Генна інженерія - це експериментальна наука, що вивчає закономірності конструювання in vitro і поведінку в реципієнтную клітці функціонально активних молекул рекомбінантної ДНК.
Об'єктом дослідження генної інженерії є гени - відрізки ДНК, які кодують синтез тих чи інших білків.
Принцип створення генно-інженерних вакцин полягає в тому, що цікавить нас ген (відповідальний за синтез імунного білка вірусу) «вирізають» з ДНК вірусу за допомогою ферментів (рестриктаз) і вбудовують, використовуючи ферменти (лігази), в ДНК вектора (наприклад, в плазмиду Е. coli - це автономна кільцева ДНК з 4-6 тис. пар нуклеотидів, здатна розмножуватися в клітинах Е. сой). Потім цю рекомбинантную ДНК вводять в клітини Е. coli, в яких рекомбінантна ДНК розмножується (реплицируется) і відбувається експресія вбудованого гена, т. Е. Синтез відповідного білка (кодованого вбудованим геном вірусу).
Бактеріальні клітини Е. coli культивують в живильному середовищі, і відбувається «напрацювання» імуногенною білка вірусу, який виділяють і після відповідного очищення використовують в якості матеріалу для вакцини. Однак необхідно відзначити, що багато вірусні білки, успішно синтезовані в мікроорганізмах, мають дуже низьку імуногенну активність. Причина цього в особливостях формування структури вірусних білків. Як правило, вони глікозовані, мають складну третинну або четвертинних структуру. Так, гемаглютинін вірусу грипу знаходиться в вирионе у вигляді тримера, який утворюється з мономірних поліпепдідов в клітинах тварин. Отримати in vitro таку функціонально активну структуру гемаглютиніну не вдається. Імуногенність гемаглютиніну в вирионе в кілька тисяч разів вище, ніж мономерного поліпептиду, синтезованого в бактеріях.
При отриманні генно-інженерних вакцин в якості векторів крім плазмід використовують фаги, дріжджі, віруси тварин (вірус осповакціни, аденовіруси, Бакула - і герпесвіруси).
Найбільший ефект був отриманий із вірусом осповакціни, використовуваним в якості вектора. Цей вірус має великий геном (близько 187 тис. Пар нуклеотидів). З нього можна видалити значну ділянку (близько 30 тис. Пар нуклеотидів), який не є життєво необхідним для репродукції цього вірусу в клітинах, а на його місце вбудувати чужорідні гени тих вірусів, проти яких отримують вакцину. Отримані при цьому рекомбінантні ДНК здатні розмножуватися в організмі щеплених і індукувати освіту імунітету не тільки проти віспи, а й проти того вірусу, чий ген вбудований в його геном. Використання вірусу осповакціни як вектора для вакцинації має ряд переваг: здатність розмножуватися в клітинах тварин багатьох видів; експресувати кілька генів; індукувати гуморальний і клітинний імунітет; термостабільність; економічне виробництво і легкість застосування. Виявлені раніше недоліки у вірусу осповакціни, пов'язані з реактогенностью, були в основному усунуті за допомогою генетичних маніпуляцій. Можливість включення декількох генів, що кодують відповідні іммуногени, дають можливість вакцинувати тварин одночасно проти декількох вірусних хвороб. Однак необхідно мати на увазі, що індивідууми, вже імунні до вірусу осповакціни, при вакцинації рекомбінантним вірусам не дають ефекту через відсутність його приживлюваності.
В останні роки отримані профілактичні препарати з рекомбінантного штаму вірусу осповакціни, що містить гени, що кодують поверхневі глікопротеїди вірусів грипу, сказу, респіраторно-сіцітіального, хвороби Ауєскі, інфекційного ринотрахеїту великої рогатої худоби та ін.
Поділіться посиланням з друзями