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 25-14-00045

НазваниеРазработка универсального вакцинного антигена для создания вакцины широкого спектра против вируса болезни Ньюкасла

Руководитель Никитин Николай Александрович, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва

Конкурс №104 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-110 - Общая и молекулярная микробиология; вирусология

Ключевые слова вирус болезни Ньюкасла, полиэпитопная вакцина, рекомбинантная вакцина, универсальная вакцина, адъюванты, структурно-модифицированные вирусы растений

Код ГРНТИ34.25.00

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Проект направлен на разработку универсального полиэпитопного антигена и подбор оптимального адъюванта для создания вакцины широкого спектра действия для борьбы с различными штаммами и генотипами вируса болезни Ньюкасла (ВБН). Болезнь Ньюкасла (БН) - глобально распространенное инфекционное вирусное заболевание сельскохозяйственной и дикой птицы, вызвавшее по меньшей мере пять панзоотий во всем мире. Несмотря на доступность коммерческих вакцин, вспышки БН регулярно фиксируются у вакцинированных птиц и приводят к серьезным экономическим потерям. Вакцины не способны предотвратить выделение вируса после заражения гетерологичным штаммом, что приводит к циркуляции вирулентного вируса в окружающей среде. Текущие стратегии вакцинации становятся не столь эффективными, как ранее и существует необходимость разработки новых концепций при создании вакцин. Одной из основных причин недостаточной эффективности коммерческих вакцин является генетическое и антигенное несоответствие вакцинных штаммов с циркулирующими в настоящее время штаммами. Во многих странах сообщается о непрерывных вспышках с увеличением числа генотипов/субгенотипов ВБН, что свидетельствует о расширении генетического разнообразия вирулентных штаммов и позволяет сделать предположение о том, что вакцинация могла способствовать ускользанию вируса от иммунного ответа и появлению новых штаммов (Dimitrov et al., 2016; Dimitrov et al., 2019). В настоящее время в РФ используются преимущественно отечественные живые аттенуированные и инактивированные вакцины на основе лентогенных (низко вирулентных) штаммов I или II генотипов, таких как LaSota, БОР-74 и другие. В случае вспышек, вызванных новыми высоко вирулентными штаммами, эти вакцины могут быть неэффективны. В настоящее время, по собранным нами данным, на территории РФ циркулируют в основном штаммы генотипов VI и VII. Для преодоления проблем, связанных с высоким генетическим и антигенным разнообразием ВБН, необходима разработка универсальной вакцины. Универсальности, очевидно, невозможно достичь при использовании одного штамма (коммерческие живые атеннуированные и инактивированные вакцины) или одного белка-антигена (векторные вакцины). Альтернативным подходом борьбы с болезнью Ньюкасла является создание полиэпитопной рекомбинантной вакцины. В связи с этим разработка полиэпитопного универсального антигена, способного индуцировать протективные антитела широкого спектра дейcтвия, является актуальной научной проблемой, имеющей непосредственный практический выход. Концептуально вакцины, сфокусированные на отдельных протективных эпитопах, при рациональном дизайне могут преодолеть проблемы, связанные с вакцинацией коммерческими живыми аттенуированными и инактивированными вакцинами. Это возможно благодаря высокой иммунной направленности на иммунодоминантные эпитопы и возможности включения консервативных и консенсусных эпитопов, актуальных в данном географическом регионе. Такие вакцины вызывают большой научный интерес как потенциальные кандидаты на универсальные вакцины против вирусов с высокой генетической изменчивостью. Другой причиной низкой защиты, обеспечиваемой текущими вакцинами, является ослабленный иммунитет домашней птицы. Для повышения эффективности вакцин и улучшения иммунных ответов необходимы исследования инновационных подходов одновременно с разработкой новых адъювантов. Для усиления иммуногенности рекомбинантных антигенов, содержащих ряд протективных эпитопов основного антигена ВБН (гемагглютинин-нейраминидазы (HN)), в проекте предполагается использовать адъюванты, в том числе адъювант на основе вирусов растений, разработанный на кафедре вирусологии МГУ. Этот комплексный подход позволит создать эффективную и безопасную вакцину широкого спектра действия для борьбы с различными штаммами и генотипами вируса болезни Ньюкасла.

Ожидаемые результаты
В рамках проекта будет проведено комплексное фундаментальное исследование, направленное на разработку и создание рекомбинантного универсального антигена ВБН, способного индуцировать протективные антитела широкого спектра действия к различным штаммам/генотипам ВБН, а также подбор оптимального адъюванта. В первую очередь будет исследована возможность использования разработанного ранее коллективом авторов заявки адъюванта на основе структурно модифицированных сферических частиц вируса табачной мозаики (СЧ ВТМ). Отсутствие соответствующих актуальным штаммам/генотипам вакцин, способных снизить заражение и передачу новых вирулентных штаммов вируса, а также ослабленный иммунитет домашней птицы, являются основными причинами низкой эффективности используемых вакцин. В рамках проекта впервые будет создан и охарактеризован универсальный антиген ВБН, содержащий актуальные консенсусные и консeрвативные протективные эпитопы поверхностного гликопротеина HN современных высоко вирулентных штаммов/генотипов ВБН. Консенсусный подход позволяет создать синтетический вакцинный антиген с аминокислотной последовательностью максимально приближенной к последовательностям изолятов ВБН, циркулирующих в настоящее время. Научная значимость проекта заключается в проведении анализа аминокислотных последовательностей актуальных штаммов/генотипов ВБН, создании консенсусных последовательностей, рациональном дизайне генно-инженерных конструкций для получения стабильного рекомбинантного антигена и исследовании эффективности вакцинного кандидата на основе разработанного универсального антигена. При проектировании конструкций будет использован «модульный» дизайн, позволяющий путем последующих одностадийных клонирований создавать новые конструкции, кодирующие комбинации выбранных эпитопов. Таким образом, будут получены рекомбинантные белки, содержащие каждый из выбранных эпитопов по отдельности и полиэпитопный белок, содержащий одновременно несколько консенсусных и/или консервативных эпитопов. Экспрессия рекомбинантных белков будет осуществлена в клетках Escherichia coli. Всего будет получено и охарактеризовано не менее 5 рекомбинантных белков. Будет проведена оценка антигенных свойств полученных рекомбинантных белков с использованием антисывороток к различным штаммам/генотипам ВБН. Будет исследована стабильность вакцинных антигенов при хранении при температуре +4-37°C. Будет изучена возможность использования СЧ ВТМ в качестве платформы для стабилизации рекомбинантных антигенов ВБН в различных температурных условиях. Будет проведена иммунизация лабораторных животных вакцинным кандидатом (на основе антигена/антигенов, содержащих несколько консенсусных и/или консервативных эпитопов). Для повышения иммуногенности рекомбинантных белков предполагается использовать адъювант на основе СЧ ВТМ. Будет проведен сравнительный анализ иммуногенности вакцинной композиции. Будет проведена предварительная оценка длительности иммунитета. Предполагается, что кандидатную вакцину можно будет использовать как для иммунизации цыплят-бройлеров, так и долгоживущей птицы (несушки и родительское поголовье). Также предполагается возможность использования универсального антигена в составе вакцинных композиций, предполагающих различные пути введения, в том числе в вакцинах для комбинированных и гетерологичных схем иммунизации. Будет проведен сравнительный анализ выработки антител на универсальный антиген и на СЧ ВТМ, включенные в состав композиций в качестве адъюванта, с целью изучения возможности использования такого вакцинного препарата в качестве маркерной вакцины, позволяющей фиксировать искусственную вакцинацию и отличать ее от полевого инфицирования. В настоящее время в РФ практически отсутствуют отечественные маркерные вакцины, что является безусловной проблемой. Будут исследованы протективные свойства антисывороток к универсальному антигену ВБН. Будет проведена предварительная оценка безопасности полученных рекомбинантных белков на модели лабораторных животных. На основе полученных данных об иммуногенности, протективности и безопасности будет выбран наиболее оптимальный состав вакцинного кандидата против ВБН. Разработка полиэпитопного антигена ВБН и исследование возможности использования нового адъюванта для создания универсальной вакцины против болезни Ньюкасла представляет собой уникальный подход, предложенный авторским коллективом проекта, который полностью соответствует современному уровню разработок в данной области и имеет непосредственный практический выход.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---