RU2600162C1 - Method of treating and preventing hiv infection of type 1 subtype a - Google Patents

Method of treating and preventing hiv infection of type 1 subtype a Download PDF

Info

Publication number
RU2600162C1
RU2600162C1 RU2015147243/15A RU2015147243A RU2600162C1 RU 2600162 C1 RU2600162 C1 RU 2600162C1 RU 2015147243/15 A RU2015147243/15 A RU 2015147243/15A RU 2015147243 A RU2015147243 A RU 2015147243A RU 2600162 C1 RU2600162 C1 RU 2600162C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hiv
tat
genome
patient
amino acids
Prior art date
Application number
RU2015147243/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Геннадьевич Сивов
Андрей Николаевич ВОЛОГОДСКИЙ
Original Assignee
Игорь Геннадьевич Сивов
Андрей Николаевич ВОЛОГОДСКИЙ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игорь Геннадьевич Сивов, Андрей Николаевич ВОЛОГОДСКИЙ filed Critical Игорь Геннадьевич Сивов
Priority to RU2015147243/15A priority Critical patent/RU2600162C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2600162C1 publication Critical patent/RU2600162C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine and concerns a method of treating and preventing HIV infection of type 1 subtype A (HIV-1A), in which HIV-1A genome structure is extracted from infected patient, primary structure of 14 N-terminal amino acids of Tat-protein in extracted HIV-1A genome is determined, personalized drug is created in the form of 6-peptidyl substituted with aminopenicillanic acid derivatives (6-peptidil - APA) peptide, having amino acid sequence, coinciding with the first 14 N-terminal amino acids of Tat-protein in extracted HIV-1A genome of infected patient, and obtained personalized preparation is administrated to patient.
EFFECT: invention provides effective treatment and prevention of HIV-1A, minimized side effect of vaccination process.
3 cl, 9 ex, 7 dwg, 1 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области иммунологии и медицины и предназначено для лечения и профилактики ВИЧ-инфекции типа 1 субтипа «А» (ВИЧ-1А).The invention relates to the field of immunology and medicine and is intended for the treatment and prevention of HIV infection of type 1 subtype "A" (HIV-1A).

В настоящее время проблема борьбы с ВИЧ-инфекцией (вирусом иммунодефицита человека) приобрела глобальный характер из-за распространения ВИЧ-инфекции практически во всех странах, в том числе и в Российской Федерации, где количество ВИЧ-инфицированных по официальной оценке приближается к 1 миллиону. Для вируса иммунодефицита человека характерна высокая частота генетических изменений, возникающих в процессе самовоспроизведения. Частота возникновения ошибок в геноме ВИЧ на несколько порядков больше, чем у эукариот. Из этого следует, что практически у каждой вирусной частицы в последовательности геномной РНК есть хотя бы один и более нуклеотидов, по которым она отличается от предшественника. В настоящее время выделяют 4 типа ВИЧ, отличающихся по наиболее характерным признакам, в частности различной структурой генома: ВИЧ-1, ВИЧ-2, ВИЧ-3, ВИЧ-4. Наиболее распространенным типом вирусов является ВИЧ-1, открытый в 1983 г. Вирус иммунодефицита человека 1-го типа (ВИЧ-1) обладает высокой генетической изменчивостью, а его штаммы разделены на три главные группы: главную (М), которая являются причиной большинства ВИЧ-1 инфекций во всем мире, особая группа (О) и новая группа (N), штаммы которой не принадлежат ни к М, ни к О. В пределах группы М выделено девять субтипов, которые получили буквенное обозначение «A-D», «F-H», «J» и «K». Также выявлены рекомбинантные формы вируса (Grant R Campbell, Erwann Ρ Loret. What Does the HIV1 Tat Protein Teach us About Developing an AIDS Vaccine? Retrovirology 2009; 6: 50-56). Наиболее часто выделяемыми от ВИЧ-1 инфицированных людей штаммами в промышленно развитых странах мира являются вирусы, принадлежащие к субтипам «В», «С», «D». В РФ, Белоруссии и Украине от ВИЧ-1 инфицированных людей чаще выделяются вирусы, принадлежащие к субтипу «А» и его рекомбинантным формам.Currently, the problem of combating HIV infection (human immunodeficiency virus) has become global due to the spread of HIV infection in almost all countries, including the Russian Federation, where the number of HIV-infected is officially estimated to be 1 million. The human immunodeficiency virus is characterized by a high frequency of genetic changes that occur during self-reproduction. The frequency of errors in the HIV genome is several orders of magnitude greater than in eukaryotes. From this it follows that almost every viral particle in the sequence of genomic RNA has at least one or more nucleotides by which it differs from its predecessor. Currently, 4 types of HIV are distinguished, which differ in the most characteristic features, in particular, in the different genome structure: HIV-1, HIV-2, HIV-3, HIV-4. The most common type of virus is HIV-1, discovered in 1983. Type 1 human immunodeficiency virus (HIV-1) has high genetic variability, and its strains are divided into three main groups: the main (M), which is the cause of most HIV -1 infections worldwide, a special group (O) and a new group (N), the strains of which do not belong to either M or O. Within group M, nine subtypes are identified that received the letter designation “AD”, “FH” , "J" and "K". Recombinant forms of the virus have also been identified (Grant R Campbell, Erwann Ρ Loret. What Does the HIV1 Tat Protein Teach us About Developing an AIDS Vaccine? Retrovirology 2009; 6: 50-56). The most frequently isolated strains from HIV-1 infected people in industrialized countries are viruses belonging to the subtypes "B", "C", "D". In the Russian Federation, Belarus and Ukraine, viruses belonging to the subtype “A” and its recombinant forms are more often isolated from HIV-1 infected people.

Предшествующий уровень техникиState of the art

В настоящее время разработано достаточно много препаратов, применяемых для лечения и профилактики ВИЧ-1, различающихся механизмами воздействия, способами введения и лекарственными формами. Известна композиция, обладающая иммуногенной активностью против ВИЧ, содержащая слитый полипептид, который включает Nef, или его иммуногенный фрагмент, или производное, и р17 Gag, или его иммуногенный фрагмент, или производное, и р24 Gag, или его иммуногенный фрагмент, или производное (RU 2441878, приоритет от 05.08.2004). Указанная композиция позволяет активизировать иммунные ответы на различные типы ВИЧ и может быть использована в виде вакцины, вводимой посредством инъекций.At present, quite a lot of drugs have been developed that are used for the treatment and prevention of HIV-1, which differ in their mechanisms of exposure, route of administration and dosage forms. A known composition having immunogenic activity against HIV, containing a fusion polypeptide that includes Nef, or its immunogenic fragment, or derivative, and p17 Gag, or its immunogenic fragment, or derivative, and p24 Gag, or its immunogenic fragment, or derivative (RU 2441878, priority from 08/05/2004). The specified composition allows you to activate immune responses to various types of HIV and can be used in the form of a vaccine administered by injection.

Известен способ (и композиция) для профилактики и лечения ВИЧ, включающий введение одного или нескольких антиретровирусных препаратов, при котором одновременно и сочетанно вводят активированную-потенцированную формы антител к белку или пептиду иммунной системы, который взаимодействует с ВИЧ или содержание и/или функциональная активность которого изменяется в связи с инфицированием ВИЧ (RU 2516931, приоритет от 06.08.2010). Предлагаемые изобретения позволяют повысить эффективность профилактики и лечения ВИЧ. Композиция может быть получена в виде раствора или таблетки, предназначенных для перорального введения.A known method (and composition) for the prevention and treatment of HIV, comprising the introduction of one or more antiretroviral drugs, which simultaneously and simultaneously enter the activated-potentiated forms of antibodies to a protein or peptide of the immune system that interacts with HIV or the content and / or functional activity of which changes due to HIV infection (RU 2516931, priority from 08/06/2010). The proposed invention improves the effectiveness of the prevention and treatment of HIV. The composition can be obtained in the form of a solution or tablets intended for oral administration.

Известен способ лечения ВИЧ, основанный на использовании композиции, включающей, по меньшей мере, один ингибитор протеазы ВИЧ, выбранный из группы нелфинавир, саквинавир, типранавир и др., и фармацевтически приемлемые вспомогательные вещества, включающие водорастворимые полимеры, при определенном количественном соотношении компонентов (RU 2505286, приоритет от 29.12.2012). Композиция изготавливается в виде твердой лекарственной формы и позволяет улучшить кинетику растворения и биологическую доступность препарата, что сокращает время до наступления лечебного эффекта.A known method of treating HIV based on the use of a composition comprising at least one HIV protease inhibitor selected from the group of nelfinavir, saquinavir, tipranavir and others, and pharmaceutically acceptable excipients, including water-soluble polymers, with a certain quantitative ratio of components (RU 2505286, priority from 12.29.2012). The composition is made in the form of a solid dosage form and can improve the dissolution kinetics and bioavailability of the drug, which reduces the time before the onset of the therapeutic effect.

Указанные способы и композиции согласно описаниям изобретений позволяют повысить эффективность лечения и профилактики ВИЧ-1, однако нигде не говорится о полной стерилизации организма от вируса ВИЧ. Отсутствие такой стерилизации согласно имеющимся данным в отношении клинического течения ВИЧ-1 приводит к различным негативным последствиям, в том числе нейродегеративным, которые обостряются со временем (ВИЧ-1-ассоциированная деменция). Расстройства вызывает присутствие в организме небольшого количества остаточных вирусных геномов, которые, со временем, продуцируют все возрастающие количества Tat-белка, необратимо повреждающего нейроны (Ghafouri M., S. Amini, K. Khalili, B.E. Sawaya. HIV-1 associated dementia: symptoms and causes // Retrovirology 2006, 3(1): 28-38).These methods and compositions according to the descriptions of the inventions can improve the effectiveness of the treatment and prevention of HIV-1, but nowhere is it said about the complete sterilization of the body from the HIV virus. The absence of such sterilization according to the available data regarding the clinical course of HIV-1 leads to various negative consequences, including neurodegenerative ones, which worsen over time (HIV-1-associated dementia). The disorder is caused by the presence in the body of a small amount of residual viral genomes that, over time, produce increasing amounts of Tat protein, which irreversibly damages neurons (Ghafouri M., S. Amini, K. Khalili, BE Sawaya. HIV-1 associated dementia: symptoms and causes // Retrovirology 2006, 3 (1): 28-38).

Одними из наиболее эффективных способов профилактики и лечения ВИЧ-1 являются способы, основанные на применении иммунизации пациентов Tat-белком. Исследование случаев отсутствия наступления СПИДа у ВИЧ-1-инфицированных позволило установить ведущую роль Tat-белка ВИЧ-1 в механизме развития синдрома.One of the most effective methods for the prevention and treatment of HIV-1 are methods based on the use of immunization of patients with Tat protein. A study of cases of the absence of the onset of AIDS in HIV-1-infected allowed to establish the leading role of the HIV-1 Tat protein in the mechanism of the development of the syndrome.

Известно, что у сероположительных пациентов с длительно непрогрессирующей ВИЧ-1-инфекцией (LTNP) отмечается более высокий уровень антител к Tat, чем у сероположительных пациентов с быстрым прогрессом инфекции (US Patent Application 20120121632, РСТ 2009/54846). Другим основанием необходимости разработки Tat-вакцины стал пример LTNP пациента из Габона, который являлся серопозитивным и был заражен штаммом ВИЧ-1 субтипа «В», образующего специфический Tat-белок (WO 95/31999). Tat-белок, выделенный от этого пациента и получивший название «Oyi», показал себя мощным протективным антигеном, при котором подкожная и внутримышечная иммунизация эффективна для случаев заражения ВИЧ-1 субтипов «В», «С», «D» (US Patents 7087377, US Patent Applications 20110165191). Возможность восстановления численности клеток CD4+ реализуется с применением Tat-вакцины, основанной на биологически активном белке (US Patent Applications 0110319593).It is known that seropositive patients with long-term non-progressive HIV-1 infection (LTNP) have a higher level of antibodies to Tat than seropositive patients with rapid infection progression (US Patent Application 20120121632, PCT 2009/54846). Another reason for the development of a Tat vaccine was the example of LTNP from a patient from Gabon, who was seropositive and was infected with the HIV-1 strain of subtype B, which forms a specific Tat protein (WO 95/31999). Tat-protein isolated from this patient and called “Oyi” proved to be a powerful protective antigen in which subcutaneous and intramuscular immunization is effective in cases of HIV-1 subtypes “B”, “C”, “D” (US Patents 7087377 U.S. Patent Applications 20110165191). The ability to restore CD4 + cell numbers is realized using a Tat vaccine based on a biologically active protein (US Patent Applications 0110319593).

Известно использование Tat-иммунизации для усиления эффективности HAART и восстановления иммунного гомеостаза (Ensoli В. и др. Therapeutic Irnmunization with HIV-1 Tat Reduces Immune Activation and Loss of Regulatory T-Cells and Improves Immune Function in Subjects on HAART//PLoS ONE 2010, 5(11): e13540, pp. 1-29).The use of Tat immunization is known to enhance the effectiveness of HAART and restore immune homeostasis (Ensoli B. et al. Therapeutic Irnmunization with HIV-1 Tat Reduces Immune Activation and Loss of Regulatory T-Cells and Improves Immune Function in Subjects on HAART // PLoS ONE 2010 5 (11): e13540, pp. 1-29).

Однако иммунизация Tat-белком субтипа «В» (Tat-белка OyiCys22) не стимулирует эффективную реакцию против разновидностей Tat от «А» и ВИЧ «C1» субтипов, которые вызывают 75% инфекций в мире (РСТ/ЕР 09/54846). Причины малой эффективности иммунизации Tat-белком в данном случае были установлены при изучении структуры нейтрализующих моноклональных антител (7G12, 6Е7, 27А8), которые реагировали лишь с конформационным эпитопом Tat-белка «Oyi» (14-ть первых N-концевых аминокислот, US Patents 7087377).However, immunization with the Tat protein subtype “B” (Tat protein Oyi Cys22 ) does not stimulate an effective response against the Tat species from the “A” and HIV “C1” subtypes, which cause 75% of infections in the world (PCT / EP 09/54846). The reasons for the low efficiency of Tat protein immunization in this case were established by studying the structure of neutralizing monoclonal antibodies (7G12, 6E7, 27A8), which reacted only with the conformational epitope of the Tat protein Oyi (the 14 first N-terminal amino acids, US Patents 7087377).

Известен ряд попыток вызвать у человека образование нейтрализующих антител со структурой вариабельных цепей, близкой к вышеуказанным моноклональным антителам. С этой целью применяют технологию «гаптенизации» (US Patent Applications 0060210588, US Patent Applications 0070207952), а также различные «носители» для «гаптена», адъюванты (усилители иммунного ответа) и способы введения вакцины. В качестве «гаптена» применяются пептиды, соответствующие фрагментам Tat-белка «Oyi» и, в первую очередь, фрагмент, формирующий конформационный эпитоп (15-ть первых N-концевых аминокислот, US Patents 7087377). Технология «гаптенизации» преследует цель получить иммунный ответ на малую по молекулярной массе молекулу («гаптен»), что предполагает образование ковалентной связи между «носителем» и «гаптеном» так, чтобы модифицированный «гаптеном» «носитель» послужил бы мишенью для иммунологической реакции, которую усиливают адъювантами и способами введения. Однако экспериментальные усилия по совмещению технологии «гаптенизации» с определением конформационных эпитопов белков носят характер удачного стечения обстоятельств, которые, несмотря на все попытки, не удается систематизировать и регламентировать.A number of attempts are known to induce the formation of neutralizing antibodies in humans with a variable chain structure close to the above monoclonal antibodies. To this end, “haptenization” technology is used (US Patent Applications 0060210588, US Patent Applications 0070207952), as well as various “hapten” carriers, adjuvants (enhancers of the immune response) and vaccine administration methods. Peptides corresponding to the Oyi Tat protein fragments and, first of all, the fragment forming the conformational epitope (the 15 first N-terminal amino acids, US Patents 7087377) are used as a “hapten". The technology of “haptenization” aims to obtain an immune response to a molecule with a small molecular weight (“hapten”), which suggests the formation of a covalent bond between the “carrier” and “hapten” so that the “carrier” modified by the “hapten” would serve as a target for an immunological reaction which is enhanced by adjuvants and methods of administration. However, the experimental efforts to combine the technology of "haptenization" with the determination of conformational epitopes of proteins are in the nature of a successful combination of circumstances, which, despite all attempts, cannot be systematized and regulated.

Известен способ профилактики и лечения ВИЧ, основанный на применении вакцин, содержащих V3-петлю gp120 и Tat ВИЧ-1 (RU 2432356, приоритет от 11.03. 2005). Tat взаимодействует с петлей V3 gp120, имитируя таким образом корецептор CCR5 как на молекулярном (структурном), так и на функциональном уровне и придавая тем самым CCR5 штаммам ВИЧ способность инфицировать клетки-мишени, экспрессирующие лишь очень малые количества CCR5, которые не могли быть инфицированы тем же самым вирусом в отсутствие иммобилизованного Tat. В связи с наличием молекулярной мимикрии между CCR5 и Tat, комплексы и антитела, получаемые против данных комплексов, будут также, частично, имитировать действие или напрямую действовать против эпитопов, присутствующих в CCR5 или в комплексе CCR5/V3-петля, способствуя повышению эффективности вакцины или антител, используемых для пассивной иммунизации, однако данное изобретение также не решает задачу по получению эффективного иммунного ответа против ВИЧ-1А и его Tat-белка.A known method for the prevention and treatment of HIV, based on the use of vaccines containing the V3 loop gp120 and Tat HIV-1 (RU 2432356, priority from 11.03. 2005). Tat interacts with the V3 gp120 loop, thus simulating the CCR5 coreceptor both at the molecular (structural) and functional levels and thereby giving the CCR5 strains of HIV the ability to infect target cells expressing only very small amounts of CCR5 that could not be infected by the same virus in the absence of immobilized Tat. Due to the presence of molecular mimicry between CCR5 and Tat, the complexes and antibodies obtained against these complexes will also partially imitate the effect or directly act against epitopes present in the CCR5 or CCR5 / V3-loop complex, thereby increasing the effectiveness of the vaccine or antibodies used for passive immunization, however, this invention also does not solve the problem of obtaining an effective immune response against HIV-1A and its Tat protein.

Таким образам из уровня техники известны способы анти-Tat вакцинации, которые показали клиническую эффективность (отсутствия наступления СПИД) при заражении вирусами лишь субтипов «В», «С», «D». Однако для ВИЧ-1А, эндемичного для РФ, Белоруссии и Украины, не существует анти-Tat вакцинации и не описаны случаи сероположительных и, одновременно, длительно не прогрессирующих пациентов (LTNP).Such images from the prior art known methods of anti-Tat vaccination, which showed clinical efficacy (lack of AIDS) when infected with viruses of only subtypes "B", "C", "D". However, for HIV-1A, endemic to the Russian Federation, Belarus and Ukraine, there is no anti-Tat vaccination and cases of seropositive and, at the same time, long-term non-progressive patients (LTNP) are not described.

Кроме того, все применяемые в настоящее время препараты и композиции, предназначенные для воздействия на различные типы и субтипы ВИЧ-1, не учитывают индивидуальные особенности структуры генома ВИЧ-1А конкретного инфицированного пациента, связанные с высокой частотой генетических изменений ВИЧ, приводящие, как к наличию у разных пациентов с одним субтипом ВИЧ-1А отличающихся структур геномов ВИЧ-1А, так и к наличию у одного инфицированного пациента нескольких различных структур генома ВИЧ-1А одного субтипа. Соответственно, и применяемые способы и препараты, предназначенные для лечения и профилактики ВИЧ-1А, не достаточно дифференцированы по избирательности своего воздействия и не индивидуализированы в отношении конкретного пациента, что снижает их эффективность и приводит к различным осложнениям.In addition, all currently used preparations and compositions intended for influencing various types and subtypes of HIV-1 do not take into account the individual structural features of the HIV-1A genome of a specific infected patient, associated with a high frequency of HIV genetic changes, leading to the presence of in different patients with the same HIV-1A subtype, the different structures of the HIV-1A genomes are different, as well as the presence of several different structures of the HIV-1A genome in one infected patient of the same subtype. Accordingly, the methods and preparations used for the treatment and prevention of HIV-1A are not sufficiently differentiated by the selectivity of their effects and are not individualized in relation to a particular patient, which reduces their effectiveness and leads to various complications.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей настоящего изобретения является создание персонализированного способа лечения и профилактики ВИЧ-1А с использованием пептида (ов) 6-пептидил замещенного производными аминопенициллановой кислоты (6-пептидил - АПА), позволяющего получать у сероположительных пациентов отсутствие прогрессирующего течения ВИЧ-1А. Необходимость создания персонализированного способа лечения и профилактики ВИЧ-1А возникает в связи с очень высокой вариабельностью последовательности Tat-белка, которая была выявлена при анализе выделенных ранее инфекционных молекулярных клонов этого вируса (Desfosses Y., M. Solis, Q. Sun, N. Grandvaux, C. Van Lint, A. Burny, A. Gatignol, M.A. Wainberg, R. Lin, J. Hiscott. Regulation of Human Immunodeficiency Virus Type 1 Gene Expression by Clade-Specific Tat Proteins // JOURNAL OF VIROLOGY, 2005, Vol. 79, №14 p. 9180-9191).The present invention is the creation of a personalized method for the treatment and prevention of HIV-1A using peptide (s) 6-peptidyl substituted with derivatives of aminopenicillanic acid (6-peptidyl-APA), which allows to obtain from seropositive patients the absence of a progressive course of HIV-1A. The need to create a personalized method for the treatment and prevention of HIV-1A arises due to the very high variability of the Tat protein sequence, which was revealed by analyzing previously isolated infectious molecular clones of this virus (Desfosses Y., M. Solis, Q. Sun, N. Grandvaux , C. Van Lint, A. Burny, A. Gatignol, MA Wainberg, R. Lin, J. Hiscott. Regulation of Human Immunodeficiency Virus Type 1 Gene Expression by Clade-Specific Tat Proteins // JOURNAL OF VIROLOGY, 2005, Vol. 79, No. 14 p. 9180-9191).

Решение указанной задачи обеспечивается тем, что в отличие от известных способов новым является то, что выделяют структуру генома ВИЧ-1А у инфицированного пациента, определяют первичную структуру 14-ти N-концевых аминокислот Tat-белка в выделенном геноме ВИЧ-1А, создают персонализированный препарат в виде 6-пептидил замещенного производными аминопенициллановой кислоты (6-пептидил-АПА) пептида, имеющего аминокислотную последовательность, совпадающую с 14-ю N-концевыми аминокислотами Tat-белка в выделенном геноме ВИЧ-1А инфицированного пациента, и вводят полученный персонализированный препарат пациенту, причем введение препарата осуществляют ректальным способом, при этом в случае выделения у инфицированного пациента нескольких различных структур генома ВИЧ-1А, имеющих отличия в составе 14-ти N-концевых аминокислот Tat-белка, для каждой из указанных структур генома ВИЧ-1А создается свой персонализированный препарат со структурой, совпадающей с составом 14-ти N-концевых аминокислот Tat-белка каждого из выделенных геномов ВИЧ-1А, причем все созданные препараты вводят пациенту ректальным способом.The solution to this problem is provided by the fact that, in contrast to the known methods, it is new that the structure of the HIV-1A genome is isolated from the infected patient, the primary structure of the 14 N-terminal amino acids of the Tat protein is determined in the selected HIV-1A genome, and a personalized preparation is created in the form of a 6-peptidyl substituted aminopenicillanic acid derivative (6-peptidyl-APA) peptide having an amino acid sequence matching the 14th N-terminal amino acids of the Tat protein in the isolated HIV-1A genome of the infected patient and the resulting personalized preparation is administered to the patient, the preparation being administered rectally, and in the case of isolation of several different structures of the HIV-1A genome from the infected patient with differences in the composition of the 14 N-terminal amino acids of the Tat protein, for each of these structures of the HIV-1A genome, a personalized preparation is created with a structure that matches the composition of the 14 N-terminal amino acids of the Tat protein of each of the selected HIV-1A genomes, and all created drugs are administered rectally to the patient th way.

Кроме того, 6-АПА модифицированный Tat-пептид(-ы) ВИЧ-1А вводят в виде свечи или в виде микроклизмы.In addition, HIV-1A 6-APA modified Tat peptide (s) are administered as a suppository or as microclysters.

Определение первичной структуры 14-ти N-концевых аминокислот Tat-белка в выделенном геноме ВИЧ-1А позволяет идентифицировать структуру инфекционных молекулярных клонов, выделенных от инфицированного пациента, и создать персонализированный препарат в виде 6-пептидил замещенного производными аминопенициллановой кислоты (6-пептидил - АПА) пептида, имеющего аминокислотную последовательность, совпадающую с 14-ю N-концевыми аминокислотами Tat-белка в выделенном геноме ВИЧ-1А инфицированного пациента.Determination of the primary structure of the 14 N-terminal amino acids of the Tat protein in the selected HIV-1A genome allows us to identify the structure of infectious molecular clones isolated from an infected patient and create a personalized preparation in the form of 6-peptidyl substituted with aminopenicillanic acid derivatives (6-peptidyl - APA ) a peptide having an amino acid sequence that matches the 14th N-terminal amino acids of the Tat protein in the selected HIV-1A genome of the infected patient.

Введение полученного персонализированного препарата пациенту позволяет обеспечить наличие иммунной реакции пациента на ВИЧ-1А при устранении опасности самопроизвольного инфицирования пациента ВИЧ-1А в процессе вакцинации, уменьшить побочное действие от введения препарата и увеличить эффективность его применения.The introduction of the obtained personalized drug to the patient allows ensuring the patient's immune response to HIV-1A while eliminating the risk of spontaneous infection of the patient with HIV-1A during the vaccination process, reducing the side effect of drug administration and increasing the effectiveness of its use.

Ведение пациенту нескольких различных структур генома ВИЧ-1А, имеющих отличия в составе 14-ти N-концевых аминокислот Tat-белка, в случае выделения у инфицированного пациента подобных структур, позволяет обеспечить необходимые иммунные реакции пациента на все выделенные структуры ВИЧ-1А.The administration of several different structures of the HIV-1A genome to the patient, which differ in the composition of the 14 N-terminal amino acids of the Tat protein, if similar structures are isolated in an infected patient, allows the patient to provide the necessary immune responses to all the selected HIV-1A structures.

Введение препарата ректальным способом позволяет повысить эффективность действия препарата за счет увеличения интенсивности воздействия, сокращения времени его усвояемости и выработки иммунного ответа на введение препарата, а также уменьшить его дозировку и снизить побочное действие.The introduction of the drug by the rectal method allows to increase the effectiveness of the drug by increasing the intensity of exposure, reducing its digestibility and developing an immune response to the drug, as well as reducing its dosage and reducing side effects.

Введение препарата в виде свечи или микроклизмы повышает удобство проведения вакцинации и расширяет возможности по его использованию в различных условиях.The introduction of the drug in the form of a candle or microclysters increases the convenience of vaccination and expands the possibilities for its use in various conditions.

Сущность настоящего изобретения иллюстрируется следующими изображениями:The essence of the present invention is illustrated by the following images:

Фиг. 1 - Структура молекулярного клона.FIG. 1 - The structure of the molecular clone.

Фиг. 2 - Микроклизма.FIG. 2 - Microclyster.

Фиг. 3 - Выявление предынтеграционного комплекса (ПИК) в цитоплазме ВИЧ-зараженных 106 МПКЧ (время после заражения 8 часов, дорожка «О»).FIG. 3 - Identification of the pre-integration complex (PIK) in the cytoplasm of HIV-infected 106 MPCH (time after infection 8 hours, track "O").

Фиг. 4 - Результат электрофореза плазмидной ДНК в 1,5% агарозном геле.FIG. 4 - The result of electrophoresis of plasmid DNA in a 1.5% agarose gel.

Фиг. 5 - Выделение инфекционного потомства ВИЧ-1.FIG. 5 - Isolation of the infectious offspring of HIV-1.

Фиг. 6 - Результаты электрофореза в 2% агарозном геле продуктов амплификации последовательностей LTR, pol и tat.FIG. 6 - Results of 2% agarose gel electrophoresis of amplification products of LTR, pol and tat sequences.

Фиг. 7 - Таблица 1. Структура праймеров для амплификации.FIG. 7 - Table 1. The structure of the primers for amplification.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Предлагаемый способ позволяет обеспечить получение персонализированного состояния LTNP (непрогрессирующего течения ВИЧ-1А инфекции) и может быть реализован на базе существующего уровня техники следующей последовательностью операций.The proposed method allows to obtain a personalized state of LTNP (non-progressive course of HIV-1A infection) and can be implemented on the basis of the existing level of technology with the following sequence of operations.

Первоначально подготавливают необходимые фрагменты 6-ΑΠΑ модифицированного Tat-пептида ВИЧ-1А, для чего осуществляют определение первичной структуры 14-ти N-концевых аминокислот Tat-белка у инфекционного молекулярного клона (-ов), выделенного от пациента. Затем создают персонализированный препарат: 6-пептидил замещенного производного 6-ΑΠΑ, где пептидил структурно аналогичен 14-ти N-концевым аминокислотам Tat-белка инфекционного молекулярного клона (-ов) у ВИЧ-1А инфицированного пациента. После чего осуществляют ректальную иммунизацию (IR) пациента персонализированным препаратом, введение которого вызывает у пациента образование трех классов антител IgG, IgM и IgA (иммуноглобулины классов G, M, А соответственно) в высоком титре и, соответственно, повышение титра иммунных CTL у пациента. В случае выделения у инфицированного пациента нескольких различных структур генома ВИЧ-1А, имеющих отличия в составе 14-ти N-концевых аминокислот Tat-белка, для каждой из указанных структур генома ВИЧ-1А создается свой персонализированный препарат со структурой, совпадающей с составом 14-ти N-концевых аминокислот Tat-белка каждого из выделенных геномов ВИЧ-1А, причем все созданные препараты вводят пациенту ректальным способом.Initially, the necessary fragments of the 6-modified Tat peptide of HIV-1A are prepared, for which purpose the primary structure of the 14 N-terminal amino acids of the Tat protein is determined from the infectious molecular clone (s) isolated from the patient. A personalized preparation is then created: 6-peptidyl substituted 6-производ derivative, where the peptidyl is structurally similar to the 14 N-terminal amino acids of the Tat protein of the infectious molecular clone (s) in an HIV-1A infected patient. Then, rectal immunization (IR) of the patient is carried out with a personalized preparation, the introduction of which causes the patient to form three classes of IgG, IgM and IgA antibodies (immunoglobulins of classes G, M, A, respectively) in a high titer and, accordingly, an increase in the titer of immune CTL in the patient. If several different structures of the HIV-1A genome are distinguished in an infected patient, which differ in the composition of the 14 N-terminal amino acids of the Tat protein, a personalized drug is created for each of the indicated structures of the HIV-1A genome with a structure matching the composition of 14- ty of the N-terminal amino acids of the Tat protein of each of the selected HIV-1A genomes, all created drugs being administered to the patient in a rectal manner.

Изобретение позволяет получать персонализированные биологически активные препараты, которые могут формировать ковалентные связи с растворимыми белками и белками клеточной поверхности и показывают желаемую биологическую активность in vivo. Первой практической задачей данного изобретения являлось определение структуры генома ВИЧ-1 у инфицированного пациента по схеме, известной специалистам (US Patent 4520113; US Patent 4647773; US Patent 4708818; EP 0178978-A/2; WO 8601827-A/1; EP 0185444-A2). На основании данного изобретения выделение и определение структуры генома ВИЧ-1 у инфицированного пациента позволяет не только уточнить диагноз, но выяснить структуру Tat-белка инфекционного молекулярного клона (-ов) у ВИЧ-1А инфицированного пациента. В ходе вакцинации открывается возможность проследить за соотношением инфекционных и неинфекционных молекулярных клонов в плазме пациента так, что можно оценить эффективность иммунизации. Следует отметить возможность контроля передачи инфекционного вируса контактирующим с пациентом лицам. Изобретение позволяет получать комбинированные «гаптены» с хорошей фармакодинамикой за счет физиологически активной половины, например, 6-ΑΠΑ, способной, после открытия β-лактамного кольца, к образованию ковалентных связей с самыми различными белковыми молекулами по ε-аминогруппам аминокислотных остатков лизина («пенициллоильная» конфигурация), или за счет дисульфидной связи с остатками цистеина («пеницилленильная» или «пеницилламинная» конфигурация). В рамках настоящего изобретения созданы нетоксичные персонализированные препараты комбинированных «гаптенов» так, что в физиологических условиях они распознаются Τ- и В-клетками в форме иммуногенных детерминант (эпитопов), как известно специалистам (US Patent 6811782; US Patent 7115266; US Patent Applications 0130236478). Дополнительно, Th1 ответы против комбинированных «гаптенов» достигаются не только структурным полиморфизмом продуктов распознавания, обеспечивающим вариацию процессинга и индукцию ответов цитотоксических Т-клеток (CTL), которые в норме являются субдоминантными (РСТ/ЕР 2004/11950), но и использованием соответствующих ODN адъювантов, известных специалистам (US Patent 6194388; US Patent 6821957). По схеме данного изобретения персонализированный препарат для ректальной иммунизации вводится по схемам, снижающим частоту повторных инъекций. На основании данного изобретения эффективная иммунизация комбинированными «гаптенами» исключает возможность для полноразмерного Tat-белка функционировать как адъювант, повышая клеточные иммунные ответы против других антигенов, как раскрыто в WO 03/0098670.The invention allows to obtain personalized biologically active preparations that can form covalent bonds with soluble proteins and cell surface proteins and show the desired biological activity in vivo. The first practical objective of this invention was to determine the structure of the HIV-1 genome in an infected patient according to a scheme known to those skilled in the art (US Patent 4520113; US Patent 4647773; US Patent 4708818; EP 0178978-A / 2; WO 8601827-A / 1; EP 0185444- A2). Based on the present invention, isolation and determination of the structure of the HIV-1 genome in an infected patient allows not only to clarify the diagnosis, but also to determine the structure of the Tat protein of the infectious molecular clone (s) in the HIV-1A infected patient. During vaccination, it is possible to monitor the ratio of infectious and non-infectious molecular clones in the patient’s plasma so that the effectiveness of immunization can be evaluated. It should be noted that it is possible to control the transmission of the infectious virus to people in contact with the patient. The invention allows to obtain combined "haptens" with good pharmacodynamics due to the physiologically active half, for example, 6-ΑΠΑ, capable, after opening of the β-lactam ring, to form covalent bonds with a wide variety of protein molecules at the ε-amino groups of the amino acid residues of lysine ("penicilloyl "Configuration), or due to a disulfide bond with cysteine residues (" penicillin "or" penicillamine "configuration). In the framework of the present invention, non-toxic personalized preparations of combined “haptens” are created so that under physiological conditions they are recognized by Τ and B cells in the form of immunogenic determinants (epitopes), as is known to specialists (US Patent 6811782; US Patent 7115266; US Patent Applications 0130236478 ) Additionally, Th1 responses against combined “haptens” are achieved not only by structural polymorphism of recognition products, providing processing variation and induction of cytotoxic T-cell responses (CTL), which are normally subdominant (PCT / EP 2004/11950), but also using appropriate ODNs adjuvants known in the art (US Patent 6194388; US Patent 6,821,957). According to the scheme of this invention, a personalized preparation for rectal immunization is administered according to schemes that reduce the frequency of repeated injections. Based on the present invention, effective immunization with combined “haptens” precludes the possibility for the full-sized Tat protein to function as an adjuvant, increasing cellular immune responses against other antigens, as disclosed in WO 03/0098670.

Эффективность иммунизации контролировали по известным специалистам технологическим регламентам (анализ титра специфических иммуноглобулинов и цитотоксических лимфоцитов), а вирусную нагрузку и титр инфекционного вируса - по схеме, известной специалистам (US Patent 4520113; US Patent 4647773; US Patent 4708818; EP 0178978-A/2; WO 8601827-A/1; ЕР 0185444-A2).Immunization efficiency was monitored according to well-known technological regulations (analysis of the titer of specific immunoglobulins and cytotoxic lymphocytes), and the viral load and titer of the infectious virus according to the scheme known to specialists (US Patent 4520113; US Patent 4647773; US Patent 4708818; EP 0178978-A / 2 ; WO 8601827-A / 1; EP 0185444-A2).

Экспериментальные исследования предложенного способа были осуществлены ЗАО «ЮрВелес». Привлечение пациентов к участию в исследованиях осуществлялось с учетом положений Хельсинской Декларации Всемирной медицинской ассоциации (ВМА) «Этические Принципы для медицинских исследований с человеком», параграф 22 части «В» которой гласит: «В любом исследовании на людях, каждый потенциальный участник эксперимента должен быть адекватно информирован… После того, как участнику эксперимента обеспечено понимание информации, врач должен получить добровольное информированное согласие этого участника эксперимента, предпочтительно в письменной форме, которая … должна быть юридически зарегистрирована и засвидетельствована».Experimental studies of the proposed method were carried out by CJSC YurVeles. The involvement of patients in the research was carried out taking into account the provisions of the Helsinki Declaration of the World Medical Association (WMA) “Ethical Principles for Medical Research with a Person”, paragraph 22 of part “B” of which reads: “In any study in humans, every potential participant in the experiment should be adequately informed ... After the participant of the experiment is provided with an understanding of the information, the doctor must obtain the voluntary informed consent of this participant in the experiment, preferably in writing, which ... must be legally registered and attested. ”

Все манипуляции с материалами, подозрительными на зараженность ВИЧ-1, проводили с учетом правил поведения в лаборатории, работающей с материалом, зараженным ВИЧ-1. Результаты исследований иллюстрируются графическими материалами (Фиг. 1, 7), а на Фиг. 2-6 представлены в виде фотографий.All manipulations with materials suspicious of HIV-1 infection were carried out taking into account the rules of conduct in a laboratory working with material infected with HIV-1. The research results are illustrated by graphic materials (Figs. 1, 7), and in Figs. 2-6 are presented in the form of photographs.

Структура молекулярного клона показана на Фиг. 1. Участки последовательностей ID-дупликаций плазмиды pBR-322 (K00005, GenBank) указаны номерами нуклеотидов; приведены нуклеотидные последовательности стыков между LTR ВИЧ-1 и pBR-322, ID-последовательность подчеркнута. Обозначения:The molecular clone structure is shown in FIG. 1. Plots of sequences of ID duplications of plasmid pBR-322 (K00005, GenBank) are indicated by nucleotide numbers; the nucleotide sequences of the joints between the LTR of HIV-1 and pBR-322 are shown, the ID sequence is underlined. Designations:

Figure 00000001
Figure 00000001

Результат выявления предынтеграционного комплекса (ПИК) в цитоплазме ВИЧ-1 зараженных МПКЧ (мононуклеары периферической крови человека) показан на Фиг. 3 (106 МПКЧ, время после заражения 8 часов, дорожка «О». Вирус получали после трансфекции активированных МПКЧ инфекционной вирусной кДНК). ПИК-сы выделяли из цитоплазматической фракции. Полосу «ПИК» вырезали из геля и в ПЦР (полимеразная цепная реакция) определяли присутствие последовательностей LTR и генов gag, pol, env. Дорожка «К» - контроль: незараженные клетки. Окраска гелей - пропидия иодидом, облучение лазерным импульсом с

Figure 00000002
. В обоих случаях на картине разделения выделяются интенсивные полосы, принадлежащие рибосомальным РНК (около 5 и 2 т.п.о.).The result of the identification of a pre-integration complex (PIK) in the cytoplasm of HIV-1 infected MPPC (human peripheral blood mononuclear cells) is shown in FIG. 3 (10 6 MCPC, time after infection 8 hours, lane “O." The virus was obtained after transfection of MCPC-activated infectious viral cDNA). PIKs were isolated from the cytoplasmic fraction. The PIK band was excised from the gel and the presence of LTR sequences and gag, pol, env genes were determined in PCR (polymerase chain reaction). Lane “K” - control: uninfected cells. Gel staining - propidium iodide, laser irradiation with
Figure 00000002
. In both cases, intense bands belonging to ribosomal RNA (about 5 and 2 kb) are highlighted in the separation picture.

Результат электрофореза плазмидной ДНК в 1,5% агарозном геле представлен на Фиг. 4. Дорожки: «А» - фрагменты линейной ДНК с размерами от 4-0,5 т.п.о. (тысячи пар оснований). «Б-Д» - плазмидные ДНК, выделенные из материала трансформированных клонов, очевидно присутствие гибридной плазмиды (показано стрелкой) с молекулярной массой, многократно превосходящей таковую pBR322 (4,36 т.п.о., дорожка «Д»).The result of plasmid DNA electrophoresis on a 1.5% agarose gel is shown in FIG. 4. Tracks: “A” - linear DNA fragments with sizes from 4-0.5 kbp (thousands of base pairs). “B-D” - plasmid DNA isolated from the material of transformed clones, the presence of a hybrid plasmid (shown by an arrow) with a molecular mass many times greater than that of pBR322 (4.36 kbp, lane “D”) is evident.

Выделение инфекционного потомства ВИЧ-1 определяли по характерному изменению монослоя клеток, полученного с помощью осаждения PEI на пластиковую поверхность лунки. На Фиг. 5 воедино сведены половины лунок, на одной из которых (слева) видны характерные нарушения монослоя клеток («бляшки»).The isolation of HIV-1 infectious progeny was determined by the characteristic change in the cell monolayer obtained by deposition of PEI on the plastic surface of the well. In FIG. 5 halves of the holes are brought together, on one of which (on the left) characteristic violations of the cell monolayer (“plaque”) are visible.

На Фиг. 6 представлены результаты электрофореза в 2% агарозном геле продуктов амплификации последовательностей LTR, pol и tat. Дорожки: 1 - LTR, 2 - pol, 3 - tat из инфекционной кДНК, 4 - tat из неинфекционной кДНК.In FIG. Figure 6 presents the results of electrophoresis in a 2% agarose gel of amplification products of LTR, pol, and tat sequences. Lanes: 1 - LTR, 2 - pol, 3 - tat from infectious cDNA, 4 - tat from non-infectious cDNA.

Структура праймеров для амплификации приведена в Таблице 1, Фиг. 7.The structure of the amplification primers is shown in Table 1, FIG. 7.

Изобретение поясняется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Выделение и клонирование ПИК-совExample 1. Isolation and cloning of PIC owls

Из крови здорового донора фракцию, содержащую МПКЧ, выделяли центрифугированием на ступенчатом градиенте Ficol 400. Клетки культивировали 2-е суток при 37°С в среде RPMI1640 с 10% фетальной бычьей сыворотки, рекомбинантным IL-2 человека (50 ед./мл), а также ФГА (до 0,5%). 2×107 МПКЧ, активированных ФГА (фитогемагглютинин), вносили в сыворотки больных СПИД (синдром приобретенного иммунного дефицита) с достаточно высоким титром вирусного белка р24 и инкубировали смесь 6-8 часов при 37°С. Предынтеграционные комплексы (ПИК-сы) осаждали центрифугированием (8000 об/мин, 15 минут) из осветленного лизата. Присутствие в лизатах клеток ПИК-сов ВИЧ-1 контролировали электрофорезом в агарозном геле (см. Фиг. 3). Осадок смешивали в 100 мкл буфера "А" (10 мм MgCl2, 20 мм HEPES (N-гидроксиэтилпиперазин-N′-2-этансульфоновая кислота) [рН=7.2], 10% PEG8000, 5 мМ апротинина, 1 мм DTT (дитиотрейтол)) с ДНК плазмиды pBR322 (50 нг) и инкубировали смесь при 25°С в течение 30 минут. Смесью проводили трансформацию компетентных клеток штамма χ6019. Трансформированные клетки высевали на среду с ундекилвиологеном (20 мкг/мл). Посевы инкубировали при 37°С в течение 18 часов. Частота образования колоний, содержащих гибридные плазмиды с молекулярными клонами ВИЧ-1А, составила не менее 15%.From the blood of a healthy donor, the fraction containing MPCC was isolated by centrifugation on a step gradient of Ficol 400. Cells were cultured for 2 days at 37 ° C in RPMI1640 medium with 10% fetal bovine serum, recombinant human IL-2 (50 units / ml), as well as PHA (up to 0.5%). 2 × 10 7 MPHCs activated with PHA (phytohemagglutinin) were added to the serum of AIDS patients (acquired immune deficiency syndrome) with a sufficiently high titer of p24 viral protein and the mixture was incubated for 6-8 hours at 37 ° C. Pre-integration complexes (PIKs) were precipitated by centrifugation (8000 rpm, 15 minutes) from the clarified lysate. The presence of HIV-1 PICs in the cell lysates was monitored by agarose gel electrophoresis (see Fig. 3). The pellet was mixed in 100 μl of buffer A (10 mm MgCl 2 , 20 mm HEPES (N-hydroxyethylpiperazine-N′-2-ethanesulfonic acid) [pH = 7.2], 10% PEG8000, 5 mM aprotinin, 1 mm DTT (dithiothreitol )) with plasmid DNA pBR322 (50 ng) and the mixture was incubated at 25 ° C for 30 minutes. The mixture was used to transform competent cells of strain χ6019. Transformed cells were plated on a medium with undekilviologen (20 μg / ml). Crops were incubated at 37 ° C for 18 hours. The frequency of colony formation containing hybrid plasmids with HIV-1A molecular clones was at least 15%.

Пример 2. Определение инфекционности молекулярных клонов ВИЧ-1А и определение их структуры (секвенирование)Example 2. The determination of the infectivity of the molecular clones of HIV-1A and the determination of their structure (sequencing)

Клоны, потомство которых содержало гибридные плазмиды, определяли методом электрофореза в агарозном геле, как описано ранее (Promega Technical Manual №012). На Фиг. 3 показан результат электрофореза ДНК клона, содержащего гибридную плазмиду с очень низкой подвижностью. Клеточную массу потомства колоний, содержащих гибридные плазмиды с низкой подвижностью, собирали и разрушали для выделения плазмидной ДНК по технологии, описанной в US Patent 6242220, и последующего электрофореза в 1,5% агарозном геле (см. Фиг. 4). ДНК гибридных плазмид с молекулярной массой, многократно превосходящей таковую pBR322 (4,36 т.п.о.), выделенных из агарозы, использовали для трансформации клеток линии Jurkat (по технологии Promega Transfection Guide, см. US Patent 5824812; US Patent 5869715), осажденных на поверхность чашек PEI. Образование инфекционного потомства ВИЧ-1 определяли по характерному изменению монослоя клеток (см. Фиг. 5). ДНК гибридных плазмид, которые при трансформации клеток линии Jurkat вызывали характерное изменение монослоя клеток, использовали для амплификации в ПЦР (технология дана по US Patent 4683202) для идентификации последовательностей LTR, а также генов pol и tat. В таблице 1 приведены структуры праймеров для амплификации, а на Фиг. 6 результат ПЦР эксперимента.Clones whose progeny contained hybrid plasmids were determined by agarose gel electrophoresis as previously described (Promega Technical Manual No. 012). In FIG. 3 shows the result of electrophoresis of a DNA clone containing a hybrid plasmid with very low mobility. The cell mass of the progeny of colonies containing low mobility hybrid plasmids was harvested and destroyed to isolate plasmid DNA using the technology described in US Pat. No. 6,242,220 and subsequent electrophoresis on a 1.5% agarose gel (see FIG. 4). DNA of hybrid plasmids with a molecular weight many times greater than that of pBR322 (4.36 kb) isolated from agarose was used to transform Jurkat cells (using the Promega Transfection Guide technology, see US Patent 5824812; US Patent 5869715) deposited on the surface of PEI cups. The formation of HIV-1 infectious progeny was determined by the characteristic change in the cell monolayer (see Fig. 5). DNA of hybrid plasmids, which during the transformation of Jurkat cells caused a characteristic change in the monolayer of cells, was used for amplification in PCR (the technology is given according to US Patent 4,683,202) to identify LTR sequences, as well as pol and tat genes. Table 1 shows the structures of the amplification primers, and FIG. 6 is the result of a PCR experiment.

Пример 3. Определение структуры Tat кодирующего экзона и определение аминокислотной последовательности, совпадающей с таковой в N-концевых позициях 2-15 Tat-белкаExample 3. Determination of the Tat structure of the coding exon and determination of the amino acid sequence that matches that at the N-terminal positions of the 2-15 Tat protein

Фрагмент ДНК гибридных плазмид с инфекционными молекулярными клонами ВИЧ-1А и кодирующими Tat-белок амплифицировали в ПНР. Продукт амплификации секвенировали в автоматическом режиме на секвенаторе 373A Automatic Sequencer (Applied Biosysthems USA) с использованием набора реагентов «Dye Deoxy Terminator ABI sequencing Kit with Taq-polymerase FS» («Perkin-Elmer», USA), как известно специалистам. Первичную структуру Tat-белка ВИЧ-1А определяли с помощью программы Vector NTI 11.5, как это изложено в US Patent 5801056.The DNA fragment of hybrid plasmids with infectious molecular clones of HIV-1A and encoding Tat protein was amplified in Poland. The amplification product was automatically sequenced on a 373A Automatic Sequencer (Applied Biosysthems USA) using the Dye Deoxy Terminator ABI sequencing Kit with Taq-polymerase FS (Perkin-Elmer, USA) reagent kit, as is known to those skilled in the art. The primary structure of the HIV-1A Tat protein was determined using the Vector NTI 11.5 program, as described in US Patent 5801056.

Структуры Tat-пептидов, обнаруженные в геномах группы ВИЧ-1А-инфицированных пациентов, привлеченных к испытаниям, могут быть представлены в виде XPXDPXXEPWXHPG. Как видно из представленной последовательности в пяти позициях могут быть замены. Тем самым обсуждение возможности создания промышленной анти-Tat вакцины, направленной против ВИЧ-1А, должно быть отложено до получения большей статистики инфекционных молекулярных клонов вируса этого субтипа.The structures of Tat peptides found in the genomes of a group of HIV-1A-infected patients involved in trials can be represented as XPXDPXXEPWXHPG. As can be seen from the presented sequence in five positions there can be replacements. Thus, the discussion of the possibility of creating an industrial anti-Tat vaccine against HIV-1A should be postponed until more statistics of the infectious molecular clones of the virus of this subtype are obtained.

Пример 4. Синтез олигопептидовExample 4. Synthesis of oligopeptides

Полученные на пептидном синтезаторе ABI 488А (Perkin Elmer, Norwalk, Conn.) методом F-moc (метод твердофазного синтеза пептидов с флуренилметоксикарбонил/трет-бутил производными аминокислот) пептиды требовали стадии «снятия защиты» с 15 мМ трифлуороуксусной кислотой (TFA), и проводили выделение целевого продукта методом жидкостной хроматографии высокого давления (HPLC) согласно прилагаемым инструкциям.Obtained on an ABI 488A peptide synthesizer (Perkin Elmer, Norwalk, Conn.) By the F-moc method (solid-phase synthesis of peptides with florenylmethoxycarbonyl / tert-butyl derivatives of amino acids), the peptides required a deprotection step with 15 mM trifluoroacetic acid (TFA), and the desired product was isolated by high pressure liquid chromatography (HPLC) according to the attached instructions.

Пример 5. Синтез 6-АПА модифицированного Tat-пептида ВИЧ-1А (комбинированный «гаптен») и определение его способности ковалентно присоединяться к сывороточному альбумину человекаExample 5. Synthesis of 6-APA modified Tat-peptide HIV-1A (combined "hapten") and determination of its ability to covalently attach to human serum albumin

Лиофильно высушенные 14-членные пептиды со структурой, указанной ниже, использовали для создания конъюгатов с натриевой солью бромоацетилированной 6-АПА в 100 мМ бортном буфере (рН=8.3). Конъюгаты пептидов с 6-АПА вновь выделяли с помощью HPLC и лиофилизировали. Часть препарата комбинированного «гаптена» использовали для определения его способности ковалентно присоединяться к сывороточному альбумину человека (технология в общем виде описана в US Patent 4596768).Lyophilically dried 14-membered peptides with the structure indicated below were used to create conjugates with sodium salt of bromoacetylated 6-APA in 100 mM buffer (pH = 8.3). Conjugates of peptides with 6-APA were again isolated using HPLC and lyophilized. A portion of the combined hapten preparation was used to determine its ability to covalently attach to human serum albumin (the technology is generally described in US Patent 4,596,768).

Пример 6. Протокол иммунизацииExample 6. Immunization Protocol

Введение, по крайней мере, комбинированного «гаптена» одного вида, через слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта субъектаThe introduction of at least a combined "hapten" of the same type, through the mucous membrane of the gastrointestinal tract of the subject

Величина однократной дозы, содержащей терапевтически эффективное количество активного начала в препарате, определялась опытным путем и равнялась в среднем 200 мкг. Причем, поскольку в способе предлагается средство для иммунизации, индивидуализируемое для конкретного пациента, то выбор доз препарата корректировался исходя из принципа индивидуального подбора действующего активного вещества, с учетом результатов оценки результатов кожной пробы после каждого введения препарата. Ректальную иммунизацию добровольцев проводили двух- или трехкратно с интервалом в две недели. Количество иммунизаций также определяли с учетом результатов оценки кожной пробы.The value of a single dose containing a therapeutically effective amount of the active principle in the preparation was determined empirically and was equal to an average of 200 μg. Moreover, since the method proposes a means for immunization, individualized for a particular patient, the choice of doses of the drug was adjusted based on the principle of individual selection of the active active substance, taking into account the results of evaluating the results of a skin test after each injection of the drug. Rectal immunization of volunteers was performed two or three times with an interval of two weeks. The number of immunizations was also determined based on the results of the evaluation of the skin test.

Согласно проведенным исследованиям препараты для иммунизации имели уровни токсичности по Limulus амебному лизату <0,1 ед/мкг. Другие токсикологические характеристики препаратов изучали на базе Лаборатории лекарственной токсикологии Федерального государственного учреждения «Российский кардиологический научно-производственный комплекс» в соответствии с регламентами («Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических препаратов» (МЗ РФ, Москва, 2000). Проведенные испытания на мышах и крысах Wistar показали, что значения доз острой и хронической токсичностей используемого препарата превышали суточную терапевтическую дозу для человека в 1400 и 20 раз.According to studies, immunization preparations had Limulus toxicity levels for amoebic lysate <0.1 u / μg. Other toxicological characteristics of the drugs were studied at the Laboratory of Drug Toxicology of the Federal State Institution “Russian Cardiological Research and Production Complex” in accordance with the regulations (“Guidelines for the experimental (preclinical) study of new pharmacological drugs” (Ministry of Health of the Russian Federation, Moscow, 2000). in mice and rats of Wistar showed that the doses of acute and chronic toxicity of the drug used exceeded the daily therapeutic dose for eloveka 1400 and 20 times.

Пример 7. ИФАExample 7. ELISA

Плашки для микротитрования покрывали 200 нг N-концевых пептидов или 1 мкг бежов, растворенных в 50 мМ карбонатно-бикарбонатного буфера (Sigma-Aldrich). После стадии блокирования неспецифического связывания разведения проб плазмы (получены от ВИЧ-1А инфицированных пациентов) или контрольных материалов (здоровые пациенты, препарат «трастозумаб») в 25% DMSO (диметилсульфоксид) вносили в лунки на 18 часов при +5°С. Связывание антител и их классов выявляли используя античеловеческие IgG кролика, меченные флюорогенным красителем TAMPA (флуоресцентный краситель тетраметилродамин) (по технологии US Patent Applications 20080274488).Microtiter plates were coated with 200 ng of N-terminal peptides or 1 μg of beige dissolved in 50 mM carbonate-bicarbonate buffer (Sigma-Aldrich). After the blocking step of non-specific binding, dilutions of plasma samples (obtained from HIV-1A infected patients) or control materials (healthy patients, Trastozumab) in 25% DMSO (dimethyl sulfoxide) were added to the wells for 18 hours at + 5 ° C. Binding of antibodies and their classes was detected using rabbit anti-human IgG labeled with TAMPA fluorogenic dye (tetramethylrodamine fluorescent dye) (US Patent Applications 20080274488).

Уровень IgE плазмы определяли с помощью коммерческого набора IgE ELISA kit (Mabtech Inc., Sweden) и согласно прилагаемым инструкциям.Plasma IgE levels were determined using a commercial IgE ELISA kit (Mabtech Inc., Sweden) and in accordance with the attached instructions.

Постановка ИФА. Антитела против Tat-белка у пациента выявляли стандартным ИФА с U96 плашками (Nunc). Дно лунки предварительно покрывали 0.5 мкг/лунку каждой разновидности Tat в 100 мМ фосфатном буфере рН=4.5 и инкубировали 16 ч при 4°С с последующей инкубацией с 2%-ным молоком (для снижения неспецифического связывания). Сыворотки (одна сыворотка для одной чашки) были добавлены в различном разбавлении PBS с 0.2% молоком и мягко качали на шейкере 1 ч в RT. Вторичное антитело (античеловеческие IgG кролика, меченные TAMRA) разбавляли 1:1000 в PBS с 0.2% молоком, было добавлено к каждому хорошо и мягко качали на шейкере 1 ч в RT. Чашки были вымыты трижды с 200 мкл однократного PBS/0.05% Tween 20 (Genaxis) между каждым последующим шагом. Открытие было выполнено с 100 мкл ABTS (2,2′-azino-bis-3-ethylbenz-thiazoline-6-sulfonic кислота от Сигмы), добавленный к каждому хорошо, и мера поглощения света читалась в универсальном микроспектрофотометре для прочтения планшетов EL800 (BIO-ТЕК INSTRUMENT, INC) в 405 нм.IFA production. Antibodies against Tat protein in a patient were detected by standard ELISA with U96 plates (Nunc). The bottom of the well was preliminarily coated with 0.5 μg / well of each Tat species in 100 mM phosphate buffer pH = 4.5 and incubated for 16 h at 4 ° С followed by incubation with 2% milk (to reduce non-specific binding). Serums (one serum for one cup) were added in various dilutions of PBS with 0.2% milk and gently pumped on a shaker for 1 hour in RT. The secondary antibody (rabbit anti-human IgG labeled with TAMRA) was diluted 1: 1000 in PBS with 0.2% milk; it was added to each well and gently pumped on a shaker for 1 hour in RT. The dishes were washed three times with 200 μl of a single PBS / 0.05% Tween 20 (Genaxis) between each subsequent step. The discovery was performed with 100 μl ABTS (2,2′-azino-bis-3-ethylbenz-thiazoline-6-sulfonic acid from Sigma), added well to each, and the light absorption measure was read in a universal EL800 microspectrophotometer for reading tablets (BIO -TECH INSTRUMENT, INC) at 405 nm.

Пример 8. Определение CTL активностиExample 8. Determination of CTL activity

CTL (цитотоксический лимфоцит) активность проводили методом внутрикожной пробы с синтетическим сингенным пептидным конъюгатом с сывороточным альбумином человека.CTL (cytotoxic lymphocyte) activity was performed by intracutaneous assay with a synthetic syngeneic peptide conjugate with human serum albumin.

Пример 9. Определение эффективности иммунизацииExample 9. Determination of the effectiveness of immunization

Техника подсчета CD4 (клеточный рецептор-маркер лимфоцитов «помощников»): выделение на магнитных бусинах с моноклональными антителами против рецепторов CD4 (Becton Dickinson, USA).CD4 counting technique (“helper” cell receptor marker of lymphocytes): isolation on magnetic beads with monoclonal antibodies against CD4 receptors (Becton Dickinson, USA).

Оценка вирусной нагрузки: количественный ПЦР, проводимый ООО «Инвитро».Viral load assessment: quantitative PCR performed by Invitro LLC.

Оценка QoL (показатель качества жизни): опрос, проводимый лечащим врачом, по Вопроснику ВОЗКЖ-100 (Анкета Всемирной организации здравоохранения).QoL assessment (Quality of Life Index): a survey conducted by the attending physician on the WHOQJ-100 Questionnaire (World Health Organization Questionnaire).

Figure 00000003
Figure 00000003

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Предлагаемый персонализированный способ позволяет обеспечить эффективное лечение и профилактику ВИЧ-1А, минимизировать побочные действия от процесса вакцинации и может быть реализован в амбулаторных условиях на базе имеющегося оборудования.The proposed personalized method allows to provide effective treatment and prevention of HIV-1A, minimize side effects from the vaccination process and can be implemented on an outpatient basis on the basis of existing equipment.

Claims (3)

1. Способ лечения и профилактики ВИЧ-инфекции типа 1 субтипа А (ВИЧ-1А), при котором выделяют структуру генома ВИЧ-1А у инфицированного пациента, определяют первичную структуру 14-ти N-концевых аминокислот Tat-белка в выделенном геноме ВИЧ-1А, создают персонализированный препарат в виде 6-пептидил замещенного производными аминопенициллановой кислоты (6-пептидил - АПА) пептида, имеющего аминокислотную последовательность, совпадающую с 14-ю N-концевыми аминокислотами Tat-белка в выделенном геноме ВИЧ-1А инфицированного пациента, и вводят полученный персонализированный препарат пациенту, причем введение препарата осуществляют ректальным способом, при этом в случае выделения у инфицированного пациента нескольких различных структур генома ВИЧ-1А, имеющих отличия в составе 14-ти N-концевых аминокислот Tat-белка, для каждой из указанных структур генома ВИЧ-1А создается свой персонализированный препарат со структурой, совпадающей с составом 14-ти N-концевых аминокислот Tat-белка каждого из выделенных геномов ВИЧ-1А, причем все созданные препараты вводят пациенту ректальным способом.1. The method of treatment and prevention of HIV infection of type 1 of subtype A (HIV-1A), in which the structure of the HIV-1A genome is isolated from the infected patient, the primary structure of the 14 N-terminal amino acids of the Tat protein is determined in the selected HIV-1A genome create a personalized preparation in the form of a 6-peptidyl substituted aminopenicillanic acid derivative (6-peptidyl-APA) peptide having an amino acid sequence that matches the 14th N-terminal amino acids of the Tat protein in the isolated HIV-1A genome of the infected patient, and the resulting P a personalized preparation to the patient, and the administration of the drug is carried out in a rectal manner, and in the case of isolation of several different structures of the HIV-1A genome from the infected patient with differences in the composition of the 14 N-terminal amino acids of the Tat protein, for each of these structures of the HIV 1A, a personalized preparation is created with a structure that matches the composition of the 14 N-terminal amino acids of the Tat protein of each of the selected HIV-1A genomes, all created drugs being administered to the patient in a rectal manner. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что 6-АПА модифицированный Tat-пептид ВИЧ-1А вводят в виде свечи.2. The method according to p. 1, characterized in that the 6-APA modified Tat-peptide HIV-1A is administered in the form of a candle. 3. Способ по п. 1, когда 6-АПА модифицированный Tat-пептид ВИЧ-1А вводят в виде микроклизмы. 3. The method of claim 1, wherein the 6-APA modified HIV-1A Tat peptide is administered as microclysters.
RU2015147243/15A 2015-11-03 2015-11-03 Method of treating and preventing hiv infection of type 1 subtype a RU2600162C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015147243/15A RU2600162C1 (en) 2015-11-03 2015-11-03 Method of treating and preventing hiv infection of type 1 subtype a

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015147243/15A RU2600162C1 (en) 2015-11-03 2015-11-03 Method of treating and preventing hiv infection of type 1 subtype a

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2600162C1 true RU2600162C1 (en) 2016-10-20

Family

ID=57138596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015147243/15A RU2600162C1 (en) 2015-11-03 2015-11-03 Method of treating and preventing hiv infection of type 1 subtype a

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2600162C1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2206326C2 (en) * 2001-04-10 2003-06-20 Асафов Александр Виленович Application of sodium nucleospermate for treatment of hiv-infection and method of treatment

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2206326C2 (en) * 2001-04-10 2003-06-20 Асафов Александр Виленович Application of sodium nucleospermate for treatment of hiv-infection and method of treatment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SERRIERE J., et al., Fab'-induced folding of antigenic N-terminal peptides from intrinsically disordered HIV-1 Tat revealed by X-ray crystallography.J Mol Biol. 2011 Jan 7;405(1):33-42. doi: 10.1016/j.jmb.2010.10.033. Epub 2010 Oct 28. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gelderblom et al. Morphogenesis and morphology of HIV structure-function relations
Daniel et al. Protective effects of a live attenuated SIV vaccine with a deletion in the nef gene
Takahashi et al. An immunodominant epitope of the human immunodeficiency virus envelope glycoprotein gp160 recognized by class I major histocompatibility complex molecule-restricted murine cytotoxic T lymphocytes.
Shafferman et al. Protection of macaques with a simian immunodeficiency virus envelope peptide vaccine based on conserved human immunodeficiency virus type 1 sequences.
US8673307B1 (en) HIV-1 anti-core neutralizing antibodies that target a conformational epitope within the ALPHA5-helix of GP120
Hosmalin et al. An epitope in human immunodeficiency virus 1 reverse transcriptase recognized by both mouse and human cytotoxic T lymphocytes.
US20060216306A1 (en) Epitopes of human immunodeficiency virus-1
US9266928B2 (en) Deletion of the beta 20-21 loop in HIV GP120 exposes the CD4 binding site for improved antibody binding and antibody induction
Berzofsky Development of artificial vaccines against HIV using defined epitopes
NL8701950A (en) MONOCLONAL ANTIBODIES AND PEPTIDES, SUITABLE FOR THE TREATMENT AND DIAGNOSIS OF HIV INFECTIONS.
Wendler et al. Neutralizing antibodies and the course of HIV-induced disease
JPH03503166A (en) Synthetic antigens that evoke anti-HIV responses
EA027803B1 (en) Immunogenic compounds comprising hiv gp41 peptide coupled to crm197 carrier protein
Zolla-Pazner et al. Neutralization of a clade B primary isolate by sera from human immunodeficiency virus-uninfected recipients of candidate AIDS vaccines
JP2004509601A (en) Recombinant expression of non-infectious HIV-like particles
JPH05506647A (en) Peptides that stimulate cytotoxic T cell immunity against HIV reverse transcriptase
Kato et al. Rectal and vaginal immunization with a macromolecular multicomponent peptide vaccine candidate for HIV-1 infection induces HIV-specific protective immune responses
Berkower et al. A predominant group-specific neutralizing epitope of human immunodeficiency virus type 1 maps to residues 342 to 511 of the envelope glycoprotein gp120
J O'Connell et al. HIV vaccine efficacy and immune correlates of risk
Galéa et al. Rationale for a vaccine using cellular-derived epitope presented by HIV isolates
RU2600162C1 (en) Method of treating and preventing hiv infection of type 1 subtype a
Brander et al. The HLA class I restricted CTL response in HIV-1 infection: Systematic identification of optimal epitopes
Roshorm et al. Novel HIV‐1 clade B candidate vaccines designed for HLA‐B* 5101+ patients protected mice against chimaeric ecotropic HIV‐1 challenge
Lüke et al. Simian immunodeficiency virus (SIV) gp130 oligomers protect rhesus macaques (Macaca mulatta) against the infection with SIVmac32H grown on T-cells or derivedex vivo
US7521426B2 (en) HIV-specific CTL inducing peptides and medicaments for preventing or treating AIDS comprising the peptides

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181104