Шаруашылықтарды ірі қара малдың бруцеллез және лейкоз ауруларының алдын алу және сауықтыру бойынша негізгі шаралар ауру малдарды диагностикалау және сою болып табылады. Жүргізіліп жатқан ветеринариялық шаларға қарамастан, кең таралған аурулар сиырлардағы созылмалы инфекцияларды емдеуге арналған иммундық бақылау нүктелерін зерттеуге қызығушылықты арттырды. Анықталды, ірі қараның вирусты лейкозының дамуы реттеуші Т-лимфоциттердің концентрациясын жоғарылатады бұл трансформациялық өсу факторы-β (TGF-β) өндірісінің өсуіне алып әкелетіні. TGF-β жоғарылауы өз кезегінде интерферон-γ (IFN-γ), ісік некроз факторының (TNF-α) экспрессиясын басады және табиғи өлтіруші (NK) жасушаларды басады. Іірі қараның вирусты лейкозының жұқпасы мен бірге PD-1/PD-L1 рецепторларының және лимфоциттерді белсендіру гені 3 (LAG-3) сигнал жолдарның арасындағы байланыс байқалды. Сонымен қатар, ірі қараның вирусты лейкозының жұқпасының дамуымен Т жасушаларның CTLA-4 экспрессиясы жоғарылауы туралы хабарланған. Макрофагтар мен дендритті жасушалардың белсендіруін арттыру арқылы бактериялық жұқпаларға қарсы иммунитетті құруын Т-лимфоциттер, сондай-ақ IFN-γ және TNF-α цитокиндерін өндіруі маңызды мағынасы атқарады. Алайда кеш субклиникалық кезеңдерде Т жасушаларының белсенділігі төмендейді, бұл бактериялардың өсуіне және клиникалық ауруға өтуіне мүмкіндік береді.
Жобаның жаналығы созылмалы жұқпалар кезінде жануарлардың денесіне вирустық және бактериялық жүктемеге қарсы иммунитетті арттыру үшін екі бақылау нүктесін блоктауды қолдануда болып табылады. Соңғы зерттеулер көрсетті, созылмалы вирустық инфекциялар мен қатерлі ісіктер кезінде CTLA-4 белсендіріледі және адамда иммунитетің дисфункцияға мұмқындық тұғызады. Екінші жағынан, антиденелер арқылы CTLA-4-тің CD80 немесе CD86-мен байланысуын блокадалау осы ауруларға қарсы иммундық жауапты қалпына келтіреді. Бірқатар зерттеулерде, авторлар ірі қара малдың рекомбинантты CTLA-4-Ig пайдаланған кезінде ірі қара малдағы CTLA-4 иммундық тежеу функциясы дәлелденді. Ірі қара малдың рекомбинантты CTLA4-Ig ақуызбен тышқандарды иммундау кезінде анти-CTLA-4 антиденелерінің түзілуін индукциялады. Анти-CTLA-4 антиденелер сау және BLV жұқтырған малдың иммундық жасушаларының IFN-γ өндірісін айтарлықтай арттырды. Авторлардың пікірінше, CTLA-4-ке қарсы антиденелер BLV инфекциясына қарсы жаңа терапияны әзірлеу үшін пайдалы болуы мүмкін.
Ұқсас әсер PD-1/PD-L1 жолын блокадалау кезінде байқалды, бұл Т-жасушаларының қызметін күшейтті және BLV пролиферациясының тежелуіне әкелді. B жасушалардың PD-L1 ақуызбен PD-1+ Т жасушаларының байланысы Т жасушалардың концентрация төмендетуіне жіне вирустық инфекцияның өршуіне ықпал ететіні дәлелденген. АИТВ жұқтырған макакаларды және LCMV жұқтырған тышқандарды PD-L1 немесе PD-1 қарсы антиденелерімен емдеу кезінде таусылған Т-клеткалардың көптеген функцияларын қалпына келтірді және in vivo жағдайларда вирусты жоюылуына әкелді. Авторлардың пікірінше, PD-1/PD-L1 жолын блоктау созылмалы инфекцияларды емдеу үшін микробқа қарсы иммунитетті арттыру үшін әлеуетті клиникалық қолданбаларға ие.
Моноклоналды антиденелерді пайдалана отырып, CTLA-4 және PD-L1 рецепторларын блоктау арқылы ВЛКРС және бруцеллезге қарсы сиырлардың иммунитетінің белсенділігін арттыру. Ірі қара малдың иммундық жүйе жасушаларының CTLA-4 және PD-L1 рецепторларының рекомбинантты жасушадан тыс домендерін және арнайы моноклональды антиденелерді өндіретін штаммдарды алу болып табылады.
Зерттеу нәтижесінде ірі қара малдың рекомбинантты CTLA-4 және PD-L1 ақуыздарын өндіретін микроорганизмдердің екі штаммы алынады. Рекомбинантты ақуыздарды бөліп алу және тазарту шарттары әзірленіп, олардың иммунобиологиялық қасиеттері анықталды. Ірі қара малда CTLA-4 және PD-L1 рецепторларына қарсы моноклоналды антиденелер өндіретін гибридома штаммдарының кітапханасы алынды. Гибридома штаммдарының өнімді сипаттамалары және моноклональды антиденелердің иммунохимиялық қасиеттері анықталды. Созылмалы вирустық және бактериялық инфекциялар кезінде сиыр иммунитетінің белсенділігін арттыру әдістері әзірленді. BLV жұқтырған жануарларды емдеуде моноклональды антиденелер терапиясының синергиялық әсері анықталды. Ірі қара малдағы CTLA-4 және PD-L1 рецепторларына қарсы моноклоналды антиденелердің дозалары әзірленді.
Боровойков Сергей Николаевич. Биология ғылымдарының кандидаты, доцент. h-индекс – 2, Зерттеушінің идентификаторы: AAE-7841-2022; ORCID: 0000-0002-9721-9732; Автордың идентификаторы Scopus: 56058619600
Мұқантаев Қанатбек Найзабекұлы. Биология ғылымдарының докторы, доцент. Scopus h-индекс – 4, Зерттеушінің идентификаторы: AAE-7841-2022; ORCID: 0000-0002-9721-9732; Автордың идентификаторы Scopus: 56058619600
Тұрсынов Қанат Ахметұлы, PhD, Scopus h-индекс 3 (Автор ID Scopus – 57193579180, Зерттеуші ID Web of Science N-6319-2017)
Әдіш Жансая Батырбекқызы, биология мамандығының PhD докторанты, h-индекс 2 (Автор ID Scopus – 57202535857)
Қанаев Дархан Бабанұлы, биология ғылымдарының магистрі, h-индекс 1 (зерттеуші ID Web of Science N-6950-2017)
Тоқтарова Л. Кіші ғылыми қызметкер.
Нұртілеу Малика. Кіші ғылыми қызметкер. Scopus авторының идентификаторы: 57202536508; Зерттеушінің ID: N-6297-2017; ORCID: 0000-000-1299-8782
1 Abdrakhmanov S.K., Mukhanbetkaliyev Y.Y., Sultanov A.A., Yessembekova G.N., Borovikov S.N., Namet A., Abishov A.A., Perez A.M., Korennoy F.I.//Mapping the risks of the spread of peste des petits ruminants in the Republic of Kazakhstan. Journal Transboundary and Emerging Diseases. 2021;-P.1–10. Web of Science Q1.
2 Bulashev A.K., Borovikov S.N., Serikova S.S., Suranshiev Z.A., Kiyan V.S., Eskendirova S.Z. 2016: Development of an ELISA using anti-idiotypic antibody for diagnosis of opisthorchiasis. Folia Parasitol. 63: 025; DOI:10.14411/fp.2016.025; Web of Science Q3.
3 Borovikov S., Syzdykova A.,Scharmyschova M., Kiyan V. Thesynthesis of theimmunoactivecomponents of thecampylobacter fetus antigen and theimmunization of thelaboratoryanimals for thepurposes of synthesis of thespecificantibodies. International Journal of Pharmacy & Technology IJPT. -2016.Vol. 8, 27097-27108 P;CiteScore Q4.
4 Borovikov S., Aitmagambetova M.S.Results of cattle examination for campylobacteriosis using the polymerase chain reaction method. EEC – EM – Ecology, Environment and Conservation. VOL. 25 (1): 2019. –Р.456–459. (0971765X–India-Scopus); CiteScore Q4.
5 Tursunov K., Begaliyeva A., Ingirbay B., Mukanov K., Ramanculov E., Shustov A., Mukantayev K. Cloning and expression of fragment of the rabies virus nucleoprotein gene in Escherichia coli and evaluation of antigenicity of the expression product//Iranian Journal of Veterinary Research. – 2017. –Vol.18(1).– P.36-42. PMID: 28588631.Процентиль – 62. Цитирование4.
6 Dmitriy V Sotnikov, Anna N Berlina, Anatoly V Zherdev, Saule Z Eskendirova, Kassym K Mukanov, Yerlan M Ramankulov, Kanatbek N Mukantayev and Boris B Dzantiev. Immuno-chromatographic Serodiagnosis of Brucellosis in Cattle Using Gold Nanoparticles and Quantum Dots//International Journal of Veterinary Science, 2019, 8(1): 28-34. DOI: 10.3390/app10030738. Процентиль – 33. Цитирование – 5.
7 Sotnikov D.V.,Berlina A.N.,Zherdev A.V.,Eskendirova S.Z.,Mukanov K.K.,Ramankulov Y.M.,Mukantayev K.N.,Dzantiev B.B.Comparison of Three Schemes of Quantum Dots-Based Immunochromatography for Serodiagnosis of Brucellosis in Cattle // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. – 2019. – Vol.14(11).– P. 3711 – 3718. 10.36478/JEASCI.2019.3711.3718. Процентиль – 44.Цитирование – 4.
8 Sotnikov, D.V.,Barshevskaya, L.V.,Zherdev, A.V.,Eskendirova, S.Z.,Mukanov, K.K.,Mukantayev, K.K.,Ramankulov, Y.M.,Dzantiev, B.B. Immunochromatographic system for serodiagnostics of cattle brucellosis using gold nanoparticles and signal amplification with quantum dots//Applied Sciences (Switzerland). – 2020. –Vol.10 (3). doi.org/10.3390/app10030738. Q1. Процентиль – 50. Цитирование -2
9 Adish Zhansaya,Mukantayev Kanatbek, Tursunov Kanat, Ingirbay Bakhytkali, Kanayev Darkhan, Kulyyassov Arman, Tarlykov Pavel, Mukanov Kasym, Ramankulov Yerlan. Recombinant Expression and Purification of Extracellular Domain of the Programmed Cell Death Protein Receptor//Reports of Biochemistry & Molecular Biology.Vol.8, No.4, Jan 2020. http://rbmb.net/article-1-391-en.pdf3.
Жобалау нәтижесінде pET28 экспрессиялық векторының негізінде ірі қара малдың PD-1 және CTLA-4 рецепторларының жасушадан тыс домендерінің гендерінен тұратын екі генетикалық құрылым әзірленді. Ірі қара малдың PD-1 және CTLA-4 рецепторларының жасушадан тыс домендеріне арналған гендер, сәйкесінше, ұзындығы 600 және 400 нуклеотид de novo жағдайларда синтезделді. Синтезделген геннің секвенсы болжанған нуклеотидтер тізбегімен 100% сәйкестігін көрсетті. Синтезделген гендер pET28 экспрессиялық плазмидасына клондалған және 208 – 328 нг/мкл концентрацияда, 200 мкл көлеміде өндірілген.
E. coli BL21 штаммының жасушаларды pET28/PD-1 және pET28/CTLA-4 генетикалық құрылымдарымен трансформациясы нәтижесінде E. coli BI21/pET28/PD-1 және E. coli BL21/pET28/CTLA-4 продуценттік штаммдары алынды. Жасуша штаммдары тұрақты рекомбинантты ақуыздарды түзді. Белоктардың молекулалық салмағы 21 және 34 кДа болды, бұл қажетті ақуыздардың болжамды салмағына сәйкес келеді. Ірі қара малдың рекомбинантты CTLA-4 және PD-L1 ақуыздарының тазартылған препараттары алынды.
rCTLA-4 ақуызбен иммунизацияланған тышқандардың В-лимфоциттерін гибридизация нәтежесінде, 576 себілген планшет ұнғыманыңда 100-де гибридті жасушалар клондарының өсуі байқалды, бұл клон түзілуінің 17% құрайды. Алынған гибридті жасушалардан 8 клон (8%) rCTLA-4 протеиніне қарсы антиденелер түзді. 576 егілген планшет ұңғыманында rPD-L1 ақуызымен иммунизацияланған тышқандардың В-лимфоциттерін гибридизация кезінде 22% ұңғымаларында гибридті жасушалар клондарының пайда болуы байқалды. rPD-L1 ақуызға қарсы алынғаң гибридті жасушалар клондарынаң 14 (10%) клондар антиденелерді өндірілген. Моноклональды антиденелерді өндіретін тұрақты өндірушілерді алу үшін алынған клондар шекті сұйылту әдісін қолдану арқылы үш рет клондалды. Ірі қара малдың rCTLA-4-ке ақуызға қарсы mAb өндіретін 1c3 мен 4h8 және rPD-L1-ге қарсы mAb өндіретін 3g2 перспективті клондары одан әрі жұмыс үшін таңдалды. Моноклоналды антиденелердің байланысу константасы (Кафф (М-1)) 1c3 үшін 2,9 × 108 M-1; 4h8 – 2,7×108M-1 және 3g2 – 6,4×108M-1 болды.