Современные подходы к конструированию и применению рекомбинантных вирусов

Полный текст

Введение

Вакцинация является экономичным и эффективным способом борьбы с распространением инфекционных заболеваний. Начиная 1796 г. (первая вакцинация, проведенная Э. Дженнером) использовались живые ослабленные, далее инактивированные и впоследствии субъединичные вакцины [1–3]. На начальном этапе создания рекомбинантных вакцин в основном использовали лишь поксвирусные, герпесвирусные и аденовирусные векторы, в настоящее время создано значительное количество рекомбинантных вакцин основе ДНК- и РНК-содержащих рекомбинантных вирусов [4], однако в России на практике используется только вакцина «Гам-КОВИД-Вак».

На настоящий момент к современным модификациям препаратов специфической профилактики относятся вакцины на основе рекомбинантных вирусов, вирусоподобных частиц, а также ДНК- и мРНК-вакцины, что позволяет значительно повысить безопасность и эффективность вакцинации, решить ряд проблем, возникающих при использовании традиционных живых аттенуированных видов вакцин. Также рекомбинантные вирусы используются для создания препаратов для лечения онкологических и генетических заболеваний [1, 3, 5–8].

Как правило, рекомбинантные векторные вирусные вакцины разрабатываются на основе использования апатогенного гетерологичного вирусного вектора в качестве продуцента целевых антигенов (рис. 1), поскольку применение гомологичного вируса в качестве вектора предопределяет возможность реверсии его вирулентности при рекомбинации с исходным вирулентным возбудителем [3, 9]. Вакцинные рекомбинантные вирусы содержат модифицированный геном с промотором перед сайтами клонирования для встройки одного или нескольких чужеродных генов, кодирующих целевые протективные антигены [10]. При применении векторных вакцин происходит экспрессия антигена, аналогичная таковой при естественной инфекции, создается возможность доставки целевых антигенов в определенные клетки и ткани [1, 11, 12]. Гетерологичные векторные вакцины разрабатываются на основе двух и более вирусных векторов, кодирующих одни и те же или разные целевые антигены. При двукратной схеме вакцинации формируется более выраженный и длительный иммунный ответ по сравнению с однократной или двукратной вакцинацией одновекторной вакциной [1, 13].

 

Рис. 1. Синтез целевого протеина рибосомами клетки.

Fig. 1. Synthesis of the target protein by cellular ribosomes.

 

Максимально высокий уровень безопасности достигается использованием вакцин «одного цикла» или «одного вирусного поколения». Это вакцинные рекомбинантные вирусы, из генома которых удален белок, необходимый для вирусной репликации (как правило, это белок, участвующий в сборке вириона). Параллельно с конструированием рекомбинантного вируса для репликации данного модифицированного агента создается специализированная линия клеток, в которой синтезируется белок, необходимый для вирусной репликации. В результате дефектный рекомбинантный вирус реплицируется в модифицированной культуре клеток и нарабатываются его препаративные количества. Однако в макроорганизме этот вируc при синтезе основных протективных белков теряет возможность к продуктивной инфекции и полноценной сборке вирионов. При введении такого рекомбинантного вируса активируются обе ветви иммунной защиты: гуморальная и клеточная, а его контагиозность и способность к персистенции утрачиваются [14, 15].

Для рекомбинантных вакцин с целью усиления иммунного ответа и увеличения его длительности необходимо использование адъюванта, хотя формирование защиты возможно и без него [1, 3]. При пероральном или интраназальном введении рекомбинантная вирусная вакцина способствует выработке как общего иммунного ответа, так и местной реакции организма в зависимости от способа введения [1, 10].

Методы конструирования рекомбинантных вирусов

Для конструирования рекомбинантных вирусов разработан ряд методов: гомологичная рекомбинация (ГР) [16], транспозон-опосредованный инсерционный мутагенез [17], нуклеазные методы ZFN [18], TALEN [19], а также подходы обратной генетики [20, 21] и др.

Обратная генетика позволяет получить измененный биологически активный вирус путем трансфекции инфицированных вирусным вектором линий клеток плазмидами, которые содержат гены, кодирующие целевые белки. Внося изменения путем введения мутаций в различные целевые гены, можно снижать вирулентность и менять антигенные свойства как самого вектора, так и клонируемых вирусных генов [22].

Как правило, для создания рекомбинантного вируса необходимы вирусный реципиентный вектор и донорный плазмидный (или синтетический) носитель целевого гена. Для вирусных ДНК-векторов подготовительный этап на этом заканчивается. Для генетической модификации РНК-вирусов необходим предварительный этап получения комплементарной ДНК (кДНК) [16]. Однако синтезу полноразмерных кДНК может препятствовать ряд причин, таких как токсичность для бактерий (что решается методом CPEC (Circular polymerase extension reaction), при котором происходит последовательная сборка вектора из ампликонов при полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией), образование шпилек и др. [21]. Дальнейшие процессы получения рекомбинантных РНК-содержащих вирусов также имеют ряд отличий, которые зависят от типа вирусной РНК: геном «+», геном «−», интегрированный геном, сегментированный геном или двухцепочечный геном. Например, для рекомбинантных РНК-содержащих вирусов с геномом «+» необходима эффективная доставка (чаще всего используют лимпосомы) вновь синтезированной РНК в цитоплазму клетки, в то время как для рекомбинантных РНК-содержащих вирусов с геномом «−» требуется вирус-помощник или даже встройка измененной полноразмерной кДНК в крупный ДНК-содержащий вирусный вектор, аналогично тому, как была получена маркированная рекомбинантная вакцина против чумы крупного рогатого скота (КРС) [23].

Относительно ретровирусных рекомбинантов известно, что конечным продуктом полимеразной реакции является двухцепочечный ДНК-провирус, содержащий все вирусные гены и фланкированный 3’- и 5’-LTR (long terminal repeat, длинные концевые повторы). Провирусная ДНК, интеграза (IN), отдельные вирусные и клеточные белки образуют вирусный преинтеграционный комплекс, который импортируется внутрь ядра, а IN катализирует встройку вирусной ДНК в геном клетки [24]. Однако на современном этапе созданы лентивирусные векторы с дефектом интегразы (IDLV), которые уже после однократной иммунизации стимулируют длительный иммунный ответ и обладают высоким уровнем безопасности [25, 26].

Для создания рекомбинантного вируса используется хорошо воспроизводимый метод ГР (рис. 2 а). Для получения рекомбинантного вируса при ГР конструируют плазмидный вектор с фланкирующими целевой ген последовательностями, гомологичными месту встройки в геноме векторного вируса [16]. ДНК плазмидного вектора вводится в инфицированные вирусом клетки или котрансфицируется с геномной ДНК вируса. В трансфицированных клетках происходит обмен последовательностями между плазмидной и вирусной ДНК, содержащими гомологичные участки. Поскольку вирусный вектор должен иметь какой-либо селективный маркер, то рекомбинантные вирусы отбирают клонированием на основе разницы репликации исходного и имеющего маркер рекомбинантного вируса [27].

 

Рис. 2. Основные методы создания рекомбинантных вирусов. а – гомологичная рекомбинация; б – система CRISPR/Cas9.

Fig. 2. The main methods for creating recombinant viruses. a – homologous recombination; b – CRISPR/Cas9 system.

 

На настоящий момент наиболее эффективным и универсальным методом редактирования вирусного генома является технология CRISPR/Cas 9 (рис. 2 б) [19, 28]. Она характеризуется высокой корректностью редактирования ДНК-мишеней и низкой активностью расщепления вне мишеней, относительно простым использованием, поэтому система CRISPR/Cas 9 вытеснила предшествующие ей ZFN и TALEN [29, 30]. Технология CRISPR/Cas9 основана на том, что для распознавания целевой последовательности используются не белки (как у ZFN и TALEN), а небольшие молекулы направляющей РНК (нРНК, guide-RNA). Система редактирования генома CRISPR/Cas9 состоит из ДНК-связывающего домена, отвечающего за распознавание и связывание определенной последовательности ДНК, и эффекторного домена, обеспечивающего расщепление ДНК [29]. Редактирование проходит в 2 этапа: расщепления ДНК и последующей репарации [28], которая происходит либо посредством негомологичного соединения концов (non-homologous end joining, NHEJ), либо гомологичного восстановления (homology-directed repair, HDR). Для повышения эффективности и точности вводимых изменений используются методы, подавляющие NHEJ и усиливающие HDR, которые основаны на химической модуляции, синхронизированной экспрессии перекрывающихся гомологичных участков [31]. Преимуществом CRISPR/Cas9 являются легкость и скорость создания нРНК, возможность модификации нескольких целевых генов. Тем не менее CRISPR/Cas9 имеет ограничения, связанные с разницей в скорости расщепления ДНК по сравнению со скоростью репликации вируса, необходимостью повышения эффективности восстановления [28].

Широко востребованные технологии редактирования генома быстро и успешно развиваются. Так, недавно разработанная CRISPR/Cas9-система вытесняется новым методом NICER, основанным на использовании никазы Cas9, создающей лишь одноцепочечные разрывы, которые восстанавливаются без опасности возникновения мутаций, что расширяет возможности для коррекции генетических нарушений, ассоциированных с определенными заболеваниями [32].

Клонирующие векторы

Плазмидные векторы имеют обязательную минимальную структуру, включающую точку начала репликации (ori), селективный маркер устойчивости к антибиотикам и множественный сайт клонирования (MCS) [33]. В качестве векторов переноса используют и другие разновидности плазмид: фосмиды, основанные на бактериальной F-плазмиде; космиды, содержащие ДНК фага лямбда с cos-участком, дрожжевые плазмиды из штаммов Saccharomyces [34], линейные плазмиды Streptomyces и др. [35]. Однако накопление и выделение плазмид из дрожжей является более сложным, трудоемким и дорогостоящим процессом по сравнению с Escherichia coli [36].

BAC (Bacterial artificial chromosome) – низкокопийные векторы с высокой емкостью (до 300 kb) по сравнению с плазмидными векторами (до 10 kb), используется для клонирования больших вирусных геномов [27, 33, 37, 38]. Преимуществами BAC являются высокая точность репликации, отсутствие селективного давления на вирусный геном в E. coli, отсутствие токсического эффекта для бактерий [27].

Наиболее популярным методом получения клонирующих векторов является рестриктазно-лигазный метод, также существует ряд альтернативных технологий: MCS и бактериальная сборка in vivo [39], FastCloning [40], рекомбинационное клонирование GATEWAY [41], SLiCE [42], Golden Gate [43]; независимые от лигирования ELIC [44], SLIC [45], HAC [46], One-step SLIC [47] и In-fusion [48].

Вирусные векторы

Аденовирусы часто используются в качестве вектора, обладают широким тропизмом, высокой эффективностью трансдукции, отсутствием интеграции в геном хозяина [1, 49]. В качестве векторов на основе аденовируса выбирают как способные к репликации варианты, так и с ее дефектом: в зависимости от того, содержат они всю область ранних генов, ответственных за модификацию экспрессии генов хозяина и синтеза вирусного белка, или только ее часть [1, 50, 51]. Для эффективного иммунного ответа выбор аденовирусного вектора основывается на использовании малораспространенных серотипов, чтобы избежать антителозависимой ингибиции его репликации [49]. Аденовирус 5-го типа (Ad5) ранее являлся стандартным выбором в качестве вектора, однако на данный момент его применению препятствует высокая серопревалентность среди людей, которая достигает 90%, поэтому для решения данной проблемы использовались другие, более редкие типы аденовирусов для человека (Ad26, Ad35, Ad11) и аденовирусы животных [1, 52]. Высокая серопревалентность приводит к снижению иммунного ответа, как было продемонстрировано во время испытания вакцины-кандидата STEP против ВИЧ: у вакцинированных наступало повышение восприимчивости к ВИЧ [53]. Для защиты от SARS-CoV-2 созданы в том числе одобренные для массового применения вакцины как на основе Ad5 [54–57], Ad26 [1, 54, 56, 58, 59], так и на их комбинации [54]. Также против лихорадки Эбола были разработаны вакцины с использованием Ad5 [60, 61] и Ad26 [62].

Различные серотипы аденовируса шимпанзе (ChAd) и, в частности, ChAdOx1 (вектор с дефектом репликации) были использованы для создания векторных вакцин-кандидатов против вируса бешенства (RABV), MERS, SARS-CoV-2 и др. [1]. Несмотря на то что вакцину-кандидата ChAdOx1 nCoV-19 признали безопасной, у вакцинированных был обнаружен высокий уровень аутоантител к тромбоцитарному фактору 4 (PF4), что объясняется образованием комплекса PF4 и аденовирусов (в том числе и Ad5, Ad26) [1, 63–65]. Аденовирус шимпанзе был использован в качестве вирусного вектора при разработке вакцин-кандидатов ChAd3-EBO-Z против вируса Эбола [66], ChAdOx1-GnGc против лихорадки долины Рифт [67].

Векторы на основе аденоассоциированных вирусов (AAV) являются популярными для генной терапии и доставки терапевтических антител [11]. Несмотря на распространенный иммунитет к AAV, некоторые вакцины на их основе формируют более высокий и устойчивый иммунный ответ по сравнению с другими типами вакцин [1]. Первым был создан рекомбинант AAV с вирусом простого герпеса 2-го типа [68], а далее разработан rAAV-B11-Fc, экспрессирующий антитела с нейтрализующей активностью против ботулотоксина типа A [69], а также вакцина-кандидат rAAV-COVID-19 [70]. Для генной терапии разработан и одобрен ряд препаратов: Onasemnogene Abeparvovec на основе AAV9 для лечения спинально-мышечной атрофии у детей [5, 6], Valoctocogene Roxaparvovec и Etranacogene Dezaparvovec на основе AAV5 для лечения гемофилии A и B [7, 71], Voretigene neparvovec на основе AAV2 для лечения амавроза Лебера [8]. Однако применение rAAV, особенно в высоких дозах, может быть ограничено из-за реакций иммунной системы, которые приводят к возникновению токсических эффектов. Иммуносупрессия, применяемая для подавления иммунных реакций на AAV-вектор, во многих случаях неэффективна. Причиной возникновения токсических эффектов являются реакции адаптивного иммунитета на антигены капсида AAV, а также чрезмерная активация системы комплемента. К побочным эффектам применения AAV-векторов относится: тромботическая микроангиопатия, нарушение кровообращения печени (молниеносная гепатотоксичность), токсичность в отношении задних корешков спинномозговых нервов, миокардит и аллергическая реакция. На развитие токсических эффектов после введения AAV-вектора влияет: дозировка, серотип AAV, способ введения, индивидуальные особенности пациентов (возраст, наличие определенных заболеваний) [72].

Поксвирусные векторы характеризуются высокой иммуногенностью и способностью вызывать устойчивый и быстро формирующийся иммунный ответ, который может усиливаться при комбинации 2 векторов [1, 73]. Преимуществом поксвирусных векторов является наибольшая (~ 25 т.п.о.) емкость, что позволяет конструировать мультиантигенные вакцины [1, 74]. Чаще других используются ослабленные ортопоксвирусы: MVA и NYVAC. Однако при введении большой дозы (свыше 10⁸ БОЕ) возможны серьезные побочные эффекты. Также недостатком вакцин на основе поксиврусов является возможное снижение иммунногенности у лиц, ранее привитых вакциной против натуральной оспы [75]. На основе MVA были получены рекомбинантные вакцины-кандидаты SARS-CoV ADS-MVA [76], MVA-MERS-S против MERS-CoV [9], на основе вируса оспы канареек создан рекомбинант против цитомегаловирусной инфекции (ALVAC-gB) [77], для конструирования LIVP-hIFNα и LIVP-mIFNα использовали вирус оспы коров, данные рекомбинантные вирусы были разработаны в России, они характеризуются высокой онкоселективностью и онколитической активностью [78]. В РФ в Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН В.А. Рихтером и соавт. на основе вируса осповакцины штамма VV-GMCSF-Lact был создан онколитический вирус для борьбы с раком молочной железы, на данный момент проведены клинические испытания I фазы [79, 80]. Для получения VV-GMCSF-Lact использовали родительский штамм LIVP вируса осповакцины, было проведено удаление фрагмента генов тимидинкиназы и ростового фактора, встроены гены индуктора противоопухолевого иммунного ответа цитокина ГМ-КСФ (гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор) и однотоксического белка лактаптина [79]. Также в России были проведены сравнительные исследования онколитической активности рекомбинантных штаммов вируса осповакцины LIVP-RFP и MVA-RFP с инактивированным геном тимидинкиназы в отношении солидных опухолей [81].

В качестве вирусного вектора для создания препаратов для генной терапии и лечения онкологических заболеваний используется вирус простого герпеса 1-го типа (HSV-1). HSV-1 обладает большой емкостью, а также проявляет высокую активность относительно деструкции опухолей [82, 83]. Тем не менее существуют проблемы с обеспечением безопасного и высокопродуктивного производства таких препаратов. Преимущественный тропизм белков HSV-1 к поверхностными рецепторам клеток нервной ткани и возможность делеции гена Us3, вызывающего активацию и синтез фасфатидилнозитол-3-киназы, обладающей сигнальной функцией в процессах пролиферации и апоптоза опухолевых клеток, делают HSV-1 эффективным инструментом для лечения опухолей центральной нервной системы. Основным недостатком использования HSV-1 в качестве векторного вируса для генной терапии является токсичность, связанная с особенностями вектора, а также индукция воспаления. Поэтому целью модификации HSV-1 является снижение нейротоксичности и увеличение способности вируса поражать клетки глиомы, а также создание возможности экспрессировать различные трансгены, усиливающие собственный противоопухолевый иммунитет [84]. Противоопухолевые свойства описанных рекомбинантных онколитических герпесвирусов испытаны как in vitro, так и на моделях in vivo. Например, штамм HSV1716 прошел три клинических испытания I фазы [85].

На данный момент существуют уже одобренные Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA, США) препараты: Imlygic для лечения злокачественной меланомы [86], Vyjuvek для терапии дистрофического буллезного эпидермолиза [87].

Из РНК вирусных конструкций, выделяют векторы на основе вируса везикулярного стоматита (VSV), которые обладают высоким уровнем репродукции и характеризуются низкой превалентностью антител у людей [1, 88, 89], широким тропизмом [89], высокой иммуногенностью при однократном введении и пролонгированным иммунным ответом. Их иммуногенность по сравнению с вакцинами на основе RABV с дефектом репликации гораздо выше [10]. К недостаткам VSV-векторов относится: низкая эффективность при повторном введении, слабо выраженный тропизм к раковым клеткам по сравнению с другими онколитическими вирусами [89]. VSV-вектор использовался для уже одобренной вакцины против вируса Эбола (rVSV-ZEBOV) [1, 88]; а также для вакцин-кандидатов для профилактики геморрагической лихорадки Марбург [90], лихорадки Ласса [91] и др.

Вакцины на основе лентивируса с дефектом интегразы (IDLV) стимулируют интенсивный и длительный иммунный ответ после однократной иммунизации, обладают высоким уровнем безопасности [1, 25, 26]. IDLV получены из ВИЧ или вируса иммунодефицита обезьян путем удаления из генома области, отвечающей за репликацию вируса, и мутацией длинных концевых повторов сигнала упаковки и гена интегразы [1, 10]. Однако IDLV характеризуется значительно более низким уровнем экспрессии по сравнению с интегрирующимся лентивирусом [92, 93], а также более низким уровнем риска инсерционного мутагенеза [94]. На основе IDLV созданы рекомбинантные вирусы для повышения эффективности трансдукции дендритных клеток [95], также IDLV использовался для доставки антигенов вируса гриппа H1N1 [96, 97].

Благодаря высокой геномной стабильности в качестве вектора используют вирус парагриппа PIV серотипов 1, 2, 3 и 5, а также B/HPIV3 – химерный вирус парагриппа КРС и человека. Установлено существование возможного расширения тропизма и повышения патогенности при использовании PIV5 [98]. На основе PIV сконструированы вакцины-кандидаты для профилактики парагриппа человека 2-го типа, COVID-19 [99], респираторно-синцитиальной вирусной инфекции [100], лихорадки Эбола [101].

Принято считать, что вакцинный вирус кори MeV штаммов Schwarz и Moraten является безопасным вирусным вектором [10]. MeV позволяет создавать поливалентные рекомбинантные вакцины. Предварительная вакцинация против кори обычно не снижает иммунногенности вакцин с применением MeV в качестве вирусного вектора, также MeV отличается высокой стабильностью [102]. Однако было выявлено, что ранее сформированный иммунитет к кори может влиять на эффективность иммунизации в зависимости от выбранного антигена [103]. На основе MeV были разработаны вакцины-кандидаты для профилактики лихорадки Западного Нила [104], лихорадки Чикунгунья [105], лихорадки Зика [106].

Иногда используют и вирусный вектор на основе вируса болезни Ньюкасла (NDV) с низкой вирулентностью (NDV LaSota, B1), поскольку введение NDV повышает индукцию интерферона, а его белки обладают адъювантными свойствами [10, 107]. Важно учитывать, что человек может быть подвержен NDV, при этом обычно течение заболевания легкое и не вызывает осложнений [108], однако недавно были зафиксированы 2 смертельных случая после заражения людей с иммуносупрессией [109]. Эффективность повторной вакцинации с применением NDV в качестве вектора может снижаться из-за наличия антител к нему, что ограничивает возможность его постоянного использования [4]. На основе NDV были разработаны вакцины-кандидаты против COVID-19 [110], лихорадки Эбола [111].

Характеристика вирусных векторов представлена в таблице.

 

Таблица. Сравнительная характеристика вирусных векторов [52, 55, 83, 84, 88, 98, 102, 108, 112–116]

Table. Comparative characteristics of viral vectors [52, 55, 83, 84, 88, 98, 102, 108, 112–116]

Семейство, размер генома Family, genome size	Вирусный вектор Viral vector	Емкость вектора Vector capacity	Достоинства Advantages	Недостатки Disadvantages
ДНК-содержащие вирусы DNA viruses
Adenoviridae 30–45 т.п.о./kb	Ad5, Ad26, ChAd, ChAdOx1	6–15 т.п.о./kb	Широкий тропизм, эффективная трансдукция, отсутствие интеграции в геном хозяина Broad tropism, efficient transduction, lack of integration into the host genome	Риск тромбозов. Ad5: высокий уровень превалентности антител у людей Risk of thrombosis. Ad5: high antibody prevalence in humans
Parvoviridae 4,7 т.п.о./kb	AAV	4,5 т.п.о./kb	Высокий и устойчивый иммунный ответ A strong and sustained immune response	Риск тяжелых токсических эффектов Risk of severe toxic effects
Poxviridae 200–300 т.п.о./kb	MVA, NYVAC, VOV	25 т.п.о./kb	Высокая иммуногенность, длительный иммунный ответ, большая емкость. High immunogenicity, long-lasting immune response, high capacity	Высокие дозы повышают побочных эффектов, низкая иммуногенность, у привитых осповакциной High doses increase side effects, low immunogenicity in smallpox vaccinees
Herpesviridae 152 т.п.о./kb	HSV-1	15–25 т.п.о./kb	Большая емкость, высокая онколитическая активность High capacity, high oncolytic activity	Обеспечение безопасности на производстве, токсичность вектора Ensuring safety in production, vector toxicity
РНК-содержащие вирусы RNA viruses
Rhabdoviridae 11 т.п.о./kb	VSV	До 6 т.п.о. Up to 6 kb	Низкая превалентность антител у людей, высокая иммуногенность Low antibody prevalence in humans, high immunogenicity	Невозможность повторного введения, низкая селективная онколитическая активность Inability to re-administer, low selective oncolytic activity
Retroviridae 10,7 т.п.о./kb	IDLV	До 10 т.п.о. Up to 10 kb	Высокий уровень безопасности, длительный иммунный ответ, сниженный риск инсерционного мутагенеза High level of safety, long-lasting immune response, reduced risk of insertional mutagenesis	Низкий уровень экспрессии генов Low gene expression level
Paramyxoviridae 15 т.п.о./kb	PIV1, PIV2, PIV3, PIV5, B/HPIV3	1,5–2,5 т.п.о./kb	Высокая геномная стабильность High genomic stability	Возможное расширение тропизма и патогенности Possible expansion of tropism and pathogenicity
	MeV	5 т.п.о./kb	Стабильность, возможность создания поливалентных вакцин Stability, the possibility of creating polyvalent vaccines	Редко: негативное влияние иммунизации от кори на иммуногенность рекомбинантных вакцин Rarely: the negative impact of measles immunization on the immunogenicity of recombinant vaccines
	NDV	4,5 т.п.о./kb	Высокая иммуногенность, адъювантные свойства High immunogenicity, adjuvant properties	Снижение эффективности при повторном введении Decreased effectiveness upon repeated administration

 

Заключение

В современных подходах к иммунизации людей и животных все чаще используют рекомбинантные вирусные вакцины. Применение рекомбинантных вакцин на основе гомологичного реплицирующегося вектора имеет высокий риск восстановления его патогенных свойств [1, 3, 9]. С целью избежать реверсии вирулентности возбудителя, был разработан альтернативный вариант с более высоким уровнем безопасности – вакцины на основе гетерологичных векторов и векторов с дефектом репликации – «одного вирусного поколения» [3].

Создание и применение рекомбинантных вирусов для вакцинопрофилактики, терапии онкологических заболеваний, генной терапии, изучения вирусного генома значимо улучшают арсенал защитных средств в современной медицине, ветеринарии и биологии, в целом. В настоящее время методология получения рекомбинантных вакцин на основе CRISPR/Cas9, гомологичной рекомбинации и т.д., повысили их безопасность и эффективность вакцинации, сделали возможным создание новых методов лечения онкологических и генетических заболеваний, а исследования в данной области остаются одним из ключевых направлений в современной вирусологии.

Однако применение рекомбинантных вирусов в качестве вакцинных препаратов до настоящего времени относится к малоизученным направлениям как в эпидемиологии, так и в эпизоотологии. В ветеринарии создано и успешно применяются большое количество рекомбинантных вакцин, что вполне оправданно, поскольку их использование на животных дает статистически значимый для медицинских исследователей материал при анализе эффективности и безопасности рекомбинантных вакцин. Распространение вирусов в целевой популяции всегда предполагает возможный контакт вирусного вектора с его вирулентным аналогом, создавая предпосылки к частичному или полному восстановлению патогенных свойств. Кроме того, следует учитывать и скорость изменчивости вирусов, которая для РНК-содержащих вирусов составляет приблизительно 10^–2–10^–4 нуклеотидных замен на сайт в год, а для ДНК-содержащих вирусов – 10^–5–10^–6 нуклеотидных замен на сайт в год [117, 118]. Следовательно, вопрос о применении рекомбинантных вирус-вакцин должен решаться на основе совместных исследований эпидемиологов, эпизоотологов, вирусологов и молекулярных биологов.

Об авторах

Полина Владимировна Прохорова

ФГБНУ «Федеральный научный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии им. К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко Российской академии наук»

Автор, ответственный за переписку.
Email: appoliproh@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0009-7278-5541

лаборант-исследователь в Рабочей группе (отделу) по выполнению государственного задания в области инфекционной патологии животных

Россия, 109428, Москва

Наталья Никифоровна Власова

ФГБНУ «Федеральный научный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии им. К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко Российской академии наук»

Email: vlanany@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8707-7710

д-р биол. наук, старший научный сотрудник, главный научный сотрудник лаборатории биохимии и молекулярной биологии

Россия, 109428, Москва

Антон Геннадиевич Южаков

ФГБНУ «Федеральный научный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии им. К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко Российской академии наук»

Email: anton_oskol@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0426-9678

канд. биол. наук, заведующий лабораторией биохимии и молекулярной биологии

Россия, 109428, Москва

Алексей Михайлович Гулюкин

ФГБНУ «Федеральный научный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии им. К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко Российской академии наук»

Email: admin@viev.ru
ORCID iD: 0000-0003-2160-4770

д-р ветеринар. наук, член-корр. РАН, директор

Россия, 109428, Москва

Список литературы

Дополнительные файлы