Исследование безопасности и иммуногенности вакцины на основе VLP для профилактики ротавирусной инфекции на модели новорожденных карликовых свиней

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. В России почти половина случаев острых кишечных инфекций установленной этиологии в 2022 г. приходится на ротавирусную инфекцию (РВИ). Специфического лечения ротавирусного гастроэнтерита не существует. Имеется необходимость создания современных эффективных и безопасных препаратов для борьбы с РВИ, не способных размножаться (реплицироваться) в организме вакцинируемого. Перспективным подходом является создание вакцин на основе вирусоподобных частиц (VLP).

Цель работы. Изучение безопасности и иммуногенности вакцины «Гам-VLP-рота» против РВИ на основе VLP ротавируса А человека на новорожденных карликовых свиньях при многократном внутримышечном введении.

Материалы и методы. В эксперименте были задействованы новорожденные карликовые свиньи. Безопасность тестируемой вакцины оценивали на основании данных термометрии, клинического осмотра, динамики массы тела, клинических и биохимических показателей крови, а также некропсии и гистологического исследования животных. Для оценки иммуногенности исследовали клеточный, гуморальный и секреторный иммунный ответ на введение вакцины.

Результаты. Оценка общего состояния животных в период иммунизации, данные клинико-лабораторных и патоморфологических исследований свидетельствуют о безопасности вакцины «Гам-VLP-рота» при трехкратном внутримышечном введении. Установлена хорошая местная переносимость тестируемой вакцины. Формируется устойчивый гуморальный иммунитет после трехкратной вакцинации «Гам-VLP-рота», антиген-специфические IgG функционально активны в нейтрализации ротавируса А человека. Показано, что в минимальной исследуемой концентрации (30 мкг/доза) после трехкратной вакцинации у животных вырабатывался клеточно-опосредованный иммунный ответ. Полученные результаты титра IgA в сыворотке крови и в смывах кишечника свидетельствуют о формировании как системного иммунологического ответа, так и специфического секреторного иммунного ответа к ротавирусу А человека.

Заключение. Трехкратная внутримышечная иммунизация карликовых свиней вакциной «Гам-VLP-рота» формирует устойчивый защитный гуморальный, секреторный и клеточный иммунитет у исследуемых животных. Исследуемая вакцина безопасна и имеет хорошую местную переносимость.

Об авторах

Людмила Владимировна Костина

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: lvkostina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9556-1454

кандидат биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной диагностики

Россия, 123098, Москва

Илья Евгеньевич Филатов

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России

Email: filat69rus@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5274-224X

младший научный сотрудник лаборатории молекулярной диагностики

Россия, 123098, Москва

Олеся Васильевна Елисеева

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России

Email: olesenka80@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0723-9749

кандидат биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной диагностики

Россия, 123098, Москва

Олег Евгеньевич Латышев

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России

Email: oleglat80@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5757-3809

кандидат биол. наук, заведующий лабораторией иммунологии

Россия, 123098, Москва

Яна Юрьевна Чернорыж

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России

Email: revengeful_w@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9848-8515

кандидат медицинских наук, научный сотрудник

Россия, 123098, Москва

Кирилл Иванович Юрлов

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России

Email: kir34292@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4694-2445

научный сотрудник

Россия, 123098, Москва

Екатерина Ивановна Леснова

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России

Email: wolf252006@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2801-6843

научный сотрудник

Россия, 123098, Москва

Кизхалум Маликовна Хаметова

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России

Email: kizkhalum@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8461-600X

кандидат биол. наук, научный сотрудник лаборатории средств специфической профилактики

Россия, 123098, Москва

Станислав Андреевич Черепушкин

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России

Email: cherepushkin1@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1734-5369

научный сотрудник лаборатории молекулярной диагностики

Россия, 123098, Москва

Татьяна Евгениевна Савочкина

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России

Email: tasavochkina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4366-8476

младший научный сотрудник лаборатории молекулярной диагностики

Россия, 123098, Москва

Валерий Владимирович Цибезов

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России

Email: tsibezov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2150-5764

кандидат биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории средств специфической профилактики

Россия, 123098, Москва

Кирилл Леонидович Крышень

АО «НПО «ДОМ ФАРМАЦИИ»

Email: kryshen.kl@doclinika.ru
ORCID iD: 0000-0003-1451-7716

кандидат биол. наук, руководитель отдела специфической токсикологии и микробиологии

Россия, 188663, Ленинградская обл., Всеволожский р-н, п. Кузьмоловский

Любовь Игоревна Алексеева

АО «НПО «ДОМ ФАРМАЦИИ»

Email: alekseeva.li@doclinika.ru
ORCID iD: 0000-0002-6510-9897

младший научный сотрудник отдела специфической токсикологии и фармакодинамики, руководитель исследований

Россия, 188663, Ленинградская обл., Всеволожский р-н, п. Кузьмоловский

Ольга Николаевна Зайкова

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России

Email: zaykova_o_n@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4708-2069

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной диагностики, научный сотрудник

Россия, 123098, Москва

Татьяна Владимировна Гребенникова

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России

Email: t_grebennikova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6141-9361

доктор биол. наук, профессор, чл-корр. РАН, зав. лабораторией молекулярной диагностики, руководитель Испытательного центра, заместитель директора по науке

Россия, 123098, Москва

Список литературы

  1. Hallowell B.D., Chavers T., Parashar U., Tate J.E. Global estimates of rotavirus hospitalizations among children below 5 years in 2019 and current and projected impacts of rotavirus vaccination. J. Pediatric Infect. Dis. Soc. 2022; 11(4): 149–58. https://doi.org/10.1093/jpids/piab114
  2. Troeger C., Khalil I.A., Rao P.C., Cao S., Blacker B.F., Ahmed T., et. al. Rotavirus vaccination and the global burden of rotavirus diarrhea among children younger than 5 years. JAMA Pediatr. 2018; 172(10): 958–65. https://doi.org/10.1001/jamapediatrics.2018.1960
  3. Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2022 году». М.; 2023.
  4. Omatola C.A., Olaniran A.O. Rotaviruses: from pathogenesis to disease control – a critical review. Viruses. 2022; 14(5): 875. https://doi.org/10.3390/v14050875
  5. Vetter V., Gardner R.C., Debrus S., Benninghoff B., Pereira P. Established and new rotavirus vaccines: a comprehensive review for healthcare professionals. Hum. Vaccin. Immunother. 2022; 18(1): 1870395. https://doi.org/10.1080/21645515.2020.1870395
  6. Ivashechkin A.A., Yuzhakov A.G., Grebennikova T.V., Yuzhakova K.A., Kulikova N.Y., Kisteneva L.B., et al. Genetic diversity of group A rotaviruses in Moscow in 2018-2019. Arch. Virol. 2020; 165(3): 691–702. https://doi.org/10.1007/s00705-020-04534-5
  7. Yuzhakov A., Yuzhakova K., Kulikova N., Kisteneva L., Cherepushkin S., Smetanina S., et al. Prevalence and genetic diversity of group a rotavirus genotypes in Moscow (2019-2020). Pathogens. 2021; 10(6): 674. https://doi.org/10.3390/pathogens10060674
  8. Намазова-Баранова Л.С., Федосеенко М.В., Калюжная Т.А., Шахтахтинская Ф.Ч., Толстова С.В., Сельвян А.М. Новые возможности иммунопрофилактики ротавирусной инфекции в Российской Федерации. Обзор профиля инновационной ротавирусной вакцины. Педиатрическая фармакология. 2022; 19(6): 492–502. https://doi.org/10.15690/pf.v19i6.2489 https://elibrary.ru/zrbuqq
  9. Rotavirus vaccines: WHO position paper – July 2021. Wkly Epidemiol. Rec. 2021; 96(‎28)‎: 301–20.
  10. Skansberg A., Sauer M., Tan M., Santosham M., Jennings M.C. Product review of the rotavirus vaccines ROTASIIL, ROTAVAC, and Rotavin-M1. Hum. Vaccin. Immunother. 2021; 17(4): 1223–34. https://doi.org/10.1080/21645515.2020.1804245
  11. Черепушкин С.А., Цибезов В.В., Южаков А.Г., Латышев О.Е., Алексеев К.П., Алтаева Е.Г. и др. Синтез и характеристика вирусоподобных частиц ротавируса А (Reoviridae: Sedoreovirinae: Rotavirus: Rotavirus A) человека. Вопросы вирусологии. 2021; 66(1): 55–64. https://doi.org/10.36233/0507-4088-27 https://elibrary.ru/eersag
  12. Директива 2010/63/EU. Европейского Парламента и Совета Европейского Союза по охране животных, используемых в научных целях. переулок с англ. СПб.; 2012: 1–48.
  13. Латышев О.Е., Елисеева О.В., Костина Л.В., Алексеев К.П., Хаметова К.М., Алтаева Е.Г. и др. Оценка иммуногенной активности клонированного штамма WA ротавируса А человека. Вопросы вирусологии. 2019; 64(4): 156–64. https://doi.org/10.36233/0507-4088-2019-64-4-156-164 https://elibrary.ru/sckbyy
  14. Филатов И.Е., Цибезов В.В., Баландина М.В., Норкина С.Н., Латышев О.Е., Елисеева О.В. и др. Использование вирусоподобных частиц на основе рекомбинантных вирусных белков VP2/VP6 ротавируса А для оценки гуморального иммунного ответа методом ИФА. Вопросы вирусологии. 2023; 68(2): 161–71. https://doi.org/10.36233/0507-4088-169 https://elibrary.ru/aywqhn
  15. Степанова О.И., Каркищенко В.Н., Клёсов Р.А., Станкова Н.В., Агельдинов Р.А., Савина М.А. Методика выделения лимфоидных клеток (мононуклеаров) из цельной крови, полученной от мини-свиньи. Биомедицина. 2020; 16(3): 54–9. https://doi.org/10.33647/2074-5982-16-3-54-59 https://elibrary.ru/ggmvjo
  16. Estes M.K., Crawford S.E., Penaranda M.E., Petrie B.L., Burns J.W., Chan W.K., et al. Synthesis and immunogenicity of the rotavirus major capsid antigen using a baculovirus expression system. J. Virol. 1987; 61(5): 1488–94. https://doi.org/10.1128/jvi.61.5.1488-1494.1987
  17. Li T., Lin H., Zhang Y., Li M., Wang D., Che Y., et al. Improved characteristics and protective efficacy in an animal model of E. coli-derived recombinant double-layered rotavirus virus-like particles. Vaccine. 2014; 32(17): 1921–31. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2014.01.093
  18. Rodríguez-Limas W.A., Tyo K.E., Nielsen J., Ramírez O.T., Palomares L.A. Molecular and process design for rotavirus-like particle production in Saccharomyces cerevisiae. Microb. Cell. Fact. 2011; 10: 33. https://doi.org/10.1186/1475-2859-10-33
  19. Kurokawa N., Lavoie P.O., D’Aoust M.A., Couture M.M., Dargis M., Trépanier S., et al. Development and characterization of a plant-derived rotavirus-like particle vaccine. Vaccine. 2021; 39(35): 4979–87. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2021.07.039
  20. Molinari P., Peralta A., Taboga O. Production of rotavirus-like particles in Spodoptera frugiperda larvae. J. Virol. Methods. 2008; 147(2): 364–7. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2007.09.002
  21. Lee J.M., Chung H.Y., Kim K.I., Yoo K.H., Hwang-Bo J., Chung I.S., et al. Synthesis of double-layered rotavirus-like particles using internal ribosome entry site vector system in stably-transformed Drosophila melanogaster. Biotechnol. Lett. 2011; 33(1): 41–6. https://doi.org/10.1007/s10529-010-0390-x
  22. Laura A., Palomares O.T.R. Challenges for the production of virus-like particles in insect cells: the case of rotavirus-like particles. Biochem. Eng. J. 2009; 45(3): 158–67. https://doi.org/10.1016/j.bej.2009.02.006
  23. Changotra H., Vij A. Rotavirus virus-like particles (RV-VLPs) vaccines: An update. Rev. Med. Virol. 2017; 27(6). https://doi.org/10.1002/rmv.1954
  24. Istrate C., Hinkula J., Charpilienne A., Poncet D., Cohen J., Svensson L., et al. Parenteral administration of RF 8-2/6/7 rotavirus-like particles in a one-dose regimen induce protective immunity in mice. Vaccine. 2008; 26(35): 4594–601. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2008.05.089
  25. Azevedo M., Vlasova A., Saif L. Human rotavirus virus-like particle vaccines evaluated in a neonatal gnotobiotic pig model of human rotavirus disease. Expert Rev. Vaccines. 2013; 12(2): 169–81. https://doi.org/10.1586/erv.13.3
  26. El-Attar L., Oliver S.L., Mackie A., Charpilienne A., Poncet D., Cohen J., et al. Comparison of the efficacy of rotavirus VLP vaccines to a live homologous rotavirus vaccine in a pig model of rotavirus disease. Vaccine. 2009; 27(24): 3201–8. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2009.03.043
  27. Kurokawa N., Robinson M.K., Bernard C., Kawaguchi Y., Koujin Y., Koen A., et al. Safety and immunogenicity of a plant-derived rotavirus-like particle vaccine in adults, toddlers and infants. Vaccine. 2021; 39(39): 5513–23. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2021.08.052

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Динамика массы тела поросят в период иммунизации.

Скачать (395KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Динамика температуры тела поросят в период иммунизации.

Скачать (337KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Титр специфических IgG-антител в сыворотке крови поросят после трехкратной иммунизации.

Скачать (156KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Результаты определения титра вируснейтрализующих антител к ротавирусу А в сыворотке крови поросят, вакцинированных трехкратно.

Скачать (163KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Реакция бласттрансформации моноцитов периферической крови поросят после 1, 2 и 3-й иммунизации.

Скачать (104KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Реакция бласттрансформации мононуклеаров крови, селезенок и брыжеечных лимфоузлов поросят после 3-й иммунизации.

Скачать (111KB)
Метаданные

© Костина Л.В., Филатов И.Е., Елисеева О.В., Латышев О.Е., Чернорыж Я.Ю., Юрлов К.И., Леснова Е.И., Хаметова К.М., Черепушкин С.А., Савочкина Т.Е., Цибезов В.В., Крышень К.Л., Алексеева Л.И., Зайкова О.Н., Гребенникова Т.В., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».