КАРТОЧКА ПРОЕКТА,
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 19-73-30017

НазваниеРазработка фундаментальных подходов для создания на основе углеводных лигандов вакцин 3-его поколения и иммуноферментных диагностикумов для обнаружения и предотвращения клинически значимых бактериальных и грибковых инфекций.

РуководительНифантьев Николай Эдуардович, Доктор химических наук

Организация финансирования, регионФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского Российской академии наук, г Москва

КонкурсКонкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по мероприятию «Проведение исследований научными лабораториями мирового уровня в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными (33)

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Настоящий проект является продолжением пионерских междисциплинарных исследований авторов, осуществленных в рамках проекта РНФ 19-73-30017 (Проект 2019), и базируются на результатах, полученных в 2019-2022 г. В соответствии с этим ключевыми направлениями исследований будет разработка диагностических систем и вакцин для обнаружения и профилактики грибковых и бактериальных инфекций. План работ в 2023-2025 г. дополнен задачами, сформулированными с учётом новых вызовов. Запланированное междисциплинарное исследование состоит из четырёх главных поднаправлений работ, включающих: - широкую программу по стерео- и регионаправленному синтезу разнообразных олигосахаридов, отражающих строго определённые структурные фрагменты антигенных полисахаридов грибов и бактерий, а также получению различных типов конъюгатов олигосахаридов, необходимых для гликобиологических и иммунологических исследований; - спектральные исследования, включающие анализ особенностей спектров 1Н и 13С ЯМР полученных соединений и природных полисахаридов; - анализ пространственного строения и конформационной подвижности целевых углеводных цепей с привлечением экспериментов по ядерным эффектам Оверхаузера и измерение дальних гомо- и гетероядерных констант спин-спинового взаимодействия, а также теоретических расчётов методами квантовой и молекулярной механики и молекулярной динамики; - гликобиологические и иммунологические исследования, направленные на разработку прототипов иммуноферментных диагностикумов, а также на создание и характеристику конъюгированных вакцин 3-его поколения. В Проекте 2019 были синтезированы спейсерированные олигосахариды, родственные фрагментам капсулярного полисахарида H. influenzae типа b. В настоящее время с их использованием в сотрудничестве с АО Микроген (АО Нацимбио – подразделение ГК РОСТЕХ) разрабатывается гемофильная вакцина 3-его поколения, требуемая для Национального календаря прививок. В Проекте 2023 будут проводиться исследования, направленные на создание диагностикумов H. influenzae типов a, e и f. Гемофильные бактерии данных серотипов представляют существенную угрозу для пациентов, так как доля данных возбудителей в этиологической структуре менингитов ожидаемо возрастает в ответ на массовую вакцинацию против H. influenzae типа b. Будет и проанализирована целесообразность создания вакцин против H. influenzae типов a, e и f. Учитывая динамично возрастающую эпидемиологическую значимость бруцельной инфекции, контроль которой затруднён из-за отсутствия эффективных диагностикумов и вакцин, в программу Проекта 2023 нами включено исследование антигенных олигосахаридов, отражающих фрагменты бактериальных полисахаридов Brucella, с целью создания соответствующих диагностикумов и вакцин. Нами будет продолжена разработка противокандидной вакцины, начатая в Проекте 2019, одним из наиболее важных достижений которого является открытие высокоспецифичного олигосахаридного лиганда клеточного рецептора DC-SIGN. Данный лиганд представляет собой пентаманнозид, входящий в состав маннана клеточной стенки C. albicans. Установление структуры специфичного лиганда рецептора DC-SIGN открывает принципиально новые возможности для разработки серии вакцин, в том числе и вакцины против C. albicans. Исследования в данном направлении также будут приоритетом работ. Важным результатом Проекта 2019 была разработка сэндвичевого диагностикума для выявления инвазивного аспергиллёза, который зарегистрирован и используется в клинической диагностике. В Проекте 2023 будут проведены методологические исследования, направленные на оптимизацию экспериментальных протоколов для разработки эффективных диагностических тест-систем, основанных на различных физических принципах и технологических платформах.

Ожидаемые результаты
В результате реализации проекта будут впервые получены принципиальные новые научные результаты в области химии, конформационного анализа, гликобиологии и иммунологии углеводов. Это создаст основу для разработки конъюгированных вакцин 3-его поколения и диагностических тест-систем для обнаружения и предотвращения клинически значимых бактериальных и грибковых инфекций. В частности, будет разработана эффективная препаративная схема синтеза дисахаридных блоков, необходимых для синтеза олигосахаридов, родственных капсулярным полисахаридам H. influenzae типов е и f. Будут использованы оригинальные синтетические методы, специально разработанные в лаборатории, для синтеза труднодоступных 2-дезокси-2-амино-D-сахаров, входящих в состав целевых молекул. На основе синтезированных олигосахаридов будут созданы и детально охарактеризованы экспериментальные прототипы вакцинных препаратов против H. influenzae a, e и f. Будет осуществлен синтез серии олигосахаридов, родственных O-цепи липополисахарида Brucellae, построенных из альфа-(1→2)- и альфа-(1→3)-связанных остатков D-перозамина. Все синтезированные соединения будут переведены в соответствующие конъюгаты с биотином, полиакриламидом и белками-носителями, что позволит провести комплексные иммунологические исследования, направленных на выбор оптимального лиганда для использования в диагностических тест-системах и в составе конъюгированных вакцин 3-его поколения против Brucellae. Будут синтезированы новые олигосахаридные лиганды, родственные маннану C. albicans, в том числе высокоаффинные лиганды клеточного рецептора DC-SIGN. На их основе будут получены конъюгаты с биотином, полиакриламидом и белками-носителями. Будет исследовано взаимодействие полученных олигосахаридов с рецептором врожденного иммунитета DC-SING, в результате чего будут выбраны лиганды-лидеры для использования в качестве векторов в вакцинах для усиления иммунного ответа, благодаря таргетированию дендритных и других иммунных клеток. Будет исследован профиль антиманнанового иммунного ответа в группах пациентов с инвазивными микозами и определены углеводные лиганды, использование которых в качестве покрывающих реагентов в ИФА обладает наибольшим диагностическим потенциалом для определения микозов и связанных заболеваний. Будет проведено систематическое исследование влияния метода иммобилизации, а также плотности нанесения лиганда на эффективность распознавания олигосахаридов углеводсвязывающими белками. Будут отработаны методики формирования биораспознающей поверхности на различных материалах для использования в сенсорах и тест-системах, основанных на разных физических принципах. Полученные прототипы будут использоваться для определения углеводных маркеров, а также антител к полисахаридам патогенных микроорганизмов для диагностики инфекционных заболеваний. Таким образом, как запланированные исследования, так и их ожидаемые результаты отвечают самому высокому уровню современных исследований в мире в областях химии и биохимии углеводов и гликотехнологии, а также непосредственно направлены на решение задач раздела Н3 Стратегии Научно-Технологического Развития РФ в части разработки технологий для высокотехнологичного здравоохранения.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ