U. S. Food and Drug Administration

 Robert Daniels

Robert Daniels, PhD

Office of Vaccines Research and Review
Division of Viral Products
Laboratory of Pediatric and Respiratory virus Disease

[email protected]

Biosketch

Tohtori Robert Daniels väitteli molekyyli-ja solubiologian tohtoriksi Massachusettsin yliopistossa Amherstissa vuonna 2007 ja suoritti tohtorintutkinnon jälkeisen koulutuksen Karoliinisessa instituutissa Ruotsissa. Vuonna 2010 hänestä tuli apulaisprofessori Tukholman yliopiston biokemian ja biofysiikan laitokselle, jossa hän hyödynsi biokemian ja sekretorisen proteiinin taittelun asiantuntemustaan perustaakseen tutkimusryhmän, joka tutki influenssaviruksen pinta-antigeenin, neuraminidaasin (NA) kypsymistä ja evoluutiota. Hän sai myös Tukholman yliopiston vuoden opettaja-palkinnon 2018. Vuonna 2019 tohtori Daniels liittyi lasten ja hengitysteiden virustautien laboratorioon (Lprvd) Virustuotteiden jakoon (DVP), Cber: n rokotteiden tutkimus-ja Tarkastusvirastoon (Ovrr). Hänen ryhmänsä keskittyy influenssarokotteen tehon ja ristisuojan lisäämiseen kehittämällä menetelmiä, joilla parannetaan vastetta rokotteiden NA-antigeenia vastaan sekä arvioidaan NA kiertävissä kannoissa ja rokotevalmisteissa.

yleistä

influenssavirusten arvioidaan aiheuttavan vuosittain oireenmukaisia infektioita 3-11%: lla Yhdysvaltain väestöstä ja vakavia tauteja noin 1,5%: lla tartunnan saaneista. Vaikka useat nyt saatavilla olevat lääkkeet voivat rajoittaa influenssatartunnan vakavuutta, vuosittainen rokotus on edelleen tehokkain tapa vähentää influenssavirusten aiheuttamaa tautitaakkaa.

nykyiset influenssarokotteet sisältävät jakautuneita inaktivoituja influenssaviruksia, eläviä heikennettyjä influenssaviruksia ja rekombinantti hemagglutiniini (HA) – antigeenejä. Jokaisella rokotetyypillä on etunsa, ja ne kaikki suojaavat kahdelta influenssa A-alatyypiltä (H1N1 ja H3N2) ja ainakin yhdeltä influenssa B-sukulinjasta (Yamagata ja Victoria), jotka aiheuttavat kausittaisia infektioita ihmisillä.

halkaistujen inaktivoitujen influenssarokotteiden valmistuksessa käytetään yleensä kandidaattirokotteen viruksia (CVV) munasoluissa tai nisäkässoluissa, kun taas rekombinanttirokotteet valmistetaan hyönteissoluista. Näistä eroista huolimatta molemmat tuotteet on standardoitu HA-antigeenipitoisuuden perusteella, koska HA-vasteet korreloivat hyvin suojan kanssa.

joka kausi useat toisiinsa liittyvät haasteet voivat vaikuttaa influenssarokotteen tehoon: 1) influenssavirukset kehittyvät jatkuvasti, mikä voi aiheuttaa A-tyypin viruksissa antigeenistä ajautumista ja ajoittaista antigeenistä muutosta; 2) rokotekannat on valittava kuukausia etukäteen valmistusaikojen noudattamiseksi; 3) viruksen leviäminen munissa tai soluissa voi johtaa odottamattomiin mukautumisiin, jotka voivat muuttaa rokotteen tärkeitä antigeenejä.

vaikka influenssarokotteet on pääasiassa kehitetty tuottamaan optimaalinen immuunivaste HA: ta vastaan, influenssaviruksilla on toinen, vähemmän runsas pinta-antigeeni, neuraminidaasi (NA). HA: n tavoin NA: n tunnistavat vasta-aineet voivat antaa sekä vastaavan suojan että ristisuojan influenssaviruskantoja vastaan. NA myös kehittyy ja ajautuu riippumatta HA. Nämä ominaisuudet viittaavat siihen, että parantamalla NA-vastetta voidaan ehkä lisätä rokotekattavuutta ja lieventää monia influenssarokotteiden vuosittaisia haasteita.

inaktivoitujen ja elävien heikennettyjen influenssavirusrokotteiden jaottelussa NA on. Monet tekniset kysymykset on kuitenkin ensin ratkaistava, ennen kuin vuotuisten rokotteiden NA-komponenttia voidaan säännellä. Laboratoriomme käsittelee järjestelmällisesti useita näistä kysymyksistä luodakseen kehyksen, jolla voidaan parantaa NA: n kykyä lisätä vuotuisen rokotteen laajuutta ja tehoa.

Tieteellinen yleiskatsaus

 laboratorion päätavoitteena on lisätä rokotteen tehoa ja ristisuojaa influenssaviruksia vastaan parantamalla NA-antigeenivastetta. Havainnekuva kuvaa analyyttisiä ja kokeellisia lähestymistapoja, joita laboratorio käyttää parantaakseen virus-ja proteiinipohjaisten influenssarokotteiden aikaansaamaa NA-vastetta.
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.

influenssavirukset sisältävät kahta pinta-antigeenia, reseptoreita sitovaa proteiinia, hemagglutiniinia (HA), ja reseptoreita tuhoavaa entsyymiä, neuraminidaasia (NA). Influenssarokotteet on kuitenkin kehitetty ensisijaisesti runsaampaan HA-antigeeniin keskittyvillä menetelmillä. Pitkän aikavälin tavoitteemme on lisätä vuosittaisen influenssarokotteen laajuutta ja tehoa luomalla samanlaiset puitteet NA-antigeenin arvioinnille.

tämän tavoitteen saavuttamiseksi pyrimme luomaan menetelmiä, joilla voidaan nopeasti seurata NA-antigeenisyyden muutoksia ja määritellä suojauksen kanssa korreloivat NA-parametrit. Käytämme näitä parametreja arvioidaksemme immunogeenisen NA-pitoisuuden rokotteen valmistusprosessin aikana ja selvittääksemme, onko määrä riittävä. Samanaikaisesti kehitämme lähestymistapoja, joilla voidaan lisätä CVV: n NA-pitoisuutta, säilyttää sen immunogeenisuus eri valmistusprosesseissa ja suunnitella järkevästi nas-järjestelmä parantamaan rekombinanttipohjaisten rokotteiden immunogeenisuutta.

laboratoriossa nämä tavoitteet on jaettu seuraaviin tutkimusalueisiin: 1) na-määrityksen kehittäminen kiertävien kantojen luonnehtimiseksi; 2) CVV: n suunnittelu VIRUSPOHJAISTEN rokotteiden NA-vasteiden lisäämiseksi; 3) rekombinantti NAs: n rationaalinen suunnittelu tuotannon ja immunogeenisuuden parantamiseksi.

käsittelemme kutakin tutkimusaluetta käyttäen samanlaista systemaattista lähestymistapaa, johon yleensä kuuluu In vitro-biokemiallinen analyysi ja sen jälkeen validointitestit, joihin kuuluu solupohjaisia määrityksiä ja In vivo-eläinmalleja. Käyttämiämme tekniikoita ovat: entsyymikinetiikka, proteiini/viruspuhdistus, analyyttiset määritykset, virusten käänteisgenetiikka soluissa ja munasoluissa sekä virusrokotus-ja haastemallit. Tämä laaja valikoima lähestymistapoja toteutetaan käyttäen kaikkein ajanmukaisimpia laitteita ja tekniikoita, jotta edistysaskeleet yhdellä rokotevalmistuksen alalla voidaan nopeasti arvioida toisella.

tämän työn tulokset auttavat todennäköisesti luomaan puitteet, joita tarvitaan NA-antigeenin parempaan hyödyntämiseen influenssarokotteessa ja NAS: n tunnistamiseen kiertävissä kannoissa, jotka tarjoavat mahdollisimman laajan kattavuuden tulevia kausia varten. Yhdessä näiden käsitteiden pitäisi edistää influenssarokotteen valmistusta ja parantaa vuosirokotteen tehoa.

julkaisut

  1. Nature Microbiology, Dec 4 (12); 2565-2577 (doi:10.1038 / s41564-019-0537-z)
    influenssan NA-toimintaa koskevat rakenteelliset rajoitukset edistävät sopeutumista ja monipuolistumista.
    Wang H, Dou d, Östbye H, Revol R, Daniels R (2019)
  2. ACS Nano, June 25; 13(6):6689-6701 (doi:10.1021/acsnano.9b01052)
    Transfektoiduissa soluperäisissä jättiläisrakkuloissa kvantifioitu kaarevuus – ja faasiindusoitu proteiininlajittelu.
    Moreno-Pescador G, Florentsen CD, Østbye H, Sønder SL, Boye TL, Veje EL, Sonne AK, Semsey S, Nylandsted J, Daniels R, Bendix PM (2019)
  3. Frontiers in Microbiology, July 23; 10: 1511 (Doi: 10.3389/fmicb.2019.01511)
    rekombinanttiproteiinisaannin tehostaminen E. coli – periplasmassa yhdistämällä signaalipeptidi ja tuotantonopeusseulonta.
    Karyolaimos A, Ampah-Korsah H, Hillenaar T, Borras AM, Dolata KM, Sievers s, Riedel K, Daniels R, de Gier JW (2019)
  4. Frontiers in Immunology, July 20; 9: 1581 (Doi: 10.3389/fimmu.2018.01581)
    influenssa A-virussolun tulo, replikaatio, virusten kokoaminen ja liikkuminen.
    Dou D, Revol R, Östbye H, Wang H, Daniels R (2018)
  5. Proceedings of the National Academy of Sciences, April 17; 115 (16) E3808-E3816. (doi: 10.1073 / pnas.1722333115)
    useat ydinvoimaa replikoivat virukset tarvitsevat stressin aiheuttamaa proteiinia ZC3H11A tehokkaaseen kasvuun.
    Younis S, Kamel W, Falkeborn T, Wang H, Yu D, Daniels R, Essand M , Hinkula J, Akusjärvi G, Andersson L (2018)
  6. Journal of Cell Biology, 2017 Aug 7; 216(8):2283-2293 (doi: 10.1083/jcb.201702102)
    viruksen sekretoristen proteiinien translationaalinen säätely 5′-koodausalueilla ja viruksen RNA: ta sitova proteiini.
    Nordholm J, Petitou J, Östbye H, da Silva DV, Dou D, Wang H, Daniels R (2017)
  7. Cell Reports, Jul 5; 20(1):251-263 (Doi: 10.1016/j.celrep.2017.06.021)
    IAV: n replikaation ja samanaikaisen infektion dynamiikan analysointi monipuolisella RNA-viruksen genomin merkintämenetelmällä.
    Dou D, Hernandez-Euta I, Wang H, Östbye H, Qian X, Thiele S, Resa-Infante P, Kouassi N, Sender V, Hentrich K, Mellroth P, Henriques-Normark B, Gabriel G, Nilsson M, Daniels R (2017).

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.