logo_si

Razvoj agonistov receptorja NOD2 ter dualnih NOD2/TLR7 agonističnih konjugatov kot novih adjuvansov za cepiva

Šifra:

J3-9256

Obdobje:

01. julij 2018 - 30. junij 2021

Obseg:

1,5 FTE

Vodja:

Žiga Jakopin

Veda:

3.01 Medicina/Mikrobiologija in imunologija

Sodelujoče RO:

http://www.sicris.si/public/jqm/prj.aspx?lang=slv&opdescr=search&opt=2&subopt=403&code1=cmn&code2=auto&psize=1&hits=1&page=1&count=&search_term=%20iga%20jakopin&id=17302&slng=&order_by=

Sestava projektne skupine:

http://www.sicris.si/public/jqm/prj.aspx?lang=slv&opdescr=search&opt=2&subopt=402&code1=cmn&code2=auto&psize=1&hits=1&page=1&count=&search_term=%20iga%20jakopin&id=17302&slng=&order_by=

Bibliografske reference:

http://www.sicris.si/public/jqm/prj.aspx?lang=slv&opdescr=search&opt=2&subopt=400&code1=cmn&code2=auto&psize=1&hits=1&page=1&count=&search_term=%20iga%20jakopin&id=17302&slng=&order_by=

Vsebina:

http://www.sicris.si/public/jqm/prj.aspx?lang=slv&opdescr=search&opt=2&subopt=405&code1=cmn&code2=auto&psize=1&hits=1&page=1&count=&search_term=%20iga%20jakopin&id=17302&slng=&order_by=

Opis:

V svetu trenutno vlada akutno pomanjkanje novih adjuvansov. Adjuvansi povečajo imunogenost cepiv, zaradi česar so ključne komponente novodobnih cepiv. Adjuvansi pa so potrebni ne le, da povečajo jakost samega odziva ampak tudi, da vplivajo na sam tip odziva, ki bi privedel do najbolj učinkovite zaščitne imunosti proti določenemu patogenu/tumorju. Napredek v razumevanju prirojene imunosti in potenciala, ki ga slednja ima v smislu prilagoditve prilagojenega odziva, je odprl nove možnosti pri  razvoju cepiv. Receptorji za prepoznavo vzorcev (PRR) organizirajo prvotni imunski odziv kot del prirojene imunosti. Nukleotid-vezočo oligomerizacijsko domeno vsebujoč protein 2(NOD2), predstavnik ene glavnih citosolnih družin PRR-jev, NODu-podobnih receptorjev (NLR), je pri tem ključnega pomena, saj ima pomembno vlogo ne samo v prirojenem ampak tudi prilagojenem imunskem odzivu. MDP (muramil dipeptid) je najmanjši fragment bakterijskega peptidoglikana sposoben aktivacije receptorja NOD2, ki je sicer poznan kot dober a neuporaben adjuvans, zaradi veliko pomanjkljivosti (hitra eliminacija, slaba absorpcija in pirogenost). Do sedaj za načrtovanje NOD2 agonistov še nihče ni uporabil strukturno podprtega načrtovanja. Pred kratkim so sicer objavili rešeno kristalno strukturo zajčjega NOD2 in odkrili hidrofobni žepek, v katerega se po vsej verjetnosti veže MDP. Prav tako še ni homolognega modela človeškega NOD2, s čimer bi omogočili strukturno podprto načrtovanje novih ligandov NOD2 in iskanje nepeptidnih NOD2 ligandov. Zato ne preseneča dejstvo, da NOD2 agonisti z nepeptidno strukturo še niso poznani. Dezmuramilpeptidi so derivati MDP brez sladkornega N-acetilmuramilnega dela molekule (MurNAc). Z dosedanjim delom smo dognali ključne strukturne elemente dezmuramilpeptidov, potrebne za doseganje NOD2 agonističnega delovanja, pri čemer smo identificirali trans-feruloilni fragment kot odličen mimetik MurNAc dela. Kljub temu, da je naša spojina dvakrat močnejši agonist NOD2 kot MDP, se je izkazala kot šibkejši adjuvans in vivo, saj je prišlo do hidrolize estra do proste kisline, ki je 150-krat šibkejši agonist NOD2. Čeprav je aktivacija NOD2 zadostna za oblikovanje prilagojenega imunskega odziva, pa agonisti NOD2 sinergistično ojačajo adjuvantni potencial ostalih ligandov PRR, kot na primer ligandov Tollu-podobnih receptorjev (TLR) in spremenijo magnitudo, trajanje in tip odziva

Faze:

Faze projekta in njihova realizacija

Ključni raziskovalni cilj je razvoj inovativnih novih adjuvansov za povečanje imunogenosti različnih cepiv. V okviru tega projekta bomo zasnovali in pripravili nove agoniste NOD2 in NOD2/TLR7 agonistične konjugate kot tudi njihove liposomske formulacije z in vivo adjuvantnim delovanjem. Na osnovi kristalne strukture zajčjega NOD2 bomo prvo razvili homologni modela človeškega NOD2 in ga uporabili za strukturno podprto načrtovanje in virtualno rešetanje. Glavni pomanjkljivosti do sedaj sintetiziranih spojin sta metabolna nestabilnost etilnih estrov v in vivo pogojih in slaba permeabilnost. V sklopu projekta bomo zato načrtali in razvili nove spojine, ki v strukturi ne bodo vsebovale etilnih estrov temveč njihove bioizostere, hkrati pa bomo v spojine vpeljali lipofilne fragmente in s tem izboljšali permeabilnost. Do sedaj še noben ni izkoristil potencialne sinergije med agonisti NOD2 in TLR7 v smislu ojačanja adjuvantnega delovanja in tipa imunskega odziva, zato bomo v sklopu projekta pripravili inovativne konjugate z dualnim NOD2/TLR7 agonističnim delovanjem, tako, da bomo naše agoniste NOD2 preko distančnika kovalentno povezali z znanimi agonisti TLR7 in tako pridobili nove adjuvanse. Liposomska cepiva se že dolgo uporabljajo za dostavo antigenov in adjuvansov in kot sredstvo za povečanje imunskega odziva, saj promovirajo močan celični odziv, hkrati pa izboljšajo stabilnost spojin proti encimskemu stresu. Liposomi so se izkazali kot idealni dostavni sistemi za MDP in derivate, zato jih bomo tudi mi izkoristili za izboljšanje in vivo biološke uporabnosti naših spojin.

Bibliografske reference, ki izhajajo neposredno iz izvajanja projekta:

http://www.sicris.si/public/jqm/search_basic.aspx?lang=slv&opt=2&subopt=1&opdescr=search&code1=cmn&code2=auto&search_term=žiga%20jakopin

Financira: