Tuberkuliozė vis dar yra viena iš mirtiniausių infekcinių ligų, dėl kurios kasmet pasaulyje miršta daugiau nei milijonas žmonių. Be to, maždaug ketvirtadalis pasaulio gyventojų yra tuberkuliozės mikobakterijų nešiotojai be jokių simptomų, o dauguma šių nešiotojų šia liga nesukelia.
Dabartinė antituberkuliozės vakcina BCG yra skiriama visame pasaulyje. Tačiau, atsižvelgiant į tai, kad kasmet pranešama apie daugiau nei 10 milijonų naujų tuberkuliozės atvejų, jo veiksmingumas laikomas nepakankamu. Dėl to vyksta vakcinų, pakeičiančių BCG, kūrimas.
Tačiau jokia nauja vakcina dar nepralenkė BCG, kuris yra labai veiksminga gyva vakcina. Tiesą sakant, BCG yra labai veiksminga vaikų tuberkuliozės prevencijai, o revakcinos vakcinos sukūrimas suaugusiųjų imunitetui stiprinti laikomas perspektyviu ir realiu pasirinkimu.
Kurdami tuberkuliozės vakcinas, mokslininkai ištyrė M. tuberculosis baltymus, kurie sukelia apsauginį imunitetą nuo tuberkuliozės. Ypač žinoma, kad T ląstelių gaminama IFN-gama yra labai svarbi apsaugai nuo tuberkuliozės. Taigi IFN-gama atsakai yra vakcinos kandidatų antigenų ir veiksmingumo žymenys.
Tačiau yra paradoksali situacija, kai baltymai, sukeliantys didesnę gama IFN gamybą tuberkulioze sergantiems pacientams, kuriems ši liga jau išsivystė, o ne besimptomiams nešiotojams, kurie neleidžia jai prasidėti, yra laikomi potencialiais vakcinos kandidatais.
Be to, daugelyje vakcinų tyrimų neatsižvelgiama į natūralią trijų dimensijų baltymų struktūrą ir modifikaciją, kurią jie patiria po to, kai jie buvo perkelti į M. tuberculosis.
Kalbant apie produktyvumą, vakcinos kandidatų molekulės yra gaminamos pagrindiniuose modelio organizmuose, tokiuose kaip Escherichia coli. Tačiau tam tikros molekulės po transliacijos patiria specifinių pokyčių, būdingų tik patogenui, pavyzdžiui, M. tuberculosis.
Pastebėta, kad šios modifikacijos gali būti labai svarbios siekiant sukurti veiksmingą apsaugą nuo faktinių patogenų atakų.
Mikobakterijų DNR surišantis baltymas 1 (MDP1) yra pagrindinis tiek BCG, tiek M. tuberculosis baltymas, turintis daug potransliacinių modifikacijų. Naujausi tyrimai rodo, kad IFN-gama atsakas į MDP1 yra didesnis asmenims, kurie slopina tuberkuliozės progresavimą, palyginti su tuberkulioze sergančiais pacientais, todėl MDP1 yra naujas kandidatas į vakciną.
Norėdami įvertinti MDP1 vakciną nuo tuberkuliozės, Yuriko Ozeki ir kolegos pagamino rekombinantinį MDP1 ir išbandė jo gebėjimą sukelti IFN-gama, naudojant BCG vakcinuotų suaugusiųjų kraują. Straipsnis publikuojamas žurnale Mokslinės ataskaitos.
Mokslininkai išreiškė MDP1 dviejuose skirtinguose šeimininkuose: M. smegmatis, nepatogeniškose, greitai augančiose mikobakterijose ir E. coli. Svarbu tai, kad M. smegmatis (mMDP1) išreikštas MDP1 parodė reikšmingas potransliacines modifikacijas, labai panašias į gimtąjį M. tuberculosis, o ekspresuotas E. coli (eMDP1) – ne.
Kai jie augino abu MDP1 variantus su BCG vakcinuotų suaugusiųjų periferiniu krauju, jie pastebėjo, kad mMDP1 sukėlė žymiai didesnį IFN-gama gamybos lygį, palyginti su eMDP1. Tai reiškia, kad BCG vakcinuotų suaugusiųjų imuninė sistema gali atpažinti MDP1 su potransliaciniais pakeitimais.
Svarbu tai, kad mMDP1 parodė didesnį gama IFN gamybos pajėgumą, palyginti su kitais vakcinos antigenais, tokiais kaip antigeno 85 kompleksas, kuris šiuo metu yra kuriamas.
Naudojant baltymų antigenus kaip vakcinas, paprastai naudojami adjuvantai, siekiant išvengti degradacijos arba sustiprinti imunogeniškumą. Grupė anksčiau pranešė, kad MDP1, dėl jo prisijungimo prie bakterinės DNR, apsaugojo peles nuo M. tuberculosis infekcijos, kai buvo vartojama kartu.
Šiame tyrime jie taip pat parodė, kad mMDP1 ir G9.1, naujo tipo CpG-DNR, derinys sukelia reikšmingą IFN-gama kiekį iš BCG vakcinuotų suaugusiųjų periferinio kraujo.
Šio tyrimo rezultatai rodo, kad mMDP1, kuriame yra potransliacinių modifikacijų, derinimas su G9.1 gali atgaivinti silpnėjantį BCG poveikį, o tai rodo jo, kaip revakcinacijos, potencialą.