Новости

1 марта, 2019 12:11

Нокаутировать ген, чтобы победить грипп

Современные способы создания вакцины против гриппа на основе куриных эмбрионов имеют ряд недостатков. Сотрудники Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» и НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева (Санкт-Петербург) работают над получением штаммов вируса на клеточных линиях человека. Технология обещает быть более эффективной.
Источник: pixabay.com

Согласно статистике Всемирной организации здравоохранения, каждый год от трех до пяти миллионов человек в мире болеют гриппом, 250—500 тысяч умирают вследствие его осложнений. Наиболее успешным методом борьбы с вирусом сегодня является вакцинация. Однако современное производство вакцин сталкивается со сложностями: это дороговизна технологии; неравномерная скорость получения разных штаммов; изменчивость вируса гриппа, выращенного на куриных эмбрионах (накопление адаптивных мутаций); противопоказания к профилактическим уколам при аллергии на куриный белок. Кроме того, создание вакцины от гриппа — довольно медленный процесс: каждый год в феврале ВОЗ определяет актуальные штаммы и только к сентябрю обновленные препараты поступают в поликлиники. В результате может получиться так, что прививка не будет соответствовать вирусу, для защиты от которого она создавалась.

«Мы разрабатываем технологию выращивания штаммов гриппа на линии клеток человека, — рассказывает научный сотрудник ИХБФМ СО РАН кандидат химических наук Григорий Александрович Степанов. — Сейчас на клеточных линиях человека уже получают вакцины против многих вирусов, в частности краснухи, бешенства, гепатита А. Это удобно во многих отношениях: проще организовать производство, автоматизировать процессы. С куриными яйцами в целом процесс получается трудоемкий и дорогой».

Из клеточных линий производства вакцин рекомендована в первую очередь культура MDCK (от англ.: Madin-Derby Canine Kidney), полученная из почек собак породы кокер-спаниель. Но здесь возникает та же проблема адаптивных мутаций, что и при использовании куриных эмбрионов: вирус гриппа изменяется, подстраиваясь под клетку-хозяина. На клетках, отличных по структуре от человеческих, он меняет свои характеристики, что может приводить, например, к снижению иммунного ответа организма привитого человека. Другая проблема — неправильный профиль гликозилирования, то есть созревания сахаров на поверхности вирусной частицы (вириона) в клетках собак и в куриных эмбрионах. Это тоже может ослабить свойства вакцинного вируса и привести к сниженному иммунитету. Создание препарата на основе человеческих клеток, по мнению исследователей, лишено перечисленных недочетов. 

Глобальной технологии наработки противогриппозной вакцины на клеточных линиях человека пока что нет. «Клетки, которые мы имеем в распоряжении, не пермиссивные, то есть не гиперчувствительные и не гиперпродуктивные по отношению к вирусу гриппа, они достаточно активно с ним борются, не позволяют расти», — поясняет Григорий Степанов. Ученые исследуют возможность применения системы CRISPR/Cas9 для направленного нокаута (инактивации) ряда генов, участвующих в противовирусном ответе клеток, в частности гены интерферон-зависимых транскрипционных факторов и регуляторов метаболизма холестерина из семейства аннексинов. Затем планируется использовать выбранные гены как мишени для создания высокопермиссивных клеточных линий, то есть таких, в которых вирус может существовать и хорошо размножаться. 

«Если мы ускорим технологию получения вакцины до нескольких месяцев, то сможем принимать решение о вакцинных штаммах значительно позже, что существенно увеличит точность выбора и в конечном итоге защиту людей от вирусов гриппа. Мы хотим получить клеточную линию, высокочувствительную и одинаково продуктивную для разных штаммов гриппа», — говорит Григорий Степанов.

Работа выполняется при поддержке Российского научного фонда (грант РНФ № 18-75-10069).

29 марта, 2024
Российские ученые обучили ИИ подбирать эффективную защиту для глаз от лазерного излучения
Российские ученые разработали нейросеть для быстрой оценки способности материалов блокировать опас...
28 марта, 2024
Ученые ИТМО создали более долговечные синие перовскитные светодиоды
Ученые ИТМО нашли новый способ получения синего излучения у перовскитных нанокристаллов. Он позвол...