производство вакцины, а также, не внося изменений в загруженный прививочный календарь.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Степанова Е.А., Исакова-Сивак И.Н. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КАССЕТЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ ИММУНОГЕННЫЕ ФРАГМЕНТЫ КОРОНАВИРУСОВ ЧЕЛОВЕКА, ДЛЯ СОЗДАНИЯ ВЕКТОРНОЙ ВАКЦИНЫ НА ОСНОВЕ ХОЛОДОАДАПТИРОВАННОГО ШТАММА ВИРУСА ГРИППА СБОРНИК ТРУДОВ Международной научно-практической конференции «МОЛЕКУЛЯРНАЯ ДИАГНОСТИКА 2018» (Минск, 27–28 сентября 2018 г.) под редакцией академика РАН В.И. Покровского, С. 155-156 (год публикации - 2018)

2. Котомина Т., Кореньков Д., Матюшенко В., Прокопенко П., Руденко Л., Исакова-Сивак И. Live attenuated influenza vaccine viral vector induces functional cytotoxic T-cell immune response against foreign CD8+ T-cell epitopes inserted into NA and NS1 genes using the 2A self-cleavage site. Human vaccines & immunotherapeutics, Vol.14, Issue 12. P.1-7 (год публикации - 2018)
10.1080/21645515.2018.1502529

3. Т. Котомина, И. Исакова-Сивак, Д. Кореньков, Е. Степанова, П. Прокопенко, К.-Х. Ким, Ю. Ли, С.-М. Канг, Л. Руденко Live attenuated influenza vaccine viral vector carrying CD8+ T-cell epitopes of respiratory syncytial virus is safe and protects mice against RSV Proceedings of "Influenza 2018" conference, 04-06 September 2018, Oxford UK, Page 12 (год публикации - 2018)

4. Котомина Т.С., Исакова-Сивак И.Н., Матюшенко В.А., Ким К-Х., Ли Ю., Джанг Ю-Дж., Канг С-М., Руденко Л.Г. Recombinant live attenuated influenza vaccine viruses carrying CD8 T-cell epitopes of respiratory syncytial virus protect mice against both pathogens without inflammatory disease Antiviral Research, Volume 168, Pages 9-17 (год публикации - 2019)
10.1016/j.antiviral.2019.05.001

5. Степанова Е.А., Исакова-Сивак И.Н., Руденко Л.Г. Overview of human rhinovirus immunogenic epitopes for rational vaccine design Expert Review of Vaccines (год публикации - 2019)

6. Исакова-Сивак И.Н., Матюшенко В.А., Котомина Т.С., Евсина А.С., Меженская Д.А., Прокопенко П.И., Руденко Л.Г. CTL in vivo assay to assess CD8 T-cell responses to foreign CTL epitopes inserted in LAIV viral vector Proceedings of The 1st ISIRV International Influenza Vaccine Meeting - Immunulogical Assays and Correlates of Protection for Next Generation Influenza Vaccines, 31 March - 02 April 2019, Siena, Italy, Poster #4 (год публикации - 2019)

7. Степанова Е.А., Меженская Д.А., Матюшенко В.А., Котомина Т.С., Евсина А.С., Руденко Л.Г., Исакова-Сивак И.Н. Development of a Bivalent Live Viral Vectored Vaccine against Influenza and Human Metapneumovirus Infections Abstract book of the international conference "Options for the Control of Influenza X", Singapore 28.08.2019-01.09.2019., Page 135, Poster №10530. (год публикации - 2019)

8. Котомина Т.С., Исакова-Сивак И.Н., Матюшенко В.А., Прокопенко П.И., Донина С.А., Руденко Л.Г., Ким К.-Х., Ли Ю., Джанг Ю-Дж., Канг С.-М. Recombinant Live Attenuated Influenza Vaccine Viruses Carrying CD8 T-Cell Epitopes Of Respiratory Syncytial Virus Protect Mice Against Both Infections Without Inflammatory Disease Abstract book of the international conference "Options for the Control of Influenza X", Singapore 28.08.2019-01.09.2019, Page 352; abstract №10410 (год публикации - 2019)

9. Евсина А.С., Матюшенко В.А., Прокопенко П.И., Меженская Д.А., Котомина Т.С., Копейкин П.М., Руденко Л.Г., Исакова-Сивак И.Н. Development of a bivalent vaccine against influenza and human adenovirus infections Abstract book of the international conference "Options for the Control of Influenza X", Singapore 28.08.2019-01.09.2019, Page 136, Abstract №10846. (год публикации - 2019)

10. Исакова-Сивак И.Н., Матюшенко В.А., Степанова Е.А., Матушкина А.С., Котомина Т.С., Меженская Д.А., Прокопенко П.И., Кудрявцев И.В., Копейкин П.М., Сивак К.В., Руденко Л.Г. Recombinant Live Attenuated Influenza Vaccine Viruses Carrying Conserved T-cell Epitopes of Human Adenoviruses Induce Functional Cytotoxic T-Cell Responses and Protect Mice against Both Infections Vaccines, 8(2), 196 (год публикации - 2020)
10.3390/vaccines8020196

11. Котомина Т.С., Исакова-Сивак И.Н., Степанова Е.А., Меженская Д.А., Матюшенко В.А., Прокопенко П.И., Сивак К.В., Киселева И.В., Руденко Л.Г. Neutralizing epitope of fusion protein of respiratory syncytial virus embedded in the HA molecule of LAIV virus is not sufficient to prevent RS virus pulmonary replication but ameliorates lung pathology following RSV infection in mice The Open Microbiology Journal (год публикации - 2020)

12. Матюшенко В.А., Котомина Т.С., Кудрявцев И.В., Меженская Д.А., Прокопенко П.И., Матушкина А.С., Сивак К.В., Мужикян А.А., Руденко Л.Г., Исакова-Сивак И.Н. Conserved T-cell epitopes of respiratory syncytial virus (RSV) delivered by recombinant live attenuated influenza vaccine viruses efficiently induce RSV-specific lung-localized memory T cells and augment influenza-specific resident memory T-cell responses Antiviral Research (год публикации - 2020)

13. Прокопенко П.И., Степанова Е.А., Матюшенко В.А., Евсина А.С. Конструирование векторной вакцины против аденовируса Материалы XXI межвузовской студенческой научной конференции "Студент-Исследователь-Учитель". 2019 г. (год публикации - 2020)

14. Степанова Е.А., Матюшенко В.А., Руденко Л.Г., Исакова-Сивак И.Н. Prospects of and Barriers to the Development of Epitope-Based Vaccines against Human Metapneumovirus Pathogens (год публикации - 2020)

15. Котомина Т.С., Матюшенко В.А., Кудрявцев И.В., Меженская Д.А., Прокопенко П.И., Матушкина А.С., Руденко Л.Г., Исакова-Сивак И.Н. ФОРМИРОВАНИЕ РЕЗИДЕНТНЫХ Т-КЛЕТОК ПАМЯТИ У МЫШЕЙ ПРИ ВАКЦИНАЦИИ РЕКОМБИНАНТНОЙ ВЕКТОРНОЙ ВАКЦИНОЙ ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОЙ ЗАЩИТЫ ПРОТИВ ГРИППА И РЕСПИРАТОРНО-СИНЦИТИАЛЬНОГО ВИРУСА ИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ: ЭПИДЕМИОЛОГИЯ, ДИАГНОСТИКА, ЛЕЧЕНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА, ИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ: ЭПИДЕМИОЛОГИЯ, ДИАГНОСТИКА, ЛЕЧЕНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА Сборник трудов XII Ежегодного Всероссийского интернет-конгресса по инфекционным болезням с международным участием. Под ред. В.И. Покровского. Москва, 2020. C.110. (год публикации - 2020)

16. В.А. Матюшенко, И.Н. Исакова-Сивак, Т.С. Котомина, П.И. Прокопенко, Л.Г. Руденко ATTENUATED INFLUENZA VIRUS IS A PROMISING VIRAL VECTOR FOR MULTIVALENT VACCINE AGAINST ACUTE RESPIRATORY VIRAL INFECTIONS Proceedings of the 2nd International Meeting for Respiratory Pathogens, Singapore, March 6-8 2018 (год публикации - 2018)

17. Степанова Е.А., Котомина Т.С., Матюшенко В.А., Смолоногина Т.А., Шаповалова В.С., Руденко Л.Г., Исакова-Сивак И.Н. AMINO ACID SUBSTITUTIONS N123D AND N149D IN HEMAGGLUTININ MOLECULE ENHANCE IMMUNOGENICITY OF H7N9 LIVE ATTENUATED INFLUENZA VACCINE STRAIN IN EXPERIMENT Bulletin of Experimental Biology and Medicine (год публикации - 2018)

18. Степанова Е.А., Меженская Д.А. Поиск иммуногенных эпитопов метапневмовируса человека для конструирования векторной вакцины на основе вируса гриппа H7N9 Материалы конференции "XXI Международная медико-биологическая конференция молодых исследователей «Фундаментальная наука и клиническая медицина — человек и его здоровье»", Санкт-Петербург 14 апреля 2018 (год публикации - 2018)

19. Д.А. Меженская, Т.С. Котомина, И.Н. Исакова-Сивак, В.А. Матюшенко, Д.А. Кореньков, А.С. Евсина, .М.-Ч. Ким, С.-М. Канг, Л.Г. Руденко Development of broadly-reactive influenza vaccine based on live attenuated influenza vaccine viral vector Proceedings of the 2nd International Meeting for Respiratory Pathogens, Singapore, March 6-8 2018 (год публикации - 2018)

Публикации