AbstractsBiology & Animal Science

Development of a Norovirus Capsid GII-4 and GI-3 Virus-like Particle-based Candidate Vaccine

by Kirsi Tamminen




Institution: U of Tampere : Diss
Department:
Year: 2015
Keywords: Norovirus; rokote; immuunivaste; vaccine; immune response
Record ID: 1139592
Full text PDF: http://tampub.uta.fi/handle/10024/97199


Abstract

Norovirus (NoV) on rotaviruksen (RV) jälkeen toiseksi yleisin lasten virusperäisen akuutin gastroenteriitin (AGE) aiheuttaja maailmanlaajuisesti. Monissa maissa NoV on kuitenkin noussut tärkeimmäksi AGE:n aiheuttajaksi sen jälkeen, kun RV-rokotteet lisättiin kansallisiin rokotusohjelmiin. Norovirukset luokitellaan geneettisesti kuuteen eri genoryhmään (GI-GVI), joista genoryhmät GI ja GII sisältävät suurimman osan ihmisessä tautia aiheuttavista noroviruksista. Maailmanlaajuisesti yleisin genotyyppi, GII-4, on taudinaiheuttajana 55–85 %:ssa NoV-tautitapauksista. Norovirusta vastaan ei ole rokotetta, mutta tarve lasten, aikuisten erityisryhmien sekä vanhusten rokottamiseen on olemassa. Tämän väitöskirjatyön ensimmäisessä vaiheessa selvitimme NoV-vasta-aineiden ikäkohtaista esiintyvyyttä 0–14 vuotiailla lapsilla, minkä ansiosta serologinen ympäristö voitiin ottaa huomioon NoV-rokotteen kehityksessä. Kaikissa ikäryhmissä esiintyi NoV-spesifisiä immunoglobuliini (Ig) G ja IgA vasta-aineita. Vastasyntyneillä vauvoilla havaittiin äidiltä peräisin olevia NoV IgG-vasta-aineita, mutta niiden määrä väheni nopeasti syntymän jälkeen. IgG-vasta-aineiden perusteella jopa 47 % 6–23 kuukauden ikäisistä lapsista oli saanut NoV-infektion, ja sekä vasta-aineiden esiintymisen yleisyys että niiden määrä veressä kasvoivat iän myötä. Nämä tulokset osoittavat, että norovirusta esiintyy yleisesti jo pienillä lapsilla ja että toistuvat NoV-infektiot ovat tavallisia. NoV-rokote tulisikin antaa varhaisella iällä, jotta suuri osa lasten NoV-gastroenteriiteistä pystyttäisiin estämään. Norovirusta ei ole pystytty kasvattamaan laboratoriossa, mikä on estänyt elävän NoV-rokotteen kehittämisen. Elävän rokotteen sijaan NoV-rokotekandidaateiksi on ehdotettu norovirusperäisiä proteiinirakenteita, kuten viruksen kaltaisia partikkeleita (VLP:itä) ja P-partikkeleita. Kumpikaan rakenne ei sisällä NoV-genomia ja rakenteellisesti ne eroavat toisistaan siten, että VLP:t ilmentävät NoV-kapsidin rakenteen kokonaan ja P-partikkelit vain osittain, sisältäen kuitenkin toiminnallisesti tärkeät NoV-partikkelin osat. Toisessa osatyössä vertasimme näiden kahden rakenteen immunogeenisuutta hiirissä. VLP:t aktivoivat ristiin reagoivan vasta-ainevälitteisen ja soluvälitteisen immuunivasteen, kun taas P-partikkelit indusoivat tyyppispesifisiä vasta-aineita. Kokeen tulokset osoittavat, että laajakirjoisen NoV-rokotteen tulisi pohjautua VLP:ihin. Norovirusgenotyyppien laaja kirjo ja NoV-vasta-aineiden yleisyys vaikeuttavat NoV-rokotteen kehittämistä. Olemassa olevasta NoV-immuunivasteesta huolimatta elimistön tulisi kyetä tehokkaasti muodostamaan vasta-aineita uusia, esimerkiksi rokotteen sisältämiä genotyyppejä vastaan. Kolmannessa osatyössä testasimme hiirillä, muodostuvatko vasta-aineet spesifisesti uutta NoV-genotyyppiä vastaan, kun hiiret oli aikaisemmin immunisoitu toisella genotyypillä. Olemassa oleva immuunivaste ei heikentänyt uuden vasta-ainevälitteisen vasteen syntymistä, joten norovirusten kohdalla ei löytynyt viitteitä ”original antigenic sin” -ilmiöstä.…