ДНК-иммунизация. Способ основан на введении в макроорганизм плазмидной ДНК, способной экспрессировать гены антигенов. Как одна из технологий соматической генотерапии ДНК-иммунизация активно разрабатывается с начала 90-х годов ( WO 94/2197). Общим с традиционной иммунизацией живыми вакцинами является то, что развитие иммунного ответа происходит в ответ на синтезированные эндогенно антигенные белки, однако их экспрессия осуществляется в тканях (кожа, мышцы, селезенка и др.) иммунизированного объекта без развития инфекционного процесса. Теоретически, в рамках данной технологии, однократным введением плазмидной ДНК можно добиться пожизненной устойчивости к нескольким возбудителям инфекционных заболеваний [17]. Выход на данный уровень закономерен у организаций, использующих технологию рекомбинантной ДНК и работающих с векторами для эукариотических клеток.
Синтез пептидов с третичной структурой. Под данной технологией понимается конструирование пептидов с искусственно приданной конформацией (циклизация пептидов, соединение двух и более пептидов поперечными сшивками, синтез разветвленных пептидов и др.; US 4639371, US 4778784). Технология используется с первой половины 80-х годов для воспроизведения или имитирования сложных эпитопов [16]. Ее возможности исследованы недостаточно полно, однако анализ динамики патентования показывает, что появление патентов, защищающих антигенные полипептиды этого типа, также является сигналом возможного в ближайшем будущем отказа от получения синтетических вакцин против данного возбудителя и перехода к другим технологиям конструирования средств специфической профилактики.
Синтез линейных пептидов. Вакцины на основе синтетических линейных пептидов патентуются с начала 80-х годов. Освоение технологии пептидного синтеза позволяет организации осуществлять патентование синтетических аналогов протективных эпитопов, в том числе одновременно соответствующих нескольким природным антигенам. Низкая иммуногенность синтетических пептидов подталкивает разработчиков к совершенствованию способов их представления иммунной системе, например, путем включения в липосомы, образования конъюгатов и композиций с иммуномодуляторами, введения в их структуру участков, узнаваемых Т- и (или) В-лимфоцитами и др. [13,14].
Белковая инженерия. Технология используется со второй половины 80-х годов для удаления из антигенных пептидов сайтов расщепления протеазами, изменения конформации эпитопов, снижения токсичности антигенов (ЕР 0155146). Объектами патентования являются антигены [9]. Однако, как и при использовании химического синтеза генов, применение разработчиками белковой инженерии для создания новых технических решений свидетельствует о предстоящем снижении патентной активности по объекту.
Химический синтез генов наиболее активно начал использоваться для получения генов антигенов со второй половины 80-х годов. Освоение технологии позволяет осуществлять конструирование генов антигенов, состоящих из нескольких эпитопов [9]. В ее рамках наиболее реально конструирование антигенов, обладающих свойствами «идеального антигена» для данной системы «микроорганизм хозяин». Но в тоже время выход организации на этот уровень является своеобразным индикатором исчерпания возможностей традиционной технологии рекомбинантной ДНК, и, соответственно, предстоящего снижения патентной активности по объекту.
Матричный синтез ДНК. Освоение технологии позволяет организации осуществлять клонирование генов РНК-вирусов [8]. Возможности и ограничения те же, что мы отметили при рассмотрении предыдущей технологии. Обе характеризуют методический уровень 80-х годов.
Клонирование отдельных генов антигенов и их фрагментов. Технология с конца 70-х годов используется для конструирования вакцин против возбудителей инфекционных заболеваний, представляющих собой ДНК-вирусы, бактерии и риккетсии. В рамках технологии осуществляется последовательное переклонирование фрагментов ДНК, имеющее целью получение участков, определяющих синтез консервативных и высокоиммуногенных антигенов (эпитопов), и совершенствование подходов к представлению антигена клеткам иммунной системы ( FR 2587720,2600079,267518, WO 88/ 00311, 92/22641). Для этого гены антигенов клонируются в вирусные и бактериальные векторы, частицы HBsAg [14]. Другим направлением, реализующим заложенный в данной технологии изобретательский потенциал, является повышение уровня экспрессии и секреции генов клонированных антигенов. Оно находит свое выражение в появлении патентов на векторы экспрессии и способы очистки антигенов, основанные на тонких методах фракционирования биополимеров (ЕР 0343132). В рамках этой же технологии осуществляется поиск (а соответственно и патентование) новых продуцентов (культуры тканей эукариот, метилотрофные дрожжи, трансгенные растения и животные и др.; JP 74990, ЕР 255785, ЕР 0340837). Синтезированные в различных системах экспрессии антигены также включаются в состав композиций, усиливающих иммунный ответ [9].
Фракционирование иммуногенных белков (субъединиц) микроорганизмов. Освоение технологии в виде различных приемов хроматографического разделения белков предполагает эмпирический поиск протективных антигенов (их эпитопов) среди белков и гликопротеинов вирусов и бактерий. Как правило, антигены, включенные в вакцины, охарактеризовываются в патентных притязаниях по физико-химическим и иммунологическим свойствам, позволяющим проводить их идентификацию в смесях других биополимеров. Патентуемые изобретения решают задачи снижения токсичности антигенных белков и повышения их иммуногенности. В конце 80-х и в начале 90-х годов основным критерием при выборе антигена для патентования стала возможность получения видоспецифического иммунитета (антигены на основе белков слияния вирусов, модифицированного липида А бактерий и эпитопов порообразующих белков; US 4861707, US 5141867, ЕР 0244748, WO 94/16082), а также создание эффективной защиты от аэрогенного инфицирования (вакцины на основе живых векторов и поринов) [14,15]. Объекты патентования композиции или соединения, включающие антиген и компоненты, способствующие его эффективной презентации иммунной системе [9].
Технологии конструирования традиционных вакцин предполагают конструирование живых, убитых и химических вакцин [13]. Методический уровень, используемый для конструирования первых двух типов вакцин, более характерен для периода конца XIX века и начала 50-х годов XX века. Объекты защиты вакцинные штаммы, способы аттенуации вирулентных штаммов возбудителя, для убитых вакцин их композиции с адъювантами, консервантами и лимфокинами; отдельные технологические процессы, обеспечивающие наработку микробной биомассы; питательные среды и компоненты для них; способы контроля качества вакцин, питательных сред и др. [9]. Используемый для создания химических вакцин методический уровень характерен для периода от начала до середины 70-х годов XX столетия. Получение антигенов, как правило, осуществляется из среды культивирования (токсины, слизь, ферменты), либо из убитых клеток. В последнем случае объектами защиты становятся грубые, неохарактеризованные по химической и физико-химической структуре комплексы липидов, белков и полисахаридов, называемые «протективными антигенами», «О-антигенами», «комплексами мембранных белков» и т.п. [8]. В настоящее время в рамках данных технологий осуществляется патентование вакцин только ветеринарного назначения.
Рис. 1. Пределы развития технологий специфической профилактики инфекционных болезней.
На рис. 1 показаны пределы развития технологий специфической профилактики инфекционных заболеваний. Освоение отдельных ключевых технологий (выделены двойной линией) предоставляет организации определенный диапазон возможностей по патентованию своих изобретений [10].
ВОЗМОЖНОСТИ УСЛОВНОЙ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПО РАЗРАБОТКЕ ОХРАНОСПОСОБНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
Анализировались практика патентования средств специфической профилактики инфекционных заболеваний, осуществляемая в 80 90-е годы ведущими биотехнологическими организациями, и опубликованные работы отечественных и зарубежных специалистов по правовым и коммерческим аспектам патентования биотехнологических изобретений [1 11]. Исследование проводили по изобретениям, имеющим широкую патентную защиту (вакцина, антиген, адъювант и др.), а также по изобретениям, защищающим ключевые технические решения по средствам специфической профилактики СПИДа, гриппа, гепатита В, гемофилеза, коклюша и некоторых других инфекций, которые рассматривались нами как опережающие объекты [10]. Для изучения пределов развития отдельных технологий использовали методологию логического системного анализа [12]. Технические решения, созданные в процессе конструирования таких средств, рассматривали как совокупность элементов, находящихся между собой в определенной зависимости и составляющих некоторое единство (целостность), т.е. систему. Данную систему расчленяли на отдельные подсистемы, представляющие собой конкурирующие, альтернативные направления (типовые приемы), и оценивали возможности условной биотехнологической фирмы по созданию технических решений. Затем прогнозировали принципы функционирования и структуру эффективных охраноспособных технических решений, а также эффективные подходы к их патентной защите. В тексте при ссылке на патент указано сокращенное наименование патентного ведомства, номер патентного документа. Ссылки на отдельные патенты, знакомство с которыми может быть очень полезным, вынесены в список использованных источников.
МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ
Данная работа имеет целью оказать помощь отечественным разработчикам в выборе собственной стратегии в патентовании вакцин, а также приходящих им на смену средств специфической профилактики, исключающих иммунный ответ из механизма защиты от возбудителей инфекционных заболеваний.
В настоящее время ведущие биотехнологические организации ( Genentech Inc ., Inst . Pasteur , Monsanto и др.) имеют патенты практически во всех промышленно развитых странах. Благодаря патентам формируется новый тип колониальной зависимости стран с меньшим технологическим потенциалом от стран, обладающих высокими технологиями [1].Весьма важно и то, что патенты способны поддерживать цены на лекарственные средства на уровне, значительно превышающем их фактическую стоимость [2]. Российские исследователи действуют в условиях патентного законодательства сравнительно недавно, с 1991 года, и не все из них осознали должным образом тот факт, что разработка новой наукоемкой продукции без ее умелой патентной защиты в современных условиях не имеет смысла. В то же время ведущие зарубежные разработчики биотехнологической продукции не стремятся раскрывать секреты своей деятельности на рынке патентов и лицензий. Патентование изобретений «случайным образом» в лучшем случае будет просто малорезультативным, в худшем приведет к бессмысленному расходованию средств, судебным разбирательствам и т.п.
Об авторе : Михаил Васильевич Супотницкий - кандидат биологических наук.
Автор: Михаил Васильевич Супотницкий.
ЭФФЕКТИВНОЕ ПАТЕНТОВАНИЕ СРЕДСТВ СПЕЦИФИЧЕСКОЙ ПРОФИЛАКТИКИ ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
ЭФФЕКТИВНОЕ ПАТЕНТОВАНИЕ СРЕДСТВ СПЕЦИФИЧЕСКОЙ ПРОФИЛАКТИКИ ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
