Bakgrunn
Gonoré forårsakes av bakterien Neisseria gonorrhoeae og behandles i dag med antibiotika. Økende gonoréforekomst både nasjonalt og internasjonalt (totalt 87 millioner tilfeller årlig på verdensbasis) og stadig utvikling av antibiotika resistente gonokokkbakterier gjør dette til en alvorlig global utfordring. Gonoré i Norge har økt dramatisk siste ti år, kvinner har en høy smitterate og er spesielt utsatt for alvorlige komplikasjoner som bekkeninfeksjon (endometritt og salpingitt). Dette medfører økt risiko for infertilitet, graviditet utenfor livmoren og kroniske magesmerter. Barn kan smittes ved fødsel og få alvorlig øyeinfeksjon (konjunktiva) som kan medføre blindhet uten behandling. Det finnes ingen vaksine mot gonoré på markedet eller til klinisk uttesting til tross for forskning på dette feltet siden 1940.
Nye forskningsresultater fra New Zealand tyder på at en meningokokkvaksine (yttermembran basert) beskyttelser til en viss grad mot gonoré. Dette skyldes at bakteriene som forårsaker disse sykdommene, Neisseria menigitidis og Neisseria gonorrhoeae, er nært beslektet. Dette kombinert med kunnskap innen protein glykosylering i Neisseria har demonstrert et nytt potensiale til å utvikle gonorévaksine. Helt spesifikt gjelder dette protein glykoformer som dekorerer overflaten av disse bakteriene. Disse glykoformene finnes i ulike varianter og bakterien endrer disse for å unnslippe immunsystemet. Det er så langt blitt karakterisert 6 ulike glykoformer i gonorébakterien1,2,3. Våre preliminære resultater viser at disse glykan antigenene beskytter mot den beslektede bakterien Neisseria meningitidis, og disse antigenene er derfor svært lovende å inkludere og teste i utvikling av en rekombinant OMV gonorévaksine.
Vi har musesera fra en musemodell som har blitt immunisert med ulike vaksinekandidater og vi har humane sera fra en tidligere meningokokkvaksinestudie ved Folkehelseinstituttet. Disse vaksinekandidatene uttrykker ulike glykan antigener og immunresponsen skal studeres for å undersøke i hvilken grad de er lovende som vaksineantigener mot gonoré.
Problemstilling
Hensikten med dette prosjektet er å kartlegge glykan diversitet i gonokokkstammer og videre studere immun respons etter immunisering med ulike vaksinekandidater.
Dette vil gi viktig bidrag til spørsmålet om hvorvidt glykan diversitet på overflatestrukturer kan være del av bakteriens strategi for å unnslippe immunsystemet og om protein glykaner er velegnet som vaksineantigener mot gonoré og bør inngå i en fremtidig beskyttende gonorévaksine.
Mål og metode
Det langsiktige målet til prosjektet er utvikling av en beskyttende gonorévaksine.
Forskerlinjestudenten vil være involvert i en eller to viktige delmål, avhengig av studentens interesse og progresjon i prosjektet:
- identifisere og kartlegger diversitet og spesifisitet til protein glykaner i N. gonorrhoeae og
- studere immun respons fra ulike kandidat gonokokk og meningokokk OMV vaksiner som er tilgjengelig for prosjektet.
For å identifisere og karakterisere glykaner antigener og immun respons mot disse benyttes en rekke veletablerte metoder ved avdelingen:
- Generelle molekylær- og mikrobiologiske metoder som dyrke gonokokkstammer, lage DNA og protein prøver for videre karakterisering.
- Helgenomsekvensering av N. gonorrhoeae og bioinformatiske analyser for å karakterisere variasjon og distribusjon av antigenvarianter.
- Undersøke samsvar mellom protein glykosylering genotype og –fenotype. Dette vil innebære immunoblotting med glykanspesifikke antistoffer og lektiner.
- Studere museserum etter immunisering av vaksinekandidater. Dette vil innebære immunoblotting med genmanipulerte stammer og eventuelt utvikling av en multiplex metode for analyse av serum.
- Studere humane sera fra MenBvac vaksinerte for å undersøke om en meningokokkvaksine gir beskyttende antistoffer mot gonokokk antigener.
- Serum baktericid assay for å studere hvorvidt anti-glykan antistoff gir en beskyttende effekt mot gonoré.
Studentens arbeidsoppgaver
Studenten vil være med på å utvikle og teste vaksinekomponenter og immunresponser. Du vil gjennomgå opplæring av aktuelle metoder og jobbe i team.
Forskerlinjeprosjektet kan tilpasses noe etter interesse og pågående prosjekter.
Om forskningsmiljøet
Du er velkommen til Avdeling for bakteriologi ved Folkehelseinstituttet. Du vil bli veiledet av seniorforsker Bente Børud som har veiledningserfaring av både master- og ph.d.-kandidater ved FHI, UiO og UiB. Professor Dominique Caugant ved avdeling for samfunnsmedisin og forskningssjef ved Folkehelseinstituttet, vil være medveileder for prosjektet.
Det er et godt faglig og sosialt miljø ved avdelingen, og en student vil få opplæring og veiledning i et bredt spekter av molekylære-, mikrobiologiske- og immunologiske metoder.