Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время для профилактики заболеваний, вызываемых Neisseria meningitidis, достаточно успешно применяются вакцины на основе капсульных полисахаридов (КПС) серогрупп А , С, Y и W135 [Robbins, et. al., 1996]. В случае N. meningitidis серогруппы В низкая иммуногенность соответствующего КПС является серьезным препятствием на пути создания аналогичной вакцины [Verheul, et. al., 1993J.
Попытки создания протективного препарата на основе
белков наружной мембраны (БНМ), выделенных из клеток N.
meningitidis серогруппы В, также пока не увенчались успехом.
Экспериментальные белковые В-вакцины, созданные в США,
Норвегии и на Кубе, формируют слабую и непродолжительную
защиту строго серотиповой специфичности, что определяет
необходимость постоянного слежения за эпидемически
значимыми штаммами менингококка [Frasch, 1990].
Еще одним потенциальным протективным антигеном является липополисахарид (ЛПС), который в случае N. meningitidis теряет О-специфическую полисахаридную цепь и, имея в своем составе только липид А и олигосахарид "кора", представляет собой липоолигосахарид (ЛОС). Но разработки вакцинных препаратов на основе менингококкового ЛОС также не выходят пока за рамки лабораторных испытаний. Трудности на этом пути обусловлены высокой пирогенностью и токсичностью этого соединения, принадлежащего к классу эндотоксинов [Dunn, et.al., 1995; Griffis, 1995; Stephens, and Farley, 1991].
Несмотря на то, что в настоящее время ни один из препаратов на основе КПС, ЛОС и БНМ не используется на практике в качестве коммерческой вакцины против N. meningitidis серогруппы В, все эти поверхностные антигены продолжают рассматриваться в качестве потенциальных компонентов такой вакцины [Poolman, 1995].
Существенным препятствием на пути изучения
менингококковых антигенов является фенотипическая
вариабельность микроорганизмов рода Neisseria, проявляющаяся
при изменении условий окружающей среды. В этой связи особое
значение приобретает стандартизация условий выращивания.
Одним из способов решения этой проблемы является
использование управляемого реакторного культивирования. В
лаборатории моделирования процессов культивирования
микроорганизмов НИИВС им. И.И. Мечникова РАМН разработаны и изучены управляемые процессы культивирования
N. meningitidis в синтетической питательной среде строго
определенного состава, содержащей только низкомолекулярные
неорганические и органические соединения [Баснакьян, 1992;
Карабак, 1986]. Однако, эти процессы еще не были
использованы для получения в препаративных количествах практически важных углеводсодержаших антигенов N. meningitidis серогруппы В и последующего комплексного изучения их структурных характеристик и иммунобиологических свойств.
Целью настоящей работы является получение в препаративных количествах углеводсодержаших антигенов N. meningitidis серогруппы В штамма N125 при выращивании в условиях управляемого культивирования в биореакторе и изучение некоторых структурных и иммунобиологических характеристик этих антигенов.
Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:
-
Осуществить процессы управляемого культивирования N. meningitidis серогруппы В штамма N125 с целью наработки культуры для получения препаративных количеств антигенов.
-
Выделить и очистить менингококковыс углеводсодержащие антигены.
-
Изучить физико-химические и иммунобиологические характеристики полученных углеводсодержаших антигенов N. meningitidis серогруппы В штамма N125, как потенциальных компонентов менингококковой вакцины серогруппы В.
Научная новизна настоящей работы состоит в следующем:
-
Показана возможность выделения индивидуальных КПС и ЛОС из бесклеточной культуральной жидкости (БКЖ) N. meningitidis с использованием хроматографических и ферментативных методов.
-
Впервые выделен низкопирогенный и малотоксичный ЛОС N. meningitdis серогруппы В штамма N 125.
-
Впервые изучены структурные и иммунобиологические характеристики высокомолекулярного S-ЛПС N. meningitidis серогруппы В штамма N 125. В составе S-ЛПС N. meningitidis серогруппы В штамма N125 наряду с рамнозой, глюкозой и глюкозамином идентифицирован не описанный ранее моносахарид - 3-аминогептоза. Обнаружено, что S-ЛПС обладает низкой пирогенностью.
-
Впервые выделены и охарактеризованы данными гель-электрофореза высокомолекулярные S-ЛПС N. meningitidis серогруппы А штамма N132 и серогруппы С штамма N133.
Практическое значение выполненной работы.
Культивирование N. meningitidis серогруппы В штамма N125 в условиях управляемого процесса обеспечивает продукцию иммуногенных ЛОС и ЛПС, обладающих низкой пирогенностью, что позволяет рассматривать данный штамм в качестве продуцента этих антигенов, а сами антигены - в качестве потенциальных компонентов менинпжокковой вакцины серогруппы В.
Положение. выносимое на зашиту: Структурные
характеристики и иммуно-биологические свойства
углеводсодержащих антигенов N. meningitidis серогруппы В штамма N125.
Апробация работы. Диссертация апробирована на научной конференции отдела микробиологии условно-патогенных бактерий НИИВС им. И.И.Мечникова РАМН 19.09.1996 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, получен 1 патент (список приводится в конце реферата).
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав обзора литературы, трех глав собственных исследований, заключения, выводов и списка использованной литературы. Работа изложена на 196 стр. машинописного текста, иллюстрирована 25 рисунками и 18 таблицами. В работе использовано 28 отечественных и 191 зарубежный источник литературы.