Поиск оптимальных антигенов для улучшения качества вакцин

Создание платформы для выбора антигенов и разработки высокопротективных вакцинных препаратов

Недавняя пандемия COVID-19, унесшая миллионы жизни по всему миру, ясно показала важность работ по исследованию противовирусного иммунного ответа. Критически важно исследовать взаимодействия вирусных и бактериальных сообществ с организмом-хозяином и изучать особенности антигенных структур, обеспечивающих как развитие продуктивного, протективного иммунитета, так и приводящих к нежелательным последствиям, аутоиммунным реакциям и хроническим инфекциям. С самого начала пандемии наш научный коллектив занимался изучением иммунного ответа пациентов с острым COVID-19 и при развитии долговременных постковидных осложнений. В настоящее время нами разрабатывается платформа для создания профилактических и терапевтических вакцинных препаратов, направленная на поиск наиболее перспективных антигенных структур, способных индуцировать развитие полноценного протективного иммунитета у человека.

Последние 100 лет своего развития инфекционная иммунология имела дело с хорошо охарактеризованными возбудителями инфекционных болезней вирусной или бактериальной этиологии. Значительный успех в быстром понимании принципов и механизмов COVID-19 в условиях пандемии, вызванной SARS-CoV-2, был обусловлен предшествовавшими десятилетиями подробного изучения гомологичных коронавирусов (SARS, MERS, низкопатогенные hCOV). Тем не менее, представляется очень вероятным, что в ближайшие десятилетия возможно возникновение новых, потенциально более смертельных эпидемий и пандемий, вызванных еще менее изученными возбудителями, что будет требовать консолидированного и стремительного ответа как от мировых организаций, правительств, так и от отдельных граждан. В связи с этим необходимы устойчивые и универсальные платформы, которые смогут быть применены в экстренных ситуациях для обеспечения эффективного и рационального ответа на инфекционные угрозы.

Основной целью данного проекта является создание научно-технологической платформы для рационального подбора и проектирования вакцинных антигенов и оценки эффективности кандидатных вакцин с точки зрения B- и T-клеточного звена иммунитета in vitro и in vivo. 

Используемые методы:

• Секвенирование и методы сборки геномных и транскриптомных данных de novo.
• Биоинформатический анализ для поиска оптимальных кандидатных белков, которые могут выступать в качестве антигенов.
• Методы синтеза, выделения и очистки потенциальных белков-антигенов.
• Аналитические методы для определения посттрансляционных модификаций белков, имеющих антигенные свойства.
• Методы биоинформатического анализа, направленные на расчет возможной конформации молекул и их потенциальной роли в формировании протективного иммунного ответа, опосредованного B-клеточным (гуморальным) или Т-клеточным звеном иммунитета.
• Методы поиска и картирования эпитопов с последующим пептидным синтезом .
• Методы конструирования гибридных белков для получения субъединичных вакцинных прототипов.
• Методы анализа и оценки эффективности работы вакцинных кандидатов для специфической стимуляции иммунной системы (включая Т- и В-клеточное звено). Биоинформатический расчет пригодности аминокислотной последовательности к распознаванию посредством HLA I и II типов для антигенпрезентации. ELISPOT (для Т-клеточного ответа), ИФА и вестерн-блоттинг для объемных и линейных эпитопов (для В-клеточного ответа), анализ процессинга антигенов протеасомами и иммунопротеасомами.
• Оценка качества и эффективности вакцинных препаратов стандартными методами.