The effect of the oligodeoxynucleotide μ-ODN4084-F with anti-inflammatory properties on the development of opposite variants of chronic GVHD in the semi-allogeneic system DBA → (C57Bl6 x DBA)"



Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Background. The balance of T-helpers during bone marrow transplantation largely determines the emergence of a number of problems that significantly limit the effectiveness of this treatment method. The Th1/Th2 ratio determines the potential risk of developing graft-versus-host disease, a dangerous complication that is poorly treatable with existing therapeutic agents. The development of methods for specifically regulating this ratio offers significant potential for influencing the intensity of immune responses controlled by Th1 and Th2 lymphocytes.

Aim: To investigate the efficacy of the μ-ODN4084-F oligonucleotide in altering the Th1/Th2 lymphocyte balance in whole mice, assessed by its effect on the development of opposing variants of chronic GVHD in the semi-allogeneic DBA → (C57Bl6 x DBA) system.

Methods. In an experimental model of cGVHD development induced over time, the weight and cellularity of lymphoid organs and the severity of splenomegaly were assessed as indicators of the direction of the Th1/Th2 balance. The concentration of cell-free DNA was determined using the fluorescent reagent for double-stranded DNA.

Results. It was shown that, upon cGVHD induction, the oligonucleotide μ-ODN4084-F significantly shifts the Th1/Th2 balance toward increased Th2 lymphocyte activity (immune complex glomerulonephritis occurs in 85% of experimental mice compared to 50% in the control group). The Th1-stimulating CpG-rich oligonucleotide SD-101 PS induced 100% Th1-dependent GVHD in animals of this experimental group.

A comparison of groups of mice with opposite variants of cGVHD obtained under the influence of both oligonucleotides showed that the average values of the extracellular DNA content in the blood of mice with the Th2-dependent variant are more than two times higher than similar indicators in the group of animals with the Th1-dependent variant of cGVHD, which indicates a close relationship between this parameter and the intensity of inflammatory processes in the body.

Conclusion. In vivo experiments confirm the ability of the oligonucleotide μ-ODN4084-F to specifically affect the Th1/Th2 ratio, suppressing the pro-inflammatory activity of Th1 cells in the bod. This finding may form the basis for the development of methods for their use in both experimental studies and for the prevention and treatment of immune system disorders in clinical settings.

 

Full Text

«Влияние олигодезоксинуклеотида μ-ODN4084-F с антивоспалительными свойствами на развитие оппозитных вариантов хронической РТПХ в полуаллогенной системе DBA → (C57Bl6 x DBA)»

Н.Н. Вольский, Е.В. Гойман, Е.Н.Демченко, Е.Д. Гаврилова.

Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии, Новосибирск, Россия

Введение

В последние три десятилетия активно изучалась структура и функции связанных с мембранами клеток млекопитающих толл-подобных рецепторных белков (TLR), обеспечивающих распознавание различных бактерий и вирусов с последующей активацией реакций врожденного иммунитета.  Эти исследования привели к выяснению того факта, что не только микробная ДНК, но и относительно небольшие олигодезоксинуклеотиды, содержащие в своей структуре повторяющиеся неметилированные CpG-фрагменты (CpG-олигонуклеотиды), являются лигандами TLR-9 и, следовательно, способны стимулировать развитие в организме воспалительных реакций благодаря воздействию на баланс Th1/Th2- лимфоцитов, (сдвиг в сторону доминирования Th1-активности).  Данное открытие привело к бурному развитию этого направления исследований, появлению значительного количества экспериментальных работ, в которых изучались свойства CpG-олигонуклеотидов и разрабатывались протоколы их применение для профилактики и борьбы с различными заболеваниями человека и животных [1, 2].

Параллельно с этим было обнаружено, что существуют олигонуклеотиды с противоположным эффектом, способные ингибировать воспалительные реакции, вызванные воздействием микробной ДНК или CpG-олигонуклеотидов [3]. В своей структуре они содержат определенные активные последовательности нуклеотидов, обусловливающие их супрессорную функцию, в частности, мотив TTAGGG, широко представленный в теломерах млекопитающих [4].  В обзоре, опубликованном в 2008 году [5], группа исследователей, активно занимавшихся изучением свойств таких олигонуклеотидов, констатировала, что о механизме действия, лежащем в основе их иммунорегуляторной активности, известно еще меньше, чем о соответствующих механизмах  эффектов CpG-олигонуклеотидов, и нельзя сказать, что в последующие годы ситуация радикально изменилась. Однако это не помешало появлению достаточно большого количества экспериментальных исследований, в которых изучались свойства этих олигонуклеотидов и возможности их использования в клинических целях [3, 5, 6]. Было, в частности, установлено, что важным следствием их действия является сдвиг Th1/Th2-соотношения, ведущий к подавлению Th1-зависимых реакций и стимулированию активности Th2-лимфоцитов [5].

Здесь стоит, видимо, отметить, что широко распространенное наименование таких олигонуклетидов как «иммуносупресивных» (или просто «супрессорных») может ввести в заблуждение, и в реальности у них не меньше оснований называться «иммуностимулирующими». Вызываемая ими иммуносупрессия касается только провоспалительных иммунных реакций, а ввиду существования реципрокных отношений между хелперами первого и второго типа, всякое подавление активности Th1-лимфоцитов неизбежно ведет к стимуляции Th2-зависимых реакций, и наоборот. Именно такое взаимоотношение между оппозитными вариантами иммунного ответа обусловливает возможность использования CpG-олигонуклеотидов для подавления аллергических реакций [7], а «иммуносупрессивных» олигонуклеотидов для стимуляции синтеза антител при иммунизации [6].

В ранее выполненных исследованиях in vitro [8] и на модели острой РТПХ in vivo [9] нами было показано, что олигонуклеотиды A151, ODN4084-F и μ-ODN4084-F обладают выраженными антивоспалительными свойствами благодаря вызываемому ими сдвигу Th1/Th2-баланса в сторону преобладания активности Th2-клеток. В ходе исследований этих олигонуклеотидов было установлено, что замена фосфата в их остове на фосфоротиоат повышает их устойчивость к действию сывороточных нуклеаз и может увеличивать их функциональную активность [3]. Кроме того показано [10], что замена нескольких фосфоротиоатных связей на мезильные значительно снижает цитотоксичность олигонуклетидов при сохранении их активности. В данной работе представлялось интересным исследовать влияние именно такого олигонуклеотида с мезильно-фосфоротиоатным остовом - μ-ODN4084-F, как  наиболее перспективного из вышеупомянутых олигонуклеотидов, в ранее разработанной и многократно испытанной в нашей лаборатории модели хронической РТПХ. 

Целью настоящей работы была проверка эффективности воздействия олигонуклеотида μ-ODN4084-F на сдвиг баланса Th1/Th2- лимфоцитов в целостном организме, оцениваемому по величине  его влияния на развитие разных вариантов хронической РТПХ в полуаллогенной системе DBA → (C57Bl6 x DBA).

Материалы и методы

Объект: В работе использованы мыши линии DBA/2 и мыши-гибриды (C57Bl/6xDBA/2)F1 в возрасте 6 – 8 недель, полученных из Российского национального центра генетических ресурсов лабораторных животных на базе SPF-вивария ИЦиГ СО РАН (Новосибирск). Мыши получали комбикорм, сбалансированный по потребностям в белках, жирах, углеводах, витаминах, минеральных веществах и микроэлементах. Все эксперименты проводили в стандартных условиях содержания животных, соблюдения температурного режима, освещенности. Экспериментальные исследования выполнены в полном соответствии с требованиями Международной конвенции по гуманному обращению с подопытными животными.

Экспериментальная модель хронической РТПХ (хРТПХ): Введение мышам-гибридам (C57Bl/6xDBA/2)F1 внутривенно по 120х106 клеток селезенки мышей родительской линии DBA/2 [11]. Через 2,5 - 3 месяца от момента индукции модели - двукратное измерение уровня белка в моче: при протеинурии 3 мг/мл и более мышей относят к группе CКВнефрит+, при наличии белка в моче менее 3 мг/мл - к группе CКВнефрит-.

Дни забора материала в динамике – исход второй недели и три месяца.

Контрольные группы животных – аналогичные по полу, возрасту и подвергавшихся воздействию используемых препаратов в те же сроки и периоды как для опытных животных.

Введение ODN: в исследовании использованы два химически синтезированных олигонуклеотида с оппозитными эффектами, фосфатный модифицированный мезильной группой μ-ODN4084-F(ингибитор) и СpG-олигунуклеотид  класса SD-101(стимулятор). Вводили ODN трехкратно с момента индукции хРТПХ в дозе 25 мкг/мышь один раз в неделю, подкожно в объеме 200 мкл (0 день, 6 день, 13 день с момента переноса). Животным в контрольной группе вводили соответствующее количество физиологического раствора.

Выделение внеклеточной ДНК: Забор периферической крови для проведения анализа осуществлялся с помощью венозной пункции в пробирку с антикоагулянтом (ЭДТА). Плазму отделяли от форменных элементов центрифугированием при 400g в течение 20 мин. Выделение вкДНК из плазмы проводили на колонках компании «БиоСилика» (Новосибирск) согласно инструкции по применению «Набора для выделения ДНК из плазмы крови». Для определения вкДНК, связанной с клеточной поверхностью, клетки инкубировали 5 мин с 0,25% раствором трипсина, реакцию останавливали добавлением ингибитора трипсина из соевых бобов (Sigma, США) и центрифугированием отделяли супернатант, содержащий вкДНК. Определение ДНК проводили с помощью флюоресцентного красителя PicoGreen (Invitrogen, США). Концентрация ДНК пересчитывалась по калибровочной кривой, построенной для известных концентраций стандартной двухцепочечной λ-ДНК [11, 12].

Полученные данные по весу и клеточности лимфоидных органов приведены в виде средних величин параметров (мг и n × 106/мл). Статистическую значимость различий между исследуемыми показателями оценивали с помощью непараметрического критерия Манна–Уитни (Mann–Whitney U test).  Формирование баз данных для статистической обработки проводили с помощью Microsoft Office Excel 2010 (Microsoft, США), статистическую обработку полученных результатов — с помощью программ Statistica 8.0 (Statsoft, США). Выявленные различия считали статистически значимыми при р < 0,05.

 

Результаты

Как видно из рисунка 1, в описываемой серии экспериментов животные контрольной группы, у которых хРТПХ развивалась без каких-либо дополнительных воздействий, разделились в исходе патологического процесса на две равные доли: 50% - Th1-зависимый вариант развития хРТПХ (без нефрита) и 50% - Th2-зависимый с формированием иммунокомплексного люпус-подобного нефрита. В тоже время соотношение этих вариантов в группе, в которой мышам при индукции хРТПХ вводили олигонуклеотид μ-ODN4084-F, оказалось существенно иным. Как видно, лишь у двух мышей из тринадцати (15%) развился Th1-зависимый вариант развития хРТПХ, а у остальных 85% было диагностировано наличие выраженного поражения почек, характерное для Th2-зависимого варианта этого иммунопатологического процесса.

 

Рис. 1. Влияние олигонуклеотидов на развитие Th1- и Th2-зависимых вариантов   хронической РТПХ

 

Параллельно с описанным выше эффектом исследуемого олигонуклеотида на Рис. 1 представлен результат воздействия на ту же тест-систему олигонуклеотида SD101, содержащего несколько CpG-последовательностей, связывающегося с TLR-9 и обладающего  значительным провоспалительным эффектом [1, 7, 13]. Видно, что, как и следовало ожидать, эффект SD101 прямо противоположен эффекту μ-ODN4084-F: в группе с воздействием этого CpG-олигонуклеотида не наблюдалось ни одного случая возникновения нефрита, а у всех животных сформировался Th1-зависимый вариант хРТПХ.

На рисунке 2 представлена динамика развития спленомегалии в исследованных группах подопытных животных.

 

Рис. 2. Влияние олигонуклетидов на вес и клеточность селезенки у исследованных мышей в процессе развития хРТПХ.

Примечание: Данные представлены в виде процентов от средних величин измеряемых параметров в группе интактных животных (вес – 80,4 мг, клеточность – 102,9 х 106 клеток).

Группы: 1 – интактные мыши;  2 – хРТПХ;  3 – хРТПХ + SD101;  4 – хРТПХ + μ-ODN4084-F;  5 – хРТПХ;  6 – хРТПХ + SD101;  7 – хРТПХ + μ-ODN4084-F

* - достоверность отличий от интактных животных (p < 0,05)

# - достоверность отличий от контрольной группы с хРТПХ через три месяца после индукции заболевания (p < 0,01)

 

Видно, что через две недели после индукции хРТПХ вес селезенки и содержание в ней клеток резко возрастают как в контрольной группе, так и в группах с введением оппозитно действующих олигонуклеотидов. Через три месяца после момента индукции, в результате формирования оппозитных вариантов  хРТПХ соотношение между группами стало существенно иным. В контроле и в группе с введением μ-ODN4084-F параметры селезенки несколько снизилась по отношению к величинам, наблюдавшимся на более раннем этапе заболевания, хотя остались заметно увеличенными по сравнению с интактными животными. В то же время в группе с введением CpG-олигонуклеотида величина и клеточность селезенки резко снизились в сравнении как с контрольной группой, так и с величиной этих параметров у интактных животных.

В разных группах с хРТПХ и у интактных мышей было измерено содержание внеклеточной ДНК (вкДНК) в периферической крови – показателя, заметно возрастающего при воспалительных процессах и, возможно, зависящего от состояния Th1/Th2-баланса в организме [11, 12]. Определялось количество вкДНК, как содержащейся в плазме крови, так и ковалентно связанной с мембранами клеток крови и переходящей в раствор только после кратковременной обработки трипсином (вкДНК, связанная с мембранами клеток). Результаты этих измерений представлены на Рис. 3. 

 

Рис. 3. Содержание вкДНК в крови животных с оппозитными вариантами развития хРТПХ

Примечание: Группы:  1 – интактные животные, 2 – мыши с Th1-зависимым вариантом хРТПХ,  3 – мыши с Th2-зависимым вариантом хРТПХ

      - вкДНК в  плазме крови

  - вкДНК, связанная с мембранами клеток

 - общее содержание вкДНК в крови

 * - достоверность отличий от интактных мышей (p < 0,05)

# - достоверность отличий от мышей c Th1-зависимым вариантом  хРТПХ (p < 0,05)

 

 Мыши были разделены на две группы, соответственно сформировавшемуся у них Th1- или Th2-зависимому варианту хРТПХ. (вне зависимости от природы воздействовавшего на них олигонуклеотида). Видно, что показатели уровня вкДНК в крови ведут себя в этих группах совершенно по-разному. В то время как у мышей с Th1-зависимым вариантом хРТПХ среднее количество вкДНК несколько снижается по сравнению с интактными животными (снижение относительно невелико – 15 – 25%, но статистически достоверно), у мышей с оппозитным вариантом заболевания оно явно возрастает (хотя из-за выраженного разброса данных различия с группой интактных мышей не достигают степени статистической достоверности). При сравнении же двух представленных на Рис. 3 групп мышей с хРТПХ между собой оказалось, что средние значения измеренных параметров в группе с Th2-зависимым вариантом в два с лишним раза превышают аналогичные показатели в оппозитной группе и различия статистически достоверны.

В отдельном эксперименте на интактных животных (мышах линии C57Bl/6) было установлено, что при отсутствии стимулированного иммунопатологического процесса трехкратное введение μ-ODN4084-F не приводит к заметному изменению содержания вкДНК в крови (данные не приведены).

 

Обсуждение

Ранее, в серии экспериментов, в которых в качестве тест-системы использовалось развитие острой РТПХ, нами было установлено [9], что введение подопытным мышам этого олигонуклеотида вызывает сдвиг Th1/Th2-баланса в сторону увеличения активности Th2-лимфоцитов и тем самым снижает степень деструкции лимфоидных органов, вызванной развитием Th1-зависимого иммунопатологического процесса. Очевидно, что представленный на Рис. 1 результат, полученный в тест-системе с хРТПХ, полностью подтверждает сделанный в нашей предыдущей работе вывод о наличии у μ-ODN4084-F выраженного антивоспалительного эффекта за счет  активации Th2-клеток и, таким образом, его воздействия на величину Th1/Th2-соотношения в организме. Здесь же следует отметить, что как показало специально проведенное на мышах линии C57Bl6 исследование, введение данного олигонуклеотида интактным животным не приводит к каким-либо изменениям веса лимфоидных органов (тимуса и селезенки) и не влияет на содержание лейкоцитов в их периферической крови (данные не приведены).

Механизм действия μ-ODN4084-F на иммунные реакции в настоящее время неизвестен, но в литературе имеются данные о том, что олигонуклеотиды сходного состава обладают антивоспалительными свойствами благодаря их ингибирующему влиянию на сигнальные пути IFN-g и IL-12 - цитокинов, играющих центральную роль в развитии Th1-зависимых иммунных процессов [14]. Нами было обнаружено [8], что μ-ODN4084-F обладает способностью эффективно ингибировать пролиферацию лимфоцитов в культуре in vitro и продукцию этими клетками IL-12, индуцированные воздействием стандартного CpG-олигонуклеотида, что можно объяснить связыванием тестируемого нами олигонуклеотида с TLR-9 и, соответственно, с конкурентным ингибированием эффектов CpG-лигандов этого рецептора, активация которого инициирует Th1-зависимые иммунные реакции. Надо надеяться, что дальнейшие исследования позволят более детально и адекватно описать механизмы действия μ-ODN4084-F и аналогичных агентов в условиях in vivo.

Стимулирующий эффект CpG-олигонуклеотида в использованной здесь полуаллогенной системе DBA → (C57Bl6 x DBA) был описан ранее [13]. Авторы данной работы сделали верный вывод о вызванном CpG-олигонуклеотидом сдвиге Th1/Th2-баланса в сторону преобладания Th1, подтверждаемом увеличением продукции IFN-g и снижением IL-4, а также возрастанием в крови титров антител IgG2a-класса, синтез которых находится под контролем Th1-клеток. Не предполагая существования двух оппозитных вариантов развития хРТПХ, они расценили уменьшение степени поражения почек как терапевтический эффект использованного ими агента, если и не предотвращающего развитие иммунопатологического процесса, вызванного введением лимфоцитов донора, то, по крайней мере, значительно уменьшающего выраженность проявлений иммунного конфликта у подопытных животных. Однако в реальности исчезновение симптомов нефрита и формирование Th1-зависимого варианта хРТПХ нельзя рассматривать как эффект терапии в полном смысле этого слова, поскольку данный вариант заболевания сопровождается тяжелейшим иммунодефицитом и другими нарушениями функционирования иммунной системы [15].

Увеличение селезенки (спленомегалия) является непременным симптомом развития как острой, так и хронической РТПХ. Особенно важен этот признак для хРТПХ, так как отражает интенсивность поликлональной активации и пролиферации В-клеток – важнейшего патогенетического механизма формирования иммунокомплексного гломерулонефрита и других поражений тканей при этом заболевании.

Согласно приведенным данным (рис.2), можно считать, что использованные в наших опытах иммуномодулирующие агенты в момент своего воздействия (детекция через 2 недели после индукции хРТПХ) не влияют радикально на вес и клеточность селезенки (показатели глубины иммунопатологических процессов), но небольшие различия все же наблюдаются. Так вес селезенки под влиянием обоих олигонуклеотидов увеличивался в несколько меньшей степени, чем в контрольной группе, а увеличение клеточности отличалось не только от контроля, но и между группами с введением разных олигонуклеотидов.

Формирование оппозитных вариантов хРТПХ (три месяца с момента индукции) существенно изменяет соотношение определяемых параметров – в группе с введением CpG-олигонуклеотидов снижены вес и клеточность по сравнению с контрольной группой и с группой интактных животных.

Механизм этого эффекта SD101 невозможно объяснить непосредственным воздействием олигонуклеотида на В-лимфоциты. Во-первых, несмотря на фосфоротиоатный остов олигонуклеотида, обеспечивающий большую устойчивость к сывороточным нуклеазам, к моменту регистрации уменьшения селезенки он не мог сохраниться в крови подопытных животных в неизменном виде, а значит определяющее данный эффект воздействие проходило на более ранней стадии развития хРТПХ. Во-вторых, как было обнаружено в опытах in vitro [8], этот олигонуклеотид не только не тормозит размножение лимфоцитов, но и является мощным индуктором их пролиферации, но надо заметить, что в данном случае снижение идет относительно значительного увеличения параметров после индукции хРТПХ. Таким образом, из представленной на рис.2 картины, по нашему мнению, можно сделать выводы о влиянии введенных олигонуклеотидов на конечный результат хРТПХ на достаточно раннем этапе формирования вариантов заболевания. А также, о специфичности воздействия олигонуклеотидов на развитие данной иммунологической реакции, о чем свидетельствует получение двух отличающихся друг от друга конечных вариантов развития хРТПХ  при использовании олигонуклеотидов с разными нуклеотидными последовательностями. Затруднительно связать воздействие SD101 на размеры селезенки в опытах in vivo c его способностью инициировать развитие Th1-зависимого варианта хРТПХ, поскольку в контрольной группе величина селезенки через три месяца развития хРТПХ была увеличена как у животных с Th2-зависимым вариантом заболевания, так и с Th1-зависимым вариантом (вес – 176 и 209 мг, клеточность – 130 и 159 х 106 клеток, соответственно). В настоящий момент у нас нет возможности сформулировать какое-либо разумное предположение о механизме столь парадоксального воздействия CpG-олигонуклеотида на лимфоциты при развитии хРТПХ, и этот вопрос требует дальнейших исследований, в частности, желательно выяснить опосредуется ли данный эффект связыванием олигонуклеотида с TLR-9.

В серии экспериментов во всех группах с хРТПХ и у интактных мышей был измерен показатель, как уже упоминалось выше, заметно возрастающий в периферической крови при воспалительных процессах и, вероятно, зависящего от состояния Th1/Th2-баланса в организме - уровень внеклеточной ДНК (Рис 3). Полученные результаты, можно, с одной стороны, считать убедительным и основанным на независимой серии экспериментов подтверждением вывода, сделанного нами ранее [11] о том, что увеличение содержания вкДНК в крови не объясняется непосредственной связью со сдвигом Th1/Th2-соотношения в сторону преобладания активности Th1-лимфоцитов, а связано с этим фундаментальным параметром иммунной системы лишь через его влияние на развитие воспалительных процессов в организме. Об этом говорит отсутствие повышенных количеств вкДНК в крови у мышей с Th1-зависимым вариантом хРТПХ и резко увеличенные значения этого показателя у животных с наличием активного воспаления в почечной ткани, вызванного массивным отложением в ней иммунных комплексов [15]. В пользу связи изменений уровня вкДНК в крови с активностью воспаления в использованной нами модели говорит и то, что содержание вкДНК в плазме крови достаточно хорошо коррелирует (ρ = 0,40; p < 0,05) с концентрацией белка в моче животных с хРТПХ, то есть с показателем прямо отражающим интенсивность воспалительного процесса в почках.

С другой стороны, обнаруженную связь можно объяснять и несколько по-иному. В литературе имеется ряд экспериментальных работ, в которых было показано, что ДНК млекопитающих способна ингибировать активацию воспалительных реакций, вызванную микробной ДНК и CpG-олигонуклеотидами [4, 5, 16]. Правда, роль этого феномена в регуляции реальных иммунопатологических процессов в организме животных еще практически не исследована, и это дело будущего. Однако можно предположить, что наблюдаемая связь между воспалительными реакциями и изменениями содержания вкДНК в крови обусловлена стремлением регуляторных систем организма ограничить выраженность воспалительного процесса благодаря увеличенному воздействию собственной вкДНК на TLR-9. Это могло бы объяснить и наличие специфической антивоспалительной активности у синтетических олигонуклеотидов, копирующих определенные нуклеотидные последовательности ДНК млекопитающих.

Принимая во внимание все полученные результаты, можно сказать, что наличие у сравниваемых олигонуклеотидов оппозитных эффектов в данной тест-системе хорошо согласуется с данными, полученными в других экспериментальных условиях.  

 

Заключение

Эксперименты in vivo, выполненные с использованием модельной хРТПХ, убедительно свидетельствует об имеющейся у олигонуклеотида μ-ODN4084-F способности специфически активировать Th2-зависимые иммунные реакции в ответ на антигенную стимуляцию, сдвигая Th1/Th2-соотношение в целостном организме и подавляя таким образом развитие воспалительных процессов. Надо надеяться, что дальнейшие исследования позволят более детально и адекватно описать механизмы действия μ-ODN4084-F и аналогичных агентов в условиях in vivo. Данное исследование делает возможным использование иммуносупрессорного олигонуклеотида μ-ODN4084- и подобных   ему олигонуклеотидов в качестве эффективных агентов при коррекции различных нарушений функционирования иммунной системы и может быть положено в основу разработки их применения, как при экспериментальных исследованиях, так и для профилактики и лечения нарушений деятельности иммунной системы в клинике.

Дополнительная информация

Благодарность: Авторы выражают благодарность Е.А. Бураковой (ИЦиГ СО РАН, Новосибирск) за синтез используемых в исследовании олигонуклеотидов.

Источник финансирования. Исследование проведено за счёт средств федерального бюджета для выполнения государственного задания на научно-исследовательскую работу (РК №  124112700049-9 ).

 

Этическая экспертиза. Исследование одобрено локальным этическим комитетом НИИФКИ (протокол № 92 от 10.11.2015).

 

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: Н.Н. Вольский — статистическая обработка и анализ результатов, написание черновика текста статьи; Е.Н. Демченко — сбор и обработка биологического материала, обсуждение материалов; Е.В. Гойман — сбор и обработка биологического материала, оформление ссылок и таблиц; Е.Д. Гаврилова — концепция и дизайн исследования, анализ и обсуждения данных, редактирование статьи.

 

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Оригинальность. При создании настоящей работы авторы не использовали ранее опубликованные сведения (текст, иллюстрации, данные).

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали

 

Additional information

Acknowledgments: The authors express their gratitude to E.A. Burakova (Institute of Cytology and Genetics SB RAS, Novosibirsk) for the synthesis of the oligonucleotides used in the study.

Funding source. The study was carried out at the expense of the federal budget to fulfill the state assignment for research work  (No.  124112700049-9).

 

Ethics approval: The study was approved by the Local Ethics committee of the Research Institute of Physical Culture and Sports Medicine (Protocol No. 92 dated November 10, 2015).

 

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. All authors confirm that their authorship meets the international ICMJE criteria (all authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work). N.N. Volskiy — statistical processing and analysis of results, writing the text of the article; E.N. Demchenko — collection and processing of biological material, discussion of materials; E.V. Goiman — collection and processing of biological material, preparation of links and tables; E.D. Gavrilova — concept and design of the study, data analysis and discussion, article editing.

 

Disclosure of interests. The authors declare no obvious or potential conflicts of interest related to the publication of this article.

Originality. The authors did not use previously published information (text, illustrations, or data) in the creation of this work.

Generative AI: No generative artificial intelligence technologies were used to prepare this article.

 

×

About the authors

Nikolay N. Volskiy

Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology

Email: dtheory@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9341-1997
SPIN-code: 6089-5244

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Novosibirsk

Elena V. Goiman

Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology

Email: l.goiman@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6443-6917
SPIN-code: 6886-9372

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Novosibirsk

Elena N. Demchenko

Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology

Email: elena.demchenko@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-5178-5616
SPIN-code: 2269-1820

Cand. Sci. (Chemistry)

Russian Federation, Novosibirsk

Elena D. Gavrilova

Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology

Author for correspondence.
Email: edav.gavr@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2014-3397
SPIN-code: 7062-5818

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, Novosibirsk

References

  1. Dongye Z., Li J., Wu Y. Toll-like receptor 9 agonists and combination therapies: strategies to modulate the tumour immune microenvironment for systemic anti-tumour immunity. Br. J. Cancer. 2022;127(9):1584-1594. doi: 10.1038/s41416-022-01876-6
  2. Zhirov A M, Kovalev DA, Kurcheva SA, Ponomarenko DG, Kulichenko AN. CPG oligonucleotides as vaccine adjuvants for prevention of infectious diseases. Molecular Genetics, Microbiology and Virology. 2024;42(3):3–11. (In Russ.) doi.org/10.17116/molgen2024420313
  3. Bayik D, Gursel I, Klinman DM. Structure, mechanism and therapeutic utility of immunosuppressive oligonucleotides. Pharmacol Res.2016;105:216–225. doi: 10.1016/j.phrs.2015.11.010
  4. Gursel I, Gursel M, Yamada H, et al. Repetitive elements in mammalian telomeres suppress bacterial DNA-induced immune activation. J Immunol. 2003;171(3):1393–1400. doi: 10.4049/jimmunol.171.3.1393
  5. Klinman D., Shirota H., Tross D., Sato T., Klaschik S. Synthetic oligonucleotides as modulators of inflammation. J. Leukoc. Biol.2008;84(4): 958-964. doi: 10.1189/jlb.1107775
  6. Sano K., Shirota H., Terui T., Hattori T., Tamura G. Oligodeoxynucleotides without CpG motifs work as adjuvant for the induction of Th2 differentiation in a sequence-independent manner. J. Immunol. 2003;170(5):2367-2373. doi: 10.4049/jimmunol.170.5.2367.
  7. Sur S., Wild J.S., Choudhury B.K., Alam R., Sur N., Klinman D.M. Long-term prevention of allergic lung inflammation in a mouse model of asthma by CpG oligodeoxynucleotides. J.Immunol.1999:162(10):6284-6293. PMID: 10229876
  8. Gavrilova E.D., Goiman E.V., Derzalova A.Sh., Stetsenko D.A., Burakova E.A. Primary screening of chemically modified immunosuppressive oligonucleotides using in vitro model with spleen lymphocytes. Russian Journal of Immunology.2025; 28(1):25-32. (In Russ.) doi: 10.46235/1028-7221-17248-CFD
  9. Gavrilova ED, Goiman EV, Derzhalova ASh, Stetsenko DA, Burakova EA. Effects of Immunosuppressive Oligonucleotides A151, ODN4084-F, and μ-ODN4084-F on Mitigation of Acute Graft-Versus-Host Disease in Experimental Model. Cytokines and Inflammation. 2024;21(3):135–143. (In Russ.) doi: 10.17816/CI642255EDN: IJDOWO
  10. Anderson BA, Freestone GC, Low A, et al. Towards next generation antisense oligonucleotides: mesylphosphoramidate modification improves therapeutic index and duration of effect of gapmer antisense oligonucleotides. Nucleic Acids Res. 2021; 49(16): 9026-9041. doi: 10.1093/nar/gkab718 EDN: HNQQKC
  11. Gavrilova E.D., Goiman E.V, Demchenko E.V, Volskiy N.N. Сell-free DNA in blood of mice with Th1- and Th2-dependent variants of chronic graft-versus-host disease. Russian Journal of Immunology.2025;28(4):907-912. (In Russ.) doi: 10.46235/1028-7221-17248-CFD
  12. Rykova E., Sizikov A., Roggenbuck D., Antonenko O., Bryzgalov L., Morozkin E., Skvortsova K., Vlassov V., Laktionov P., Kozlov V. Circulating DNA in rheumatoid arthritis: pathological changes and association with clinically used serological markers. Arthritis Res. Ther.2017;19(1):85-94. doi: 10.1186/s13075-017-1295-z
  13. Senuma A., Hagiwara E., Nagahama K., Okuda K., Nakamura M., Fukumoto N., Shirai A., Tani K., Ishigatsubo Y. Therapeutic effect of CpG motifs on the development of chronic graft-versus-host disease in mice. Cytokine. 2002;20 (1):23-29. doi: 10.1006/cyto.2002.1975
  14. Shirota H, Gursel M, Klinman DM. Suppressive oligodeoxynucleotides inhibit Th1 differentiation by blocking IFN-gamma- and IL-12 mediated signaling. J Immunol. 2004;173(8):5002–5007. doi: 10.4049/jimmunol.173.8.5002
  15. Kudaeva O.T., Kolesnikova O.P., Goiman E.V., Tkachev V.O., Volsky N.N., Perminova O.M., Gavrilova E.D., Kozlov V.A. The experimental model of the autoimmune glomerulonephritis induced by the chronic graft versus host reaction. An update on glomerulopathies – etiology and pathogenesis. Ed. by S.S.Prabhakar. Rijeka: In Tech; 2011. P: 49-86. doi: 10.5772/22005
  16. Miles K, Heaney J., Sibinska Z., Salter D., Savill J., Gray D., Gray M. A tolerogenic role for Toll-like receptor 9 is revealed by B-cell interaction with DNA complexes expressed on apoptotic cells. Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A. 2012;109(3):887-892. doi: 10.1073/pnas.1109173109

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) Volskiy N.N., Goiman E.V., Demchenko E.N., Gavrilova E.D.

License URL: https://eco-vector.com/for_authors.php#07