Вакцина против гипервирулентных штаммов клебсиеллы испытана на мышах

29.08.2019

29.08.2019

Подготовила

Татьяна Скачкова

В генномодифицированной кишечной палочке получены активные вещества вакцины против гипервирулентных штаммов

Klebsiella pneumoniae; показана ее эффективность на мышах.

Подготовила

Татьяна Скачкова

Klebsiella pneumoniae
считается внутрибольничным патогеном, она обычно инфицирует пациентов с ослабленным иммунитетом. Однако существуют гипервирулентные штаммы K. pneumoniae (hvKp), которые вызывают тяжелые, часто смертельные заболевания также и у здоровых людей. Особые опасения вызывают сообщения о появлении гипервирулентных и одновременно антибиотикорезистентных штаммов.

Известно более 80 серотипов K. pneumoniae, однако подавляющее большинство инфекций вызывают серотипы K1 и K2. Следовательно, гликоконъюгатная вакцина, нацеленная на эти два серотипа, может значительно снизить инфекцию hvKp. Авторы статьи, опубликованной 27 августа в PNAS, сообщают об эффективности вакцин, нацеленных на капсулу hvKp, и демонстрируют, что биоконъюгация является многообещающей технологией для быстрой разработки эффективных вакцин против возникающих бактериальных угроз.

Активный компонент вакцины представлял собой полисахариды бактериальной капсулы, ковалентно пришитые к белку-носителю. Этот компонент нарабатывался в генетически модифицированном штамме кишечной палочки, в двух вариантах: с полисахаридами, характерными для К1 и К2, чтобы получить бивалентную вакцину.

Исследователи провели доклиническое исследование разработанной вакцины на мышах. Группам из 20 мышей давали три дозы вакцины или плацебо с двухнедельными интервалами. Затем мышей заражали примерно 50 бактериями штаммов NTUH K-2044 (серотип K1) или ATCC 43816 (K2). Предыдущие исследования показали, что для уничтожения мыши достаточно всего 50 гипервирулентных бактерий клебсиелл. Среди мышей, получавших плацебо, 80%, инфицированных серотипом K1, и 30%, инфицированных серотипом K2, умерли. В группе вакцинированных мышей выжило 80% инфицированных К1 и все инфицированные К2.

Это исследование может стать первым шагом в предотвращении дальнейшего глобального распространения гипервирулентных и одновременно антибиотикорезистентных штаммов клебсиелл.

Источник

Feldman M. F., et al. // A promising bioconjugate vaccine against hypervirulent Klebsiella pneumoniae. // PNAS, 2019 DOI:
10.1073/pnas.1907833116

Вакцины Бактериология

Добавить в избранное

Подписаться

Продуктивность роста бактерий влияет на устойчивость к антибиотикам

Гены суицидальных мыслей и другие новости недели

Шанс попасть во вторую волну эпидемии довольно велик в Москве, но этот исход не выглядит неизбежным

Завлабы

Андрей Глотов: «Для безумных идей нужны безумные ученые»

Новая вакцина спасла мышей от гипервирулентного штамма клебсиеллы

Ученые из США, Австралии и Канады успешно протестировали на мышах вакцину, которая позволяет бороться со штаммом клебсиеллы, способным заражать даже людей с крепкой иммунной системой. Новая вакцина состоит из белков синегнойной палочки и сахаров самой клебсиеллы, синтезированных кишечной палочкой. Результаты доклинических испытаний описаны в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Klebsiella pneumoniae — опасная бактерия, которая вызывает болезни внутренних органов, в том числе и пневмонию. Особая опасность клебсиеллы связана с тем, что среди ее штаммов появляется все больше устойчивых к противомикробным препаратам. Например, в России, по данным Всемирной организации здравоохранения, более 50 процентов изолятов бактерии, взятых из крови или спинномозговой жидкости, обладают такой устойчивостью. Клебсиелла входит в крайне приоритетную группу списка бактерий, для борьбы с которыми срочно требуется создание новых антибиотиков, составленного ВОЗ.

Клебсиелла становится все более устойчивой к антибиотикам, но раньше она поражала только людей с ослабленным иммунитетом, например, пациентов больниц. В 80-х годах прошлого века появились гипервирулентные серотипы этой бактерии, то есть такие, которые заражают даже здоровых людей с нормально работающей иммунной системой, вызывая, например, внебольничную пневмонию.

Для борьбы с клебсиеллой могла бы подойти новая вакцина, но гипервирулентные палочки клебсиеллы отличаются тем, что синтезируют большое количество полисахаридов, покрывающих их клеточную стенку. Эти сахара мешают иммунной системе распознавать белки бактерии и реагировать на нее, поэтому иммунный ответ получается слабым.

Марио Фельдман (Mario F. Feldman) из Медицинской школы Университета Джорджа Вашингтона и его коллеги из Австралии и Канады решили создать конъюгатную вакцину, чтобы обойти проблему из сахаров. Конъюгатные вакцины состоят не из одного, а из двух антигенов — слабого и сильного. Т-клетки иммунной системы, которые могут запоминать инфекцию и потому отвечают за приобретенный иммунитет, не могут включаться и активировать B-клетки, если не могут распознать чужеродные белки. Часть B-клеток включается и в ответ на чужие сахара, но такой иммунный ответ получается слабее, чем если бы работали и Т-клетки. Поэтому ученые решили составить вакцину из сахаров клебсиеллы и белков другой бактерии, на которую Т-клетки смогут реагировать. Обычно такие вакцины производят с помощью химической конъюгации, но этот способ сложный и долгий, поэтому ученые решили заставить делать всю работу кишечную палочку.

Они перенесли в E. coli гены клебсиеллы, нужные для синтеза полисахаридных нитей двух серотипов, К1 и К2, которые отвечают за 70 процентов всех случаев заражения гипервирулентными штаммами в мире. После этого они ожидали, что палочка приступит к синтезу нужных сахаров, но она этого делать не стала. Тогда ученые перенесли в кишечную палочку еще один ген клебсиеллы, активатора транскрипции rmpA. После этого палочка стала создавать нужные сахара.

После этого ученые прикрепили сахара клебсиеллы к белку, который бы вызывал иммунный ответ Т-клеток. Для этого авторы статьи использовали кишечные палочки, созданные раньше, способные производить экзотоксин А, которые в природе синтезирует синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa). А для того, чтобы соединить из этого белка и сахаров гликопротеин, нужный ученым, они использовали фермент олигосахарид-трансферазу PglS, которую обычно делает бактерия Acinetobacter baylyi. Эта бактерия, однако, не умеет собирать гликопротеины из неизвестного ей белка, поэтому белок, который делала предварительно модифицированная кишечная палочка, состоял из экзотоксина А и куска белка ComP, ацинетобактеру знакомого.

Поместив в кишечную палочку набор генов других микробов, ученые гликопротеин, который состоит из белка-токсина синегнойной палочки и сахара клебсиеллы.

После успешного синтеза вакцины ученые приступили к ее проверке. Они инъецировали вакцину лабораторным мышам трижды в течение 42 дней и убедились, что организм животных с каждым днем вырабатывает все больше иммуноглобулинов, специфических для клебсиеллы.

После этого ученые провели опыты с мышами, зараженными клебсиеллой. Животных разделили на две группы по 20 особей. В первой были те, кого предварительно трижды вакцинировали в течение 28 дней с помощью вакцины против серотипов К1 и К2 клебсиеллы. Во второй были мыши, которых вакцинировали плацебо — просто экзотоксином А, который не вызывает ответа, специфического для клебсиеллы. Легкие всех мышей заразили клебсиеллой, причем половину — более вирулентным штаммом К1 NTUH K-2044, а вторую — штаммом К2 ATCC 43816, менее вирулентным у мышей. После этого ученые наблюдали за животными две недели.

По окончании опыта оказалось, что в контрольной группа, зараженная самым вирулентным штаммом, погибло 80 процентов мышей. Из контрольных мышей, которых заразили штаммом послабее, умерло 20 процентов. В группе же, которой ввели экспериментальную вакцину, выжило 80 процентов мышей, зараженных самым вирулентным штаммом. Среди вакцинированных грызунов, которых заразили более слабой клебсиеллой, потерь не было.

Как пишут авторы работы, это доклиническое исследование — ключевой шаг в предотвращении дальнейшего распространения гипервирулентных штаммов клебсиеллы. Теперь ученые намерены провести клинические испытания вакцины.

Мы уже писали о вреде клебсиеллы: пожилая американка умерла от септического шока, вызванного клебсиеллой, а против бактерии не помог ни один антибиотик.

Максим Печорин

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новая живая ауксотрофная вакцина вызывает перекрестную защиту от инфекций Klebsiella pneumoniae у мышей микробиол. Мол. биол. 2016; 80: 629–661. doi: 10.1128/MMBR.00078-15. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

2. Rice L.B. Федеральное финансирование исследования устойчивости к противомикробным препаратам внутрибольничных патогенов: Нет ESKAPE. Дж. Заразить. Дис. 2008;197:1079–1081. дои: 10.1086/533452. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

3. Tacconelli E., Carrara E., Savoldi A., Harbarth S., Mendelson M., Monnet D.L., Pulcini C., Kahlmeter G., Kluytmans J., Carmeli Ю. и др. Открытие, исследование и разработка новых антибиотиков: список приоритетов ВОЗ в отношении устойчивых к антибиотикам бактерий и туберкулеза. Ланцет Инфекция. Дис. 2018;18:318–327. doi: 10.1016/S1473-3099(17)30753-3. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

4. Opoku-Temeng C. , Malachowa N., Kobayashi S.D., DeLeo F.R. Врожденная защита хозяина против Klebsiella pneumoniae и перспективы развития иммунотерапии. J. Врожденный иммунитет. 2021; 14: 167–181. doi: 10.1159/000518679. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

5. Wyres K.L., Lam M.M.C., Holt K.E. Популяционная геномика Klebsiella pneumoniae . Нац. Преподобный Микробиолог. 2020;18:344–359. doi: 10.1038/s41579-019-0315-1. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

6. Russo T.A., Marr C.M. Гипервирулентный Klebsiella pneumoniae . клин. микробиол. Версия 2019 г.;32:e00001-19. doi: 10.1128/CMR.00001-19. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

7. Russo T.A., Olson R., Fang C.T., Stoesser N., Miller M., MacDonald U., Hutson A., Barker J.H., La Hoz Р.М., Джонсон Дж.Р. Идентификация биомаркеров для дифференциации гипервирулентных Klebsiella pneumoniae от классических K. pneumoniae . Дж. Клин. микробиол. 2018;56:e00776-18. doi: 10.1128/JCM.00776-18. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

8. Fodah R.A., Scott J.B., Tam H.H., Yan P., Pfeffer T.L., Bundschuh R., Warawa J.M. Корреляция сравнительного генетического анализа Klebsiella pneumoniae с профилями вирулентности в мышиной модели респираторного заболевания. ПЛОС ОДИН. 2014;9:e107394. doi: 10.1371/journal.pone.0107394. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

9. Pitout J.D., Nordmann P., Poirel L. Carbapenemase-Production Klebsiella pneumoniae , набор ключевых патогенов для глобального внутрибольничного доминирования. Антимикроб. Агенты Чемотер. 2015;59: 5873–5884. doi: 10.1128/AAC.01019-15. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

10. Мартин Р.М., Бахман М.А. Колонизация, инфекция и дополнительный геном Klebsiella pneumoniae . Фронт. Клетка. Заразить. микробиол. 2018;8:4. doi: 10.3389/fcimb.2018.00004. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

11. Gonzalez-Ferrer S., Penaloza H.F., Budnick J.A., Bain W.G., Nordstrom HR, Lee J.S., Van Tyne D. В поисках порядка в хаосе: Нерешенные вопросы в Klebsiella pneumoniae Патогенез. Заразить. Иммун. 2021;89:e00693-20. doi: 10.1128/IAI.00693-20. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

12. Ван Дуин Д., Лок Дж.Дж., Эрли М., Кобер Э., Рихтер С.С., Перес Ф., Салата Р.А., Калайджян Р.К., Уоткинс Р.Р. , Дои Ю. и др. Колистин в сравнении с цефтазидимом-авибактамом при лечении инфекций, вызванных резистентностью к карбапенемам Enterobacteriaceae . клин. Заразить. Дис. 2018;66:163–171. doi: 10.1093/cid/cix783. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

13. Du H., Chen L., Tang Y.W., Kreiswirth B.N. Появление гена устойчивости к колистину mcr-1 у устойчивых к карбапенему энтеробактерий. Ланцет Инфекция. Дис. 2016;16:287–288. doi: 10.1016/S1473-3099(16)00056-6. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

14. Shields R. K., Chen L., Cheng S., Chavda K.D., Press E.G., Snyder A., ​​Pandey R., Doi Y., Kreiswirth B.N., Nguyen M.H., et al. др. Возникновение резистентности к цефтазидиму-авибактаму из-за переносимого плазмидой blaKPC-3 Мутации при лечении инфекций, устойчивых к карбапенемам Klebsiella pneumoniae . Антимикроб. Агенты Чемотер. 2017;61:e02097-16. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

15. Лоренцо-Гомез М.Ф., Падилья-Фернандес Б., Гарсия-Криадо Ф.Дж., Мирон-Канело Х.А., Хиль-Висенте А., Ньето-Уэртос А., Сильва -Абуин Дж. М. Оценка терапевтической вакцины для предотвращения рецидивирующих инфекций мочевыводящих путей по сравнению с профилактическим лечением антибиотиками. Междунар. Урогинекол. Дж. 2013; 24:127–134. дои: 10.1007/s00192-012-1853-5. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

16. Hsieh P.F., Lin T.L., Lee C.Z., Tsai S.F., Wang J.T. Индуцированные сывороткой системы усвоения железа и TonB способствуют вирулентности Klebsiella pneumoniae , вызывая первичный пиогенный абсцесс печени. Дж. Заразить. Дис. 2008; 197:1717–1727. дои: 10.1086/588383. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

17. Edelman R., Taylor D.N., Wasserman S.S., McClain J.B., Cross A.S., Sadoff J.C., Que J.U., Cryz S.J. Фаза 1 испытания 24-валентного 9Капсульная полисахаридная вакцина 0003 Klebsiella и восьмивалентная конъюгированная O-полисахаридная вакцина Pseudomonas вводятся одновременно. вакцина. 1994; 12:1288–1294. doi: 10.1016/S0264-410X(94)80054-4. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

18. Донта С.Т., Педуцци П., Кросс А.С., Садофф Дж., Хаакенсон С., Крайз С.Дж., младший, Кауфман С., Брэдли С., Гаффорд Г., Эллистон Д. и др. Иммунопрофилактика против Klebsiella и Pseudomonas aeruginosa инфекций. Федеральная группа по исследованию гипериммунных иммуноглобулинов. Дж. Заразить. Дис. 1996; 174: 537–543. doi: 10.1093/infdis/174.3.537. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

19. Zigterman J.W., van Dam J.E., Snippe H., Rotteveel F.T., Jansze M. , Willers J.M., Kamerling J.P., Vliegenthart J.F. Иммуногенные свойства конъюгатов октасахарид-белок, полученных из Капсулярный полисахарид Klebsiella серотипа 11. Заразить. Иммун. 1985; 47: 421–428. doi: 10.1128/iai.47.2.421-428.1985. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

20. Seeberger P.H., Pereira C.L., Khan N., Xiao G., Diago-Navarro E., Reppe K., Opitz B., Fries BC, Witzenrath M. Полусинтетическая гликоконъюгатная вакцина-кандидат для устойчивых к карбапенемам Klebsiella pneumoniae . Ангью. хим. Междунар. Эд. англ. 2017;56:13973–13978. doi: 10.1002/anie.201700964. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

21. Фельдман М.Ф., Майер Бридвелл А.Е., Скотт Н.Е., Виноградов Э., Макки С.Р., Чавес С.М., Твентимен Дж., Сталлингс С.Л., Розен Д.А., Хардинг СМ. Перспективная биоконъюгированная вакцина против гипервирулентных Клебсиелла пневмония . проц. Натл. акад. науч. США. 2019;116:18655–18663. doi: 10.1073/pnas. 1907833116. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

22. Чой М., Теннант С.М., Саймон Р., Кросс А.С. Прогресс в разработке вакцин против клебсиеллы . Эксперт. Преподобный Вакцины. 2019;18:681–691. doi: 10.1080/14760584.2019.1635460. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

23. Лопез-Сайлс М., Коррал-Луго А., МакКоннелл М.Дж. Вакцины против полирезистентных грамотрицательных бактерий: уроки прошлого для достижения успеха в будущем. ФЭМС микробиол. Ред. 2021; 45: fuaa054. дои: 10.1093/фемсрэ/фуаа054. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

24. Cubero M., Grau I., Tubau F., Pallares R., Dominguez M.A., Linares J., Ardanuy C. Hypervirulent Klebsiella pneumoniae клонов, вызывающих бактериемию у взрослых в клинической больнице в Барселоне, Испания (2007–2013 гг.) Clin. микробиол. Заразить. 2016;22:154–160. doi: 10.1016/j.cmi.2015.09.025. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

25. Gato E., Vazquez-Ucha J. C., Rumbo-Feal S., Alvarez-Fraga L., Vallejo J.A., Martinez-Guitian M., Beceiro A., Ramos Vivas Дж., Сола Кампой П.Дж., Перес-Васкес М. и др. Kpi, система пили сопровождения, связанная с широко распространенным по всему миру клоном 9 с высоким риском0003 Клебсиелла пневмония ST-15. проц. Натл. акад. науч. США. 2020;117:17249–17259. doi: 10.1073/pnas.1921393117. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

26. Fang C.T., Chuang Y.P., Shun C.T., Chang S.C., Wang J.T. Новый ген вирулентности в штаммах Klebsiella pneumoniae , вызывающий первичный абсцесс печени и септические метастатические осложнения. Дж. Эксп. Мед. 2004; 199: 697–705. doi: 10.1084/jem.20030857. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

27. Гаст Б., Чаллис Г.Л., Фаулер К., Кизер Т., Чатер К.Ф. Замена гена Streptomyces , нацеленная на ПЦР, идентифицирует белковый домен, необходимый для биосинтеза сесквитерпенового геосмина с запахом почвы. проц. Натл. акад. науч. США. 2003; 100:1541–1546. doi: 10.1073/pnas.0337542100. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

28. Huang T.W., Lam I., Chang H.Y., Tsai S.F., Palsson B.O., Charusanti P. Делеция капсулы с помощью системы нокаута лямбда-красного нарушает формирование биопленки и выражение фимбрий в Klebsiella pneumoniae MGH 78578. BMC Res. Примечания. 2014;7:13. дои: 10.1186/1756-0500-7-13. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

29. Cabral M.P., Garcia P., Beceiro A., Rumbo C., Perez A., Moscoso M., Bou G. Дизайн живых аттенуированных бактерий вакцины на основе ауксотрофии D-глутамата. Нац. коммун. 2017;8:15480. doi: 10.1038/ncomms15480. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

30. Lam M.M.C., Wick R.R., Watts S.C., Cerdeira L.T., Wyres K.L., Holt K.E. Структура геномного надзора и инструмент генотипирования для Klebsiella pneumoniae и родственный комплекс видов. Нац. коммун. 2021;12:4188. doi: 10. 1038/s41467-021-24448-3. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

, Florensa A.F., et al. ResFinder 4.0 для предсказания фенотипов по генотипам. Дж. Антимикроб. Чемотер. 2020;75:3491–3500. doi: 10.1093/jac/dkaa345. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

32. Уайрес К.Л., Вик Р.Р., Горри С., Дженни А., Фолладор Р., Томсон Н.Р., Холт К.Е. Идентификация локусов синтеза капсул Klebsiella из данных полного генома. микроб. Геном. 2016;2:e000102. doi: 10.1099/mgen.0.000102. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

33. Moscoso M., Garcia P., Cabral M.P., Rumbo C., Bou G. D-аланиновая ауксотрофная живая вакцина эффективна против летальных инфекций, вызванных Золотистый стафилококк . Вирулентность. 2018;9: 604–620. doi: 10.1080/21505594.2017.1417723. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

34. Lee C.C., Lee C.H., Hong M.Y., Hsieh C.C., Tang HJ, Ko W.C. Сравнительный анализ влияния продукции бета-лактамаз расширенного спектра на взрослых с внебольничной бактериемией Escherichia coli , Klebsiella и Proteus mirabilis . Дж. Микробиол. Иммунол. Заразить. 2018; 51: 519–526. doi: 10.1016/j.jmii.2017.05.006. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

35. Tzouvelekis L.S., Markogiannakis A., Psichogiou M., Tassios PT, Daikos G.L. Карбапенемазы в Klebsiella pneumoniae и других Enterobacteriaceae : развивающийся кризис глобальных масштабов. клин. микробиол. 2012; 25:682–707. doi: 10.1128/CMR.05035-11. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

36. Yao B., Xiao X., Wang F., Zhou L., Zhang X., Zhang J. Клинические и молекулярные характеристики мультиклонирования резистентный к карбапенемам гипервирулентный (сверхслизисто-вязкий) Изоляты Klebsiella pneumoniae в больнице третичного уровня в Пекине, Китай. Междунар. Дж. Заразить. Дис. 2015; 37:107–112. doi: 10.1016/j.ijid.2015.06.023. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

37. Gu D., Dong N., Zheng Z., Lin D., Huang M., Wang L., Chan E.W., Shu L., Yu J., Zhang Р. и др. Фатальная вспышка резистентной к карбапенемам ST11 гипервирулентной Klebsiella pneumoniae в китайской больнице: молекулярно-эпидемиологическое исследование. Ланцет Инфекция. Дис. 2018;18:37–46. дои: 10.1016/S1473-3099(17)30489-9. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

38. Karlsson M., Stanton R.A., Ansari U., McAllister G., Chan M.Y., Sula E., Grass J.E., Duffy N., Anacker M.L., Witwer M.L., et др. Идентификация гипервирулентного изолята Klebsiella pneumoniae , продуцирующего карбапенемазу, в США. Антимикроб. Агенты Чемотер. 2019;63:e00519-19. doi: 10.1128/AAC.00519-19. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

39. Kurupati P., Ramachandran N.P., Poh C.L. Защитная эффективность ДНК-вакцин, кодирующих белок А наружной мембраны и OmpK36 из Klebsiella pneumoniae у мышей. клин. Вакцина Иммунол. 2011; 18:82–88. doi: 10.1128/CVI.00275-10. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

40. Видарссон Г., Деккерс Г., Риспенс Т. Подклассы и аллотипы IgG: от структуры к эффекторным функциям. Фронт. Иммунол. 2014;5:520. doi: 10.3389/fimmu.2014.00520. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

41. Damelang T., Rogerson S.J., Kent S.J., Chung A.W. Роль IgG3 в инфекционных заболеваниях. Тренды Иммунол. 2019;40:197–211. doi: 10.1016/j.it.2019.01.005. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

42. Moore T.A., Perry M.L., Getsoian A.G., Newstead M.W., Standiford T.J. Дивергентная роль гамма-интерферона в мышиной модели легочной и системной инфекции Klebsiella pneumoniae . Заразить. Иммун. 2002; 70:6310–6318. doi: 10.1128/IAI.70.11.6310-6318.2002. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

43. Ивин М., Думиган А., де Васконселос Ф.Н., Эбнер Ф., Боррони М., Кавираяни А., Пшибышевская К.Н., Инграм Р.Дж., Линенклаус С., Калинке У. и соавт. Естественные клетки-киллеры — внутренняя передача сигналов IFN I типа контролируют Рост Klebsiella pneumoniae при легочной инфекции. PLoS Патог. 2017;13:e1006696. doi: 10.1371/journal.ppat.1006696. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

44. Bengoechea J.A., Sa Pessoa J. Klebsiella pneumoniae биология инфекции: жизнь для противодействия защите хозяина. ФЭМС микробиол. 2019; 43:123–144. doi: 10.1093/femsre/fuy043. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

45. Lee W.H., Choi HI, Hong S.W., Kim K.S., Gho Y.S., Jeon S.G.0003 Внеклеточные везикулы, полученные из Klebsiella pneumoniae , защищают от летального исхода, вызванного бактериями, посредством как гуморального, так и клеточного иммунитета. Эксп. Мол. Мед. 2015;47:e183. doi: 10.1038/emm.2015.59. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

46. Zhang B.Z., Hu D., Dou Y., Xiong L., Wang X., Hu J., Xing S.Z., Li W., Cai Дж. П., Джин М. и др. Идентификация и оценка рекомбинантных белков наружной мембраны в качестве вакцин-кандидатов против Klebsiella pneumoniae . Фронт. Иммунол. 2021;12:730116. doi: 10.3389/fimmu.2021.730116. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Разработка испытаний иммунизации против Klebsiella pneumoniae . вакцина. 2012;30:2411–2420. doi: 10.1016/j.vaccine. 2011.11.027. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Исследователи Тулейна разрабатывают ингаляционную вакцину против бактериальной пневмонии

10 сентября 2021 г., 12:15

 |

Кэролайн Скофилд

[email protected]

Распечатать в PDF

Автор, отвечающий за исследование, доктор Джей Коллс, Джон В. Деминг, кафедра внутренней медицины. Фото Паулы Берч-Челентано.

Исследователи из Медицинской школы Университета Тулейна разработали ингаляционную вакцину против Klebsiella pneumoniae , бактерии, которая может вызывать пневмонию в больницах. Согласно новому исследованию, опубликованному в 9 сентября, вакцина смогла защитить мышей от нескольких штаммов бактерий.0003 Научная иммунология .

В настоящее время нет лицензированных FDA вакцин для профилактики или лечения инфекции, а лекарственно-устойчивый штамм бактерий является причиной не менее 7900 случаев заболевания и 520 смертей каждый год в Соединенных Штатах. Всемирная организация здравоохранения включила эти устойчивые к антибиотикам штаммы бактерий в список приоритетных для новых методов лечения.

Исследователи Тулейна использовали белок внешней мембраны X из K. pneumoniae и соединили его с LTA1, вакцинным адъювантом, который они разработали из бактерий E. coli , чтобы спровоцировать иммунный ответ. Они проверили эффективность ингаляционной вакцины на мышиной модели, где вакцинированных мышей заражали тремя различными штаммами бактерий, чтобы определить широту охвата вакциной.

Анализ мРНК одной клетки мышиной модели показал, что Т-клетки CD4+, вырабатываемые ингаляционной вакциной, были сходны с таковыми, вырабатываемыми вакциной на основе ослабленных цельных бактерий, которую группа использовала в предыдущем исследовании. Текущее исследование также показывает, что защита может быть достигнута независимо от поверхностных сахаров на бактериях и, таким образом, может охватывать гораздо больше бактериальных штаммов и видов по сравнению с существующими вакцинами против пневмонии.

Среди других результатов исследователи обнаружили, что вакцина привела к двум различным иммунным реакциям в легких, включая В-клетки, которые продуцируют антитела, а также популяцию Т-клеток, которые секретируют IL-17, также известные как клетки Th27.

«Эти Т-клетки механически сигнализируют структурным клеткам в дыхательных путях, увеличивая их способность вызывать дополнительные лейкоциты для борьбы с инфекцией», — сказал соответствующий автор исследования доктор Джей Коллс, заведующий кафедрой внутренних болезней Джона В. Деминга.

Работа закладывает основу для респираторно-направленных вакцин, которые индуцируют широкие защитные Т-клетки легких против родственных грамотрицательных бактерий, включая ряд видов с множественной лекарственной устойчивостью.

«Основной причиной пневмонии в мире является Streptococcus pneumoniae , и нет никаких причин, по которым эта технология теоретически не может быть использована и для этого патогена», — сказал Коллс.