Ludzkie wrodzone odpowiedzi immunologiczne na mykobakteryjne zakażenie dróg oddechowych (UBC-INNATE01)

Podejście, które zastosujemy, polega na zastosowaniu odczytów immunologicznych i genomiki w celu przyjrzenia się wzorcom odpowiedzi podczas kontrolowanej prowokacji zakaźnej ludzkiego jelita.

Genomika wykorzystuje macierze genów „Affymetrix” i inne techniki do określania profilu ekspresji genów. Gdy gen jest „włączony”, wytwarza mRNA, którego organizm używa jako matrycy do wytwarzania białek. Wydobędziemy całe mRNA z białych krwinek przed, w trakcie i po infekcji. Chipy genowe mają setki lub tysiące mini-czujników, które mogą mierzyć, ile mRNA z dowolnego konkretnego genu jest obecne w próbce. W ten sposób możemy zacząć dostrzegać, które geny są włączane, wyłączane lub nienaruszone wewnątrz białych krwinek podczas etapów rozwoju wrodzonej odpowiedzi immunologicznej. To pozwala nam monitorować reakcję organizmu na infekcję i zobaczyć, które rodziny genów są ważne na różnych etapach infekcji jelitowej.

Szczepionka BCG pochodzi od Mycobacterium bovis (pełna nazwa organizmu to Mycobacterium bovis Baccille Calmette Guérin). W niniejszej pracy proponujemy zastosowanie doustnego preparatu BCG, produkowanego jako doustna szczepionka profilaktyczno-terapeutyczna, jako bezpiecznego modelu naturalnego zakażenia jelit patogennym Mycobacterium bovis. Ściana komórkowa prątków, takich jak BCG, jest silnym adiuwantem immunologicznym (adiuwantem jest substancja wzmacniająca odpowiedź immunologiczną), ponieważ lipidy, cukry i białka w ścianie komórkowej silnie oddziałują z cząsteczkami wrodzonego układu odpornościowego. Zapewnia zatem bezpieczny, ale wysoce skuteczny sposób stymulacji wrodzonej odporności w „naturalnych” warunkach infekcji jelitowej. Ten pierwszy model został wybrany, ponieważ odzwierciedla obszar o wysokim priorytecie w „rzeczywistym świecie”, jakim jest zapobieganie chorobom, a jednocześnie zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa i powtarzalności w doustnym modelu BCG.

Ostrożnie podając doustne prowokacje BCG zdrowym ochotnikom w kontrolowanych warunkach, możemy zredukować hałas i aktywność tła w testach proteomicznych i genomowych, które wykorzystamy do profilowania rozwijającej się wrodzonej odpowiedzi immunologicznej. Możemy sprawdzić, czy BCG rzeczywiście skolonizowała i „zainfekowała” osobnika, mierząc specyficzne adaptacyjne odpowiedzi limfocytów T i przeciwciał za pomocą czułych testów, które opracowaliśmy w poprzednich badaniach w celu wykrycia tych odpowiedzi immunologicznych. Jest to krytyczny aspekt badania: jeśli wykryjemy odpowiedzi limfocytów T specyficzne dla BCG, możemy być pewni, że „infekcja” miała miejsce, a zatem możemy zinterpretować profile, które widzimy w immunologii i genomice.

Jeśli widzimy odpowiedź immunologiczną, możemy powiązać każdą wrodzoną aktywację immunologiczną z kolonizacją BCG. W przeciwieństwie do tego, nawet jeśli nie obserwujemy odpowiedzi immunologicznej, ale możemy być pewni, że szczepionka została prawidłowo dostarczona w postaci zdolnej do życia (co zrobimy, przestrzegając ścisłej Dobrej Praktyki Klinicznej), możemy przyjrzeć się cechom profili genomowych i proteomicznych w podstawowych pomiarach przed zakażeniem, które mogą przewidywać niepowodzenie zakażenia przez organizmy.

Zbierając dane o innych zdarzeniach, takich jak współistniejące choroby lub inne zdarzenia niepożądane, możemy również określić, czy zmiany w profilach proteomicznych lub ekspresji genów są rzeczywiście spowodowane infekcją modelową, czy zdarzeniami zewnętrznymi. To wstępne badanie pozwoli nam udoskonalić kosztowne techniki, protokoły i testy, abyśmy mogli skupić się bardziej szczegółowo w kolejnych badaniach

Badanie to zostanie przeprowadzone zgodnie ze standardowymi procedurami operacyjnymi (SOP) Instytutu Szczepionek St George's. W tym badaniu zostanie uwzględnionych do 10 podmiotów. Badanie będzie składać się z wizyty przesiewowej poprzedzającej badanie i 23 wizyt w okresie 12 miesięcy w terminach wskazanych w harmonogramie badania.