Development of novel NOD2 agonists and dual NOD2 and TLR7 agonists as vaccine adjuvants - Guzelj, Samo (visokošolska dela, 2022)
Cepljenje, ena najučinkovitejših medicinskih intervencij, ki so jih kdaj uvedli, pripravi imunski sistem na odziv proti prihodnjim okužbam, kar dramatično zmanjša obolevnost in umrljivost številnih nalezljivih bolezni. Uspeh cepljenja je pogosto odvisen od skrbne izbire adjuvansov, formulacij ali spojin, ki izzovejo močnejši in trajnejši imunski odziv na aplicirani antigen. Kljub njihovemu izjemnemu pomenu pri razvoju sodobnih cepiv, pa je v zadnjih desetletjih v kliniko vstopilo le nekaj novih adjuvansov. V tej doktorski disertaciji smo knjižnico potencialnih adjuvansov razširili s ciljanjem nukleotid-vezočo oligomerizacijsko domeno vsebujočega proteina 2 (NOD2) in Toll-u podobnega receptorja 7 (TLR7), dveh receptorjev za prepoznavo vzorcev prirojene imunosti. V prvem delu smo z načrtovanjem na osnovi liganda optimizirali strukturo predhodno odkritega dezmuramilpeptidnega NOD2 agonista. Identificirali smo ključne strukturne značilnosti, potrebne za doseganje imunostimulatorne aktivnosti in vitro in in vivo. To je privedlo do znatnega izboljšanja adjuvantne aktivnosti in vivo in do odkritja prvega dezmuramilpeptida z NOD2 agonistično aktivnostjo v enomestnem nanomolarnem območju. V drugem delu smo v iskanju novih modulatorjev NOD2 na podlagi nedavno odkrite kristalne strukture zajčjega NOD2 zgradili homologni model človeškega NOD2. Ta je služil kot osnova za uporabo hibridne metode sidranja in farmakofornega modeliranja. Presenetljivo naš strukturno podprti in silico pristop ni privedel do odkritja novih NOD2 agonistov, je pa vodil do identifikacije dveh novih skeletov z NOD2 antagonistično aktivnostjo, ki predstavljata dobro osnovo za nadaljnjo optimizacijo. V zadnjem delu smo adjuvantni potencial NOD2 agonistov razširili s kovalentno konjugacijo z agonisti TLR7. Nastala konjugirana so-zdravila so inducirala močne imunske odzive tipa Th1/Th17 in vitro in humoralne Th1 imunske odzive in vivo. Naša študija je pokazala, da lahko s konjugati dostopamo do robustnih interakcij višjega reda, ki so nedostopne posameznim agonistov receptorjev za prepoznavo vzorcev.
Keywords: adjuvansi za cepiva; Cepljenje; dezmuramilpeptidi; doktorske disertacije; imunomodulacija; Imunomodulatorji; imunska sinergija; konjugati; NOD2; receptorji; TLR7