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 23-15-00069

НазваниеРазработка профилактической вакцины для предотвращения развития лейомиомы матки у пациенток, планирующих беременность

РуководительТрофимов Дмитрий Юрьевич, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И.Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ

2023 г. - 2025 г.

Конкурс№80 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины, 05-108 - Иммунология

Ключевые словалейомиома, противоопухолевая вакцина, антиген, онкомаркер, транскрипт, рекомбинантный

Код ГРНТИ76.03.39

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Лейомиома – доброкачественная опухоль матки, является одним из самых распространенных заболеваний: от нее страдает до 50% женщин детородного возраста и до 70% женщин в менопаузе. Узлы лейомиомы существенно снижают качество жизни пациентки. Особенно опасным наличие миом становится в период беременности. Иногда болезнь носит спонтанный характер, и миомэктомия узла позволяет добиться радикального излечения. Однако, у некоторых пациенток образование опухолей носит массовый и закономерный характер. В этом случае приходится многократно повторять оперативные вмешательства, что вызывает травматизацию матки и делает проблематичной планируемую беременность. Такие пациентки, доля которых составляет около 10% от направляемых на операцию, стоят перед выбором: и отказ от оперативного вмешательства по поводу лейомиом, и проведение многократных миомэктомий существенно осложняет зачатие и вынашивание, угрожает трудностями при родах вплоть до разрыва матки и повреждения внутренних органов. Выходом для пациенток с высоким генетическим риском развития лейомиом могло бы стать применение терапевтических средств. Однако, все существующие средства терапии лейомиом вызывают медикаментозную менопаузу и несовместимы с планированием беременности. В связи с изложенным целью настоящего проекта является разработка принципиально новых средств терапии лейомиомы матки, приемлемых для пациенток, планирующих беременность, а именно, профилактической вакцины. В 2022 г вышло исследование Maekawa et al, посвященное изучению особенностей профиля метилирования и экспрессии генома в узлах лейомиом с драйверными мутациями в генах MED12, HMGA2 и FH. Эти исследования расширили данные Navarro et al, 2012, Mehine et al, 2016 и Anjum et al, 2019. В результате стал доступен перечень маркерных генов, экспрессия которых происходит в клетках лейомиом, но отсутствует в клетках нормальных органов и тканей. Экспрессия этих генов необходима на этапах эмбрионального развития, а во взрослом организме они активируются только в опухолях. В качестве средства терапии лейомиом могли бы использоваться вакцины на основе белков, необходимых для возникновения и роста узлов лейомиом, но отсутствующих во взрослом организме. Принципиальным преимуществом таких вакцин является то, что применение препарата может проводиться до зачатия, а защитный эффект в виде способности вырабатывать антитела против белков-мишеней на клетках лейомиом будет проявляться уже в ходе беременности, когда применение любых медикаментозных средств ограниченно, а риск возникновения и быстрой прогрессии опухолей максимален. В работах Maekawa et al 2016 и Navarro et al. 2012 приводятся данные метатранскриптомных и метаметиломных исследований, согласно которым в клетках лейомиом наблюдается экспрессия ряда генов специфических маркеров, которые не функционируют ни в одном из типов нормальных тканей взрослого организма, но необходимы на стадии эмбрионального развития. К это категории можно отнести Satb2, Nrg1, PCP4, CHRDL2, MFAP2 в качестве универсальных маркеров, HMGA2, GRPR, PLAG1, PAPPA2 и MB21D2 в качестве маркеров лейомиом HMGA2-зависимого типа; ADAM12, MMP11, MMP16, RAD51B, THSD4 (Adamtsl6-β) и RUNDC1 в качестве маркеров лейомиом MED12-зависимого типа. Можно предположить, что эти белки, присутствующие в организме плодов, проникают в организм матери и вызывают иммунизацию. Возможность создания профилактических противоопухолевых вакцин подтверждается экспериментальными данными. В статье Peruzzi et al 2009 на модели мыши в качестве основы противоопухолевой вакцины использована матриксная металлопротеиназа MMP11 мыши, которая является важным специфическим маркером узлов лейомиомы MED12-зависимого типа. При этом была достигнута эффективная защита животных от развития опухолей толстой кишки. Известен пример успешных клинических испытаний вакцины на основе фактора Brachyuri – эмбрионального белка, участвующего в эпидермально-мезенхимальном переходе (DeMaria et al, 2021; Collins et al, 2020; Hamilton et al, 2013).

Ожидаемые результаты
Важной предпосылкой применимости предлагаемого подходя для профилактики и лечения лейомиом является доказательство того, что выбранные белки-мишени обладают избирательностью, то есть, всегда присутствуют в узлах лейомиом, но отсутствуют в клетках нормальных тканей. Для этого целесообразно начать эксперимент с наработки выбранных белков-мишеней, кодируемых геномом кролика, и их использования для иммунизации кроликов с последующей оценкой появления специфических антител. Целесообразность этого обусловлена необходимостью доказательства иммуногенности белка, что доказывает отсутствие к нему иммунологической толерантности, которое подтверждает отсутствие экспрессии тестируемой мишени во взрослом организме. Кроме того, необходимо убедиться в отсутствии у иммунизированных животных признаков патогенеза, поскольку наличие аутоиммунной реакции, индуцируемой вакцинацией, у человека недопустимо. Подобный эксперимент для металлопротеиназы Mmp11 описан в работе Peruzzi et al, 2009, в ходе которого была проведена ДНК-иммунизация мышей конструкциями, несущими гены MMP11 человека и мыши. При этом было показано, что такая иммунизация сама по себе не вредит здоровью экспериментальных животных, но приводит к выработке специфических Т-клеток (для этого использовался тест ELISPOT) и обеспечивает защиту от карциномы толстой кишки, маркером которой является продукция Mmp11. В случае заявляемого проекта белки предлагается получать в E. coli в растворимой форме с присоединенной меткой 8His для облегчения очистки продукта методом металлохелатной хроматографии на сорбенте типа Ni-NTA. Поскольку некоторые из выбранных мишеней (Mmp16 и Adam12) обладают С-концевыми трансмембранными доменами, для экспрессии их гены будут укорочены таким образом, чтобы в составе бела оставалась только экспонируемая во внешнюю среду часть. По окончании иммунизации будет проведено исследование титров специфических антител с использованием иммуноферментного анализа. Будут также выполнены патологоанатомические исследования животных на предмет выявления у них признаков аутоиммунного поражения органов, в частности, головного мозга, миелиновых оболочек спинного мозга и крупных нервов, а также суставов и репродуктивной системы. Для следующего этапа будут выбраны те мишени, которые покажут эффективную иммунизацию при отсутствии побочных эффектов иммунизации для животных. В рамках предлагаемого проекта предлагается также провести экспериментальную проверку высказанной нами гипотезы, объясняющей факт поступательного снижения риска возникновения лейомиом с каждой новой беременностью. Предполагается, что этот эффект обусловлен иммунизацией матери эмбрион-специфичными антигенами плода, проникающими через плацентарный барьер, среди которых присутствуют маркеры, специфичные для клеток лейомиом. Факт существования таких антигенов, если он будет доказан, позволяет использовать их в качестве основы для создания профилактической вакцины, снижающей риск рецидивирования лейомиом у генетически склонных к этому пациенток, не вызывая побочной токсичности. В отличие от всех существующих медикаментозных способов лечения лейомиом, этот подход вполне применим для пациенток, планирующих беременность. Выявленные белки лейомиом, реагирующие с антителами сывороток много рожавших женщин, будут идентифицированы с помощью протеомных технологий, включая масс-спектрометрию MALDI-TOF MS/MS. В случае успешного решения задачи по иммунизации кроликов, выявления и идентификации лейома-специфичных антигенов, специфически распознаваемых антителами из сывороток крови много ржавших женщин, будут получены ДНК-конструкции для экспрессии в E. coli соответствующих кДНК генов человека. Будут очищены рекомбинантные белки, проведена иммунизация и получены гибридомы, продуцирующие моноклональные антитела против них. Будут наработаны образцы моноклональных антител, которые будут тестироваться для окрашивания гистологических срезов узлов, либо для проведения количественного твердофазного иммуноферментного анализа с экстрактами (в случае секретируемых белков-мишеней) лейомиом. Используемые в этом эксперименте узлы опухолей будут предварительно охарактеризованы по типу драйверной мутации. Запланированные эксперименты позволят сделать вывод о перспективности каждого из тестируемых белков-мишеней в качестве основы для создания моно- или полифункциональной вакцины для профилактики лейомиом у пациенток с предрасположенностью к рецидивированию этого заболевания в период планирования беременности. Планируемые к разработке вакцины могут быть использованы для профилактики злокачественных опухолей. В частности, вакцина на основе Mmp11 по данным Peruzzi et al, 2009может быть эффективна для профилактики рака толстой кишки и молочной железы.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---