Administrația SUA pentru alimente și medicamente

Robert Daniels

Robert Daniels, PhD

Biroul de cercetare și revizuire a vaccinurilor
Divizia de produse virale
Laboratorul de boli virale pediatrice și respiratorii

[email protected]

Biosketch

Dr.Robert Daniels și-a luat doctoratul în biologie moleculară și celulară de la Universitatea din Massachusetts, Amherst în 2007 și a finalizat pregătirea post-doctorală la Institutul Karolinska din Suedia. În 2010 a devenit profesor asistent la Departamentul de Biochimie și Biofizică de la Universitatea din Stockholm, unde și-a folosit expertiza în biochimie și plierea proteinelor secretoare pentru a înființa un grup de cercetare care a examinat maturarea și evoluția antigenului de suprafață al virusului gripal, neuraminidaza (NA). De asemenea, a primit Premiul pentru Profesorul anului al Universității din Stockholm 2018. În 2019, Dr.Daniels s-a alăturat Laboratorului de boli virale pediatrice și respiratorii (Lprvd) în Divizia de produse virale (DVP), în Biroul de cercetare și revizuire a vaccinurilor (OVRR) la CBER. Grupul său se concentrează pe creșterea eficacității vaccinului gripal și a protecției încrucișate prin dezvoltarea de metodologii pentru îmbunătățirea răspunsului împotriva antigenului NA în vaccinuri și pentru evaluarea NA în tulpinile circulante și preparatele de vaccin.

Prezentare generală

se estimează că virusurile gripale provoacă infecții simptomatice la 3-11% din populația SUA anual și boli severe la aproximativ 1,5% dintre cei infectați. Deși mai multe medicamente disponibile acum pot limita severitatea unei infecții gripale, vaccinarea anuală rămâne cea mai eficientă abordare pentru a reduce povara bolii cauzată de virusurile gripale.

vaccinurile gripale actuale includ virusuri gripale inactivate divizate, virusuri gripale vii atenuate și antigene recombinante de hemaglutinină (HA). Fiecare tip de vaccin are avantaje și toate protejează împotriva celor două subtipuri de gripă A (H1N1 și H3N2) și cel puțin una dintre liniile de gripă B (Yamagata și Victoria) care sunt responsabile pentru infecțiile sezoniere la om.

fabricarea vaccinurilor gripale inactivate divizate implică, în general, propagarea virusurilor vaccinului candidat (CVV) în ouă sau celule de mamifere, în timp ce vaccinurile HA recombinante sunt produse folosind celule de insecte. În ciuda acestor diferențe, ambele produse sunt standardizate pe baza conținutului de antigen HA, deoarece răspunsurile împotriva HA se corelează bine cu protecția.

în fiecare sezon, mai multe provocări interconectate pot afecta eficacitatea vaccinului antigripal: 1) virusurile gripale sunt în continuă evoluție, ceea ce poate provoca deriva antigenică și schimbarea antigenică ocazională a virusurilor de tip A; 2) tulpinile de vaccin trebuie selectate cu luni înainte pentru a respecta termenele de fabricație; 3) propagarea virală în ouă sau celule poate duce la adaptări neașteptate care pot modifica antigene importante din vaccin.

deși vaccinurile antigripale au fost dezvoltate în principal pentru a genera un răspuns imun optim împotriva HA, virusurile gripale posedă un al doilea antigen de suprafață mai puțin abundent, neuraminidaza (NA). La fel ca HA, anticorpii care recunosc NA pot oferi atât protecție potrivită, cât și protecție încrucișată împotriva tulpinilor virusului gripal. NA, de asemenea, evoluează și derivă independent de HA. Aceste proprietăți implică faptul că, prin îmbunătățirea răspunsului NA, ar putea fi posibil să se mărească amploarea acoperirii vaccinului și să se atenueze multe dintre provocările anuale cu care se confruntă vaccinurile antigripale.

în vaccinurile cu virus gripal inactivat divizat și viu atenuat, NA este prezentă. Cu toate acestea, multe probleme tehnice trebuie rezolvate mai întâi înainte ca componenta NA a vaccinurilor anuale să poată fi reglementată. Laboratorul nostru abordează sistematic mai multe dintre aceste probleme pentru a stabili un cadru pentru îmbunătățirea capacității NA de a crește amploarea și eficacitatea vaccinului anual.

prezentare științifică

scopul principal al laboratorului este de a crește eficacitatea vaccinului și protecția încrucișată împotriva virusurilor gripale prin îmbunătățirea răspunsului la antigenul NA. Ilustrația descrie abordările analitice și experimentale pe care laboratorul le utilizează într-un efort de a spori răspunsul NA provocat de vaccinurile gripale virale și pe bază de proteine.
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.

virusurile gripale conțin două antigene de suprafață, proteina care leagă receptorul, hemaglutinina (HA) și enzima care distruge receptorul, neuraminidaza (NA). Cu toate acestea, vaccinurile gripale au fost dezvoltate în primul rând folosind metodologii centrate pe antigenul HA mai abundent. Obiectivele noastre pe termen lung sunt de a crește amploarea și eficacitatea vaccinului antigripal anual prin stabilirea unui cadru similar pentru evaluarea antigenului NA.

pentru a atinge acest obiectiv, lucrăm la crearea unor metode capabile să monitorizeze rapid schimbările în antigenicitatea NA și să definească parametrii NA care se corelează cu protecția. Vom folosi acești parametri pentru a evalua conținutul de NA imunogen în timpul procesului de fabricație a vaccinului și pentru a determina dacă cantitatea este suficientă. În paralel, dezvoltăm abordări pentru a crește conținutul de NA în cvv, pentru a-și păstra imunogenitatea pe parcursul diferitelor procese de fabricație și pentru a proiecta rațional NAs pentru o imunogenitate îmbunătățită în vaccinurile pe bază de recombinare.

în cadrul laboratorului, aceste obiective sunt separate în următoarele domenii de cercetare: 1) dezvoltarea testului NA pentru caracterizarea tulpinilor circulante; 2) Ingineria CVV-urilor pentru creșterea răspunsurilor NA de la vaccinurile pe bază de virus; 3) proiectarea rațională a NAs recombinant pentru îmbunătățirea producției și imunogenității.

abordăm fiecare domeniu de cercetare folosind o abordare sistematică similară care implică, în general, analize biochimice in vitro urmate de teste de validare care includ teste pe bază de celule și modele animale in vivo. Tehnicile pe care le folosim includ: cinetica enzimatică,purificarea proteinelor / virale, teste analitice, genetică inversă virală cu propagare în celule și ouă și imunizare virală și modele de provocare. Această gamă largă de abordări sunt realizate folosind cele mai recente echipamente și tehnici, astfel încât progresele într-un domeniu de fabricare a vaccinurilor să poată fi evaluate rapid în altul.

rezultatele acestei lucrări vor ajuta probabil la stabilirea cadrelor necesare pentru a utiliza mai bine antigenul NA în vaccinul antigripal și pentru a identifica NAs în tulpinile circulante care vor oferi cea mai mare lățime de acoperire pentru sezoanele viitoare. Împreună, aceste concepte ar trebui să contribuie la avansarea fabricării vaccinului antigripal și la îmbunătățirea eficacității vaccinului anual.

publicații

  1. Microbiologia naturii, Dec 4 (12); 2565-2577 (doi:10.1038 / s41564-019-0537-z)
    restricțiile structurale pentru activitatea gripei na promovează adaptarea și diversificarea.
    Wang H, Dou D, H, Revol R, Daniels R (2019)
  2. ACS Nano, 25 iunie; 13(6):6689-6701 (doi:10.1021/acsnano.9b01052)
    sortarea proteinelor induse de curbură și fază cuantificată în veziculele gigantice derivate din celule transfectate.
    Moreno-Pescador G, Florentsen CD, Xvstbye H, S SL, Boye TL, Veje EL, Sonne AK, Semsey S, Nylandsted J, Daniels R, Bendix PM (2019)
  3. frontiere în Microbiologie, 23 iulie; 10: 1511 (doi: 10.3389/fmicb.2019.01511)
    creșterea randamentelor de proteine recombinante în periplasma E. coli prin combinarea peptidei semnal și screeningul ratei de producție.
    Karyolaimos a, Ampah-Korsah H, Hillenaar T, Borras am, Dolata KM, Sievers s, Riedel K, Daniels R, de Gier JW (2019)
  4. frontiere în Imunologie, 20 iulie; 9: 1581 (doi: 10.3389/fimmu.2018.01581)
    intrarea celulelor virusului gripal A, replicarea, asamblarea și mișcarea virionului.
    Dou D, Revol R, Xvstbye H, Wang H, Daniels R (2018)
  5. lucrările Academiei Naționale de științe, 17 aprilie; 115 (16) e3808-e3816. (doi: 10.1073 / pnas.1722333115)
    mai multe virusuri cu replicare nucleară necesită proteina zc3h11a indusă de stres pentru o creștere eficientă.
    Younis s, Kamel W, Falkeborn T, Wang H, Yu D, Daniels R, Essand M , Hinkula J, Akusj Unixtrvi G, Andersson L (2018)
  6. Jurnalul de Biologie Celulară, 2017 Aug 7; 216(8):2283-2293 (doi: 10.1083/jcb.201702102)
    reglarea translațională a proteinelor secretoare virale de către regiunile de codificare 5′ și o proteină care leagă ARN-ul viral.
    Nordholm J, Petitou J, H, da Silva dv, Dou D, Wang h, Daniels R (2017)
  7. rapoarte de celule, iulie 5; 20(1):251-263 (doi: 10.1016/j.celrep.2017.06.021)
    analiza replicării IAV și a dinamicii coinfecției printr-o metodă versatilă de etichetare a genomului viral ARN.
    Dou D, Hernandez-Nuta I, Wang H, Xian X, Thiele S, Resa-Infante P, Kouassi N, Expeditor V, Hentrich K, Mellroth P, Henriques-Normark B, Gabriel G, Nilsson M, Daniels R (2017).

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.