U. S. Food and Drug Administration

 Robert Daniels

Robert Daniels, ph. d.

kontor for vaccineforskning og gennemgang
opdeling af virale produkter
laboratorium for Pædiatrisk og respiratorisk virussygdom

[email protected]

Biosketch

Dr. Robert Daniels modtog sin ph.d. i molekylær og cellulær biologi fra University of Massachusetts, Amherst i 2007 og afsluttede postdoktoruddannelse ved Karolinska Instituttet i Sverige. I 2010 blev han adjunkt ved Institut for Biokemi og biofysik ved Stockholms Universitet, hvor han brugte sin ekspertise inden for biokemi og sekretorisk proteinfoldning til at etablere en forskningsgruppe, der undersøgte modning og udvikling af virusoverfladeantigenet, neuraminidase (NA). Han modtog også prisen for Årets Lærer i Stockholm 2018. I 2019 sluttede Dr. Daniels sig til laboratoriet for pædiatriske og respiratoriske virussygdomme (LPRVD) i divisionen af virale produkter (DVP) på kontoret for vaccineforskning og gennemgang (OVRR) hos CBER. Hans gruppe fokuserer på at øge vaccinens effektivitet og krydsbeskyttelse ved at udvikle metoder til forbedring af responsen mod NA-antigenet i vacciner og til vurdering af NA i cirkulerende stammer og vaccinepræparater.

generel oversigt

virus anslås at forårsage symptomatiske infektioner hos 3-11% af den amerikanske befolkning årligt og alvorlig sygdom hos omkring 1,5% af de inficerede. Selvom flere lægemidler, der nu er tilgængelige, kan begrænse sværhedsgraden af en infektion, er årlig vaccination stadig den mest effektive metode til at reducere sygdomsbyrden forårsaget af virus.

nuværende vacciner omfatter opdelte inaktiverede virus, levende svækkede virus og rekombinante hæmagglutinin (HA) antigener. Hver vaccinetype har fordele, og alle beskytter mod de to influensa a-undertyper (H1N1 og H3N2) og mindst en af de influensa B-slægter (Yamagata og Victoria), der er ansvarlige for sæsoninfektioner hos mennesker.

fremstilling af opdelte inaktiverede vacciner involverer generelt formering af kandidatvaccinevirus (cvv ‘ er) i æg eller pattedyrceller, mens rekombinante HA-vacciner produceres ved hjælp af insektceller. På trods af disse forskelle er begge produkter standardiseret baseret på HA-antigenindholdet, da responser mod HA korrelerer godt med beskyttelse.

hver sæson kan flere indbyrdes forbundne udfordringer påvirke vaccinens effektivitet: 1) Virusvirus udvikler sig konstant, hvilket kan forårsage antigendrift og lejlighedsvis antigenforskydning i type A-vira; 2) vaccinestammer skal vælges måneder i forvejen for at overholde fremstillingsfrister; 3) viral formering i æg eller celler kan føre til uventede tilpasninger, der kan ændre vigtige antigener i vaccinen.

selvom influencevacciner hovedsageligt er udviklet til at generere et optimalt immunrespons mod HA, har influencevirus et andet, mindre rigeligt overfladeantigen, neuraminidase (NA). Ligesom HA kan antistoffer, der genkender NA, give både matchet og krydsbeskyttelse mod virusstammer. NA udvikler sig også og driver uafhængigt af HA. Disse egenskaber indebærer, at det ved at forbedre NA-responsen kan være muligt at øge bredden af vaccinedækningen og afbøde mange af de årlige udfordringer, som influencevacciner står overfor.

i de opdelte inaktiverede og levende svækkede vacciner er NA til stede. Imidlertid skal mange tekniske problemer først løses, før NA-komponenten i de årlige vacciner kan reguleres. Vores laboratorium behandler systematisk flere af disse spørgsmål for at etablere en ramme for forbedring af NA ‘ s evne til at øge bredden og effektiviteten af den årlige vaccine.

videnskabelig oversigt

 laboratoriets hovedmål er at øge vaccinens effektivitet og krydsbeskyttelse mod virus ved at forbedre na-antigenresponsen. Illustrationen viser de analytiske og eksperimentelle tilgange, som laboratoriet bruger i et forsøg på at forbedre NA-responset fremkaldt af virale og proteinbaserede influencevacciner.
Illustration depicting the analytical and experimental approaches the lab utilizes in an effort to enhance the NA response elicited by viral and protein-based influenza vaccines.

det er en af de mest almindelige typer af virus, der findes i den menneskelige krop. Imidlertid er vacciner primært udviklet ved hjælp af metoder centreret om det mere rigelige HA-antigen. Vores langsigtede mål er at øge bredden og effektiviteten af den årlige vaccine ved at etablere en lignende ramme for vurdering af NA-antigenet.

for at nå dette mål arbejder vi på at skabe metoder, der hurtigt kan overvåge ændringer i NA antigenicitet og definere de NA-parametre, der korrelerer med beskyttelse. Vi vil bruge disse parametre til at vurdere det immunogene NA-indhold under vaccinefremstillingsprocessen og til at bestemme, om mængden er tilstrækkelig. Parallelt udvikler vi tilgange til at øge NA-indholdet i cvv ‘ er, bevare dets immunogenicitet gennem de forskellige fremstillingsprocesser og rationelt designe NAs til forbedret immunogenicitet i rekombinantbaserede vacciner.

inden for laboratoriet er disse mål opdelt i følgende forskningsområder: 1) NA-analyseudvikling til karakterisering af cirkulerende stammer; 2) engineering cvv ‘ er for at øge NA-responser fra virusbaserede vacciner; 3) rationelt design af rekombinant NAs til forbedret produktion og immunogenicitet.

vi adresserer hvert forskningsområde ved hjælp af en lignende systematisk tilgang, der generelt involverer in vitro biokemisk analyse efterfulgt af valideringstest, der inkluderer cellebaserede analyser og in vivo dyremodeller. De teknikker, vi bruger, inkluderer: kinetik, protein / viral oprensning, analytiske analyser, viral revers genetik med formering i celler og æg, og viral immunisering og udfordring modeller. Denne brede vifte af tilgange udføres ved hjælp af det mest opdaterede udstyr og teknikker, så fremskridt inden for et område af vaccinefremstilling hurtigt kan vurderes på et andet.

resultaterne fra dette arbejde vil sandsynligvis bidrage til at etablere de rammer, der er nødvendige for bedre at udnytte NA-antigenet i vaccinen og til at identificere NAs i cirkulerende stammer, der vil give den største bredde af dækning for kommende sæsoner. Sammen skal disse begreber bidrage til at fremme vaccinefremstilling og forbedre effektiviteten af den årlige vaccine.

publikationer

  1. Naturmikrobiologi, 4.December (12); 2565-2577 (doi:10.1038 / s41564-019-0537-
    strukturelle begrænsninger for influensa na-aktiviteter fremmer tilpasning og diversificering.
    Vang h, Dou D, Kriststbye H, Revol R, Daniels R(2019)
  2. ACS Nano, 25.juni; 13 (6): 6689-6701 (doi:10.1021/acsnano.9b01052)
    krumning – og faseinduceret proteinsortering kvantificeret i transficerede celleafledte gigantiske vesikler.
    Moreno-Pescador G, Florentsen CD, Larstbye H, S Larsen SL, Boye TL, Veje EL, Sonne AK, Semsey s, Nylandsted J, Daniels R, Bendiks PM (2019)
  3. Frontiers in Microbiology, 23.juli; 10: 1511 (doi: 10.3389/fmicb.2019.01511)
    forbedring af rekombinant proteinudbytte i E. coli periplasma ved at kombinere signalpeptid og produktionshastighedsscreening.
    Karyolaimos A, Ampah-Korsah H, Hillenaar T, Borras AM, Dolata KM, Sievers S, Riedel K, Daniels R, de Gier JV (2019)
  4. grænser i immunologi, 20.juli; 9: 1581 (doi: 10.3389/fimmu.2018.01581)
    virus celleindtastning, replikation, virion samling og bevægelse.
    Dou D, Revol R, Kriststbye H, Vang h, Daniels R (2018)
  5. Proceedings of the National Academy of Sciences, 17.April; 115 (16) E3808-E3816. (doi: 10.1073 / pnas.1722333115)
    flere nukleare replikerende vira kræver det stressinducerede protein C3H11A for effektiv vækst.
    Younis S, Kamel V, Falkeborn T, Vang H, Yu D, Daniels R, Essand M, Hinkula J , Akusj Larrvi G, Andersson L (2018)
  6. Tidsskrift for cellebiologi, 2017 7.August; 216(8):2283-2293 (doi: 10.1083/jcb.201702102)
    translationel regulering af virale sekretoriske proteiner i de 5′ kodende regioner og et viralt RNA-bindende protein.
    Nordholm J, Petitou J, Kriststbye H, Da Silva DV, Dou D, vil H, Daniels R (2017)
  7. Cellerapporter, 5.juli; 20(1): 251-263 (doi: 10.1016/j.celrep.2017.06.021)
    analyse af IAV-replikation og co-infektionsdynamik ved hjælp af en alsidig RNA-viral genommærkningsmetode.
    Dou D, Hernandes-Neuta I, Vil H, Kristian H, Thiele S, Resa-Infante P, Kouassi N, Afsender V, Hentrich K, Mellroth P, Henriks-Normark B, Gabriel G, Nilsson M, Daniels R (2017).

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.