Диссертация (Получение и стандартизация биологически активных водорастворимых сополимеров на основе N-оксидов пиридина), страница 3

Пептидогликан клеточной стенки бактерии или липополисахаридыусиливают иммунную реакцию, в то время как сами по себе не являются высокоиммуногенными [49]. Эта адъювантная активность проявляется через возбуждениеToll-подобных рецепторов (TLRs), которые задействуют сигналы опасности,активирующие системы иммунной защиты [50, 160].Различные виды бактерий используются в качестве источников адъювантов:Neisseria meningitidis, Corynebacterium parvum, Mycobacterium spp., Bordetellapertussis, и C.

Granulosum. В целом убитые микроорганизмы слишком токсичныдля использования в качестве адъювантов для человека. Однако, по-видимому,основная адъювантная активность этих бактерий возникает из-за входящего в ихсоставN-ацетил-мурамилL-аланил-D-изоглутамина,мурамиловым дипептидом (MDP) [100, 121].такженазываемого14В физиологическом растворе MDP усиливает основной гуморальныйиммунитет, при включении в липосомы или в смеси с глицерином он вызываетсильный клеточный иммунитет. Соединения с адъювантной активностью,полученные из MDP, включают треонил-MDP [161].Другой важной группой соединений, полученных из клеточной стенкиграмотрицательных бактерий, являются липополисахариды (ЛПС).

Основнымструктурным элементом ЛПС, ответственным за их адъювантный эффект, являетсялипид А. В условиях низкой кислотности, липид А можно гидролизовать сполучением монофосфориллипида А (MPL), соединения, которое сохраняетадъювантную активностью липида А с пониженной токсичностью [135]. Другойэкстракт из бактериальных стенок – трегалозодимиколят (TDM), адъювант,который стимулирует как гуморальный, так и клеточный ответ.

Тот факт, что ДНКмикобактерий обладает адъювантной активностью, привел к открытию, чтоадъювантная активность коррелирует с повышенным содержанием CpG мотивов,присутствующих в бактериальных нуклеиновых кислотах. ДНК, содержащая CpGмотивы, является одним из самых мощных клеточных адъювантов и действует спомощью активации пути Toll-рецептора [122, 170].ЭмульсииЭтот класс включает эмульсии типа вода в масле или масло в воде, например,Montanide, неполный адъювант Фрейнда (FIA), Адъювант 65, или Lipovant.Механизм действия адъювантной эмульсии включает в себя формирование депо вместе инъекции, что обеспечивает медленное высвобождение антигена истимуляцию клеток плазмы, производящих антитела [102, 151, 158].Вобщем,этиадъювантыслишкомтоксичныдляповседневногоиспользования в качестве человеческой профилактической вакцины, хотя онимогут быть пригодны для использования в таких случаях, как рак, где сохраняетсябольшая толерантность к побочным эффектам [169, 172].Частые побочные эффекты эмульсий – воспалительные реакции, гранулемыи язвы в месте инъекции.

Разные типы эмульсий были использованы с различными15натуральными маслами, для того, чтобы найти более стабильные, мощные и менеетоксичных препараты. Разработаны различные эмульсии, такие как масло в воде ивода в масле в воде, причем последняя, запатентованная как FIA, более стабильная,менее вязкая, ей легче управлять с меньшим образованием гранулем. Montanide семейство на основе масляных адъювантов, которые были использованы в пробныхвакцинах против ВИЧ, малярии и рака молочной железы [105, 113].Системы доставки крупнодисперсных антигеновВместе с эффектом депо существует определенные свойства, которыеопределяют будет ли система доставки антигена успешной в индукции иммунногоответа. Если это первое требование выполнено, химический состав вакциныопределяет, какой тип иммунного ответа будет развиваться, например, какойизотип антител будут продуцировать В-клетки и какие цитокины секретируют Тклетки [72].

Несколько из наиболее изученных адъювантов могут быть включеныв категорию "системы доставки крупнодисперсных антигенов": липосомы,полимерные микросферы, наночастицы, иммуностимулирующие комплексы(ISCOMS), вирусоподобные частицы (VLPs), как наиболее важные из системдоставки антигенов. Эти адъюванты широко используются в качестве носителейсубъединиц белка и ДНК-вакцин.

Существует обширное понимание ихбиологических взаимодействий и механизмов действия, связанное с их размерамии химической природой [56, 152].ЛипосомыЛипосомы – синтетические сферы, состоящие из липидного бислоя, которыемогут инкапсулировать антигены и действовать как в качестве механизма доставкивакцины, так и в качестве адъюванта [44, 147].Активность липосом напрямую связана с количеством электрическогозаряда, липидных слоев, способа, с помощью которого они созданы и их состава.Недавние результаты показали, что соединенные с поверхностью липосомальныеантигены могут быть применимы для разработки противоопухолевых вакцин для16доставки опухолевых антигенов до антиген-презентирующих клеток (АРС) ииндукции противоопухолевой реакции [99, 165, 167].Хотя липосомы являются одной из наиболее изученных систем доставкиантигенов, они по-прежнему являются источником новых результатов поактивизации стратегии.

Синергетический эффект липосом совместно с ДНК ибелком превышает известные адъювантные эффекты плазмидной ДНК. Этот новыйподход к вакцинации был назван "ко-доставка" ("codelivery"). Тем не менее,стабильность, производство и обеспечение качества являются основнымифакторами, препятствующими использованию липосом в качестве адъювантов длячеловека [120, 157].Полимерные микросферыСреди полимерных систем, микросферы на основе сополимера молочной игликолевой кислот (PLGА) широко изучены. Эти биологически совместимые идеградируемые микросферы размером от 1 до 1000 нм способны включатьразличныеантигены.Однимизих преимуществявляетсяспособностьманипулировать кинетикой деградации за счет изменения относительнойконцентрации их компонентов, тем самым управляя временем выпуска антигена[75,76].Недавно было показано, что альтернативный подход с участием заряженныхмикрочастиц на основе PLGА с поверхностно адсорбированными антигенамитакже может быть использован для доставки антигена к APC.

Приготовлениекатионных и анионных микрочастиц PLGА, которые были использованы дляадсорбции различных веществ, в том числе плазмидной ДНК, рекомбинантныхбелков и иммуностимулирующих олигонуклеотидов, приводит к индукциисущественно улучшенных иммунных реакций по сравнению с квасцами.Поверхность с адсорбированными препаратами микрочастиц делает возможнымальтернативный и оригинальный способ доставки антигенов в вакцинныхпрепаратах [150].17НаночастицыТвердые инертные частицы с поверхностно-адсорбированным антигеномранее использовались для стимулирования CD8+ T- клеточных ответов, соптимальным диаметром 1 мкм. В последнее время использование твердыхинертных шариков нанометрового размера (0,04-0,05 мкм), является оченьперспективной стратегией для достижения эффективной доставки антигена доантиген-презентирующих клеток (APC), создавая мощный и комбинированныйгуморальный и CD8 + Т- клеточный иммунитет [78,79].Наночастицы, в отличие от квасцов, индуцирует существенный клеточныйответ наряду с умеренным гуморальным ответом в ходе масштабных испытаний наживотных.

Таким образом, данные адъюванты потенциально полезны длявнутриклеточных патогенов в организме человека и животных в лечебных ипрофилактических целях [142, 154].Адъюванты ISCOMs® и ISCOMATRIX®ISCOMs® - крупные частицы размером 40 нм, составленные из сапонинов(Quil А), липидов, холестерина и антигена, удерживаемых вместе гидрофобнымивзаимодействиями между первыми тремя компонентами.

Холестерин являетсялигандом, который связывается с сапонином, формируя кольца с диаметром 12 нм.Эти кольца скреплены вместе с помощью липидов с образованием сферическихнаночастиц. Гидрофобные или амфипатические антигены могут быть включены вэтот комплекс. Они являются универсальными и гибкими системами доставки сповышенной эффективностью презентации антигена к B- клеткам и поглощенияантиген-презентирующих клеток (APC) [69, 136].ISCOMATRIX® идентичен ISCOMs® за исключением того, что он несодержит антиген. Это вспомогательное вещество может быть смешано сантигенами и имеет некоторые преимущества, например, лучшее нацеливаниеантигена на APC.

ISCOMATRIX® был проанализирован в процессе иммунизациив слизистой оболочке животных и были индуцированы хорошие IgA ответыслизистой оболочки. Тем не менее, полученные ответы отличались от ISCOMs®вакцинации тем, что ISCOMATRIX® индуцировал Th2- ответ, в то время как18ISCOMs® вызывал неоднозначную реакцию Th1 / Th2. Использование сапониновв вакцинах на основе ISCOMs® сохраняет адъювантную активность компонентасапонина, но с пониженной токсичностью и имеет значительный потенциал вкачестве новой стратегии в разработке вакцин. Самые последние обзорырассматривают практические аспекты, связанные с этой системой доставкиантигена [148, 171].Вирусоподобные частицы (VLPs)Вирусоподобные частицы - инертные, пустые капсиды вирусов, которые несодержат ДНК / РНК самого вируса. Однако они сохраняют структуру вируса, иони могут быть сконструированы с прикрепленными антигенами [48].Частицы аналогичного размера и формы, что и вирусы, и полученные генноинженерным способом, с включением антигенов из вирусных или невирусныхисточников относятся также к VLPs.

VLPs антигены эффективно поглощаютсядендритными клетками (DC) и вызывают сильные иммунные ответы послепарентеральной, трансдермальной иммунизации, а также после иммунизациислизистых оболочек [73, 175].Несколько исследований были направлены на производство данногоантигена со способностью формировать VLPs или получать его как частьрекомбинантного белка, образующего VLPs, для улучшения его иммуногенности.Антигены, повторяющиеся в VLPs, как антигены в естественных вирусныхкапсидах, которые эффективно сшиты с рецепторами В- клеток, вызывают сильныеIgG ответы.

Недавние исследования показали улучшение в иммуногенностипептидов из аллергена Der р 1, ковалентносвязанных с вирусоподобнымичастицами, выделенными из бактериофага Qbeta (Qbeta-Der p 1). Эта стратегияможет быть использована для повышения эффективности аллерген-специфическойиммунотерапии для человека [45, 119].Одним из наиболее важных примеров антигенов в истории вакцинологии былрекомбинантный поверхностный антиген гепатита В, получаемый как VLPs вдрожжах Saccharomyces cerevisiae и Pichia pastoris. Его использовали в течениеболее чем 15 лет как очень эффективный антиген в вакцине профилактики гепатита19В. В июне 2006 года FDA одобрило вакцину против вируса папилломы человека(ВПЧ) для клинического применения, состоящую из рекомбинантных VLPs вирусапапилломы человека типа 6, 11, 16, 18, смешанных с алюминий содержащимадъювантом.