Вакцины на основе вирусоподобных частиц и трансгенных растений


Протективные антигены многих оболочечных и безоболочечных вирусов образуют вирусоподобные частицы, которые представляют собой капсидные белки, формирующие оболочечные структуры без вирусной нуклеиновой кислоты внутри. Такие структуры не образуются индивидуальными очищенными капсид- ными белками. Некоторые из эпитопов ВПЧ сформированы двумя капсидными
белками, что обеспечивает им некоторое преимущество функционирования в качестве иммуногенов.
Первоначально было показано, что в процессе трансляции in vitro пикорна- вирусной геномной РНК, в которой отсутствовала большая часть 5'-кодирующей области генома, капсидные белки могут подвергаться неполной самосборке. Первым успехом на этом пути явилась вакцина против гепатита В из ВЧП, полученных в дрожжах с помощью технологии рекомбинантной ДНК.
Когда клонированные в плазмиды гены, кодирующие синтез и процессинг капсидных белков некоторых безоболочечных вирусов, экспрессируются, образуются индивидуальные капсидные белки, которые объединяются в вирусоподобные частицы [ 1130].
Такие «пустые» или не всегда пустые ВПЧ полностью лишены нуклеиновой кислоты, а потому безопасны. В иммуногенном отношении они могут быть эквивалентны цельновирионным инактивированным вакцинам, но в отличие от них, не имеют повреждений эпитопных участков, которые могут произойти в процессе инактивации. Иммуногенность ВПЧ была показана у пикорна-, калици-, ро- та- и орбивирусов. Однако вакцины на основе ВПЧ пока не получили коммерческого использования. Возможной причиной явился низкий выход антигенного продукта, высокая стоимость приготовления и менее выраженная иммуногенность по сравнению с существующими вакцинами, в том числе с цельновирион- ными инактивированными адъювантными вакцинами [1130, 1135].
Важным преимуществом ВПЧ является их эффективность при оральном и назальном применении, что открывает новые перспективы в создании иммунитета слизистых.
Неспособность некоторых вирусов размножаться в культуре клеток является препятствием в создании живой и инактивированной вакцин. Однако, данная проблема может быть решена наличием у них способности образовывать вирусоподобные частицы, которые являются обильным источником капсидного антигена [645]. ВПЧ оказались безопасными и иммуногенными при испытании на лабораторных животных и взрослых добровольцах [1307, 1534]. Обнадеживающие результаты получены с компонентной рекомбинантной вакциной против вируса Норволк на основе капсидного антигена для орального применения [281, 645].
Полные вирионы калицивируса кошек и 15S субвирусные частицы содержат основной капсидный белок, а также общий эпитоп нейтрализации [1528]. Раздельная иммунизация кроликов вирионами и 15S -частицами показала, что оба антигена индуцируют синтез ВН-антител. Полученные данные позволили считать перспективным создание вакцины из субвирусных частиц 15S.
Специфический клеточный и антительный ответ наблюдали у мышей после назального или орального введения ВПЧ вируса папилломы человека. При обоих способах иммунизации наблюдали синтез IgA на слизистых [615, 703].
Особый интерес в последнее время вызвала перспектива использования трансгенных растений для изготовления субъединичных вирусных вакцин. Установление способности трансгенных растений к экспрессии антигена вируса ге
патита В (HBsAg) открыло возможность создания съедобных компонентов растений в качестве оральных вакцин [128, 1020].
Помимо HBsAg, разработаны способы экспрессии антигенов вируса иммунодефицита человека, ящура, риновируса в листьях вигны. Продуктивность полипептида gp41 ВИЧ достигала 2 г на кг биомассы листьев вигны. Иммунизация животных этим полипептидом сопровождалась образованием вируснейтрализу- ющих антител. Показана возможность экспрессии протективного гликопротеина вируса бешенства в трансгенных томатах [ 128].
Экспрессия генов капсидных белков вируса Норволк в трансгенных растениях сопровождалась образованием ВПЧ, которые вызывали иммунный ответ при испытании на лабораторных животных и добровольцах [456, 1307, 1534]. Результаты этих исследований указывали на возможность создания субъединичной вакцины для профилактики гастроэнтерита, вызываемого этим вирусом преимущественно у детей [456, 732].
Главный структурный белок VP60 вируса геморрагической болезни кроликов экспрессировался в трансгенных растениях картофеля. Иммунизация кроликов экстрактом листьев такого картофеля вызывала образование специфических антител в высоком титре и защищала кроликов от летальной инфекции при заражении [456].
Получены трансгенные растения люцерны, экспрессирующие главный им- муногенный белок VP1 вирусаящура. У мышей, парентерально иммунизированных экстрактом листьев и получавших с пищей свежесобранные листья трансгенных растений, развивался специфичный иммунный ответ и создавалась защита против экспериментального заражения вирусом ящура [1657].
Аналогичные исследования проведены с вирусом трансмиссивного гастроэнтерита свиней (ТГС). Белок S или его фрагмент, содержащий четыре антигенных сайта (А, В, С и Д), экспрессированные в бакуловирусной системе, вызывали образование вируснейтрализующих антител у свиней [1549]. Созданы трансгенные картофель [722] и моцерна [1550], экспрессирующие гликопротеин S вируса ТГС. Скармливание таких растений животным вызывало образование специфических вируснейтрализующих антител.
Полученные результаты позволили высказать мнение, что, возможно, в ближайшем будущем из белков генетически модифицированных растений будут готовить «пищевые» и «кормовые» вакцины [456, 732] против некоторых заболеваний преимущественно для иммунизации молодых организмов. 

Источник: В.А. Сергеев, Е.А. Непоклонов, Т.И. Алипер, «Вирусы и вирусные вакцины» 2007

А так же в разделе «Вакцины на основе вирусоподобных частиц и трансгенных растений »