CZ2010540A3 - Konstrukce, produkce, purifikace a využití rekombinantních faktoru virulence Actinobacillus pleuropneumoniae k diagnostice a k imunoprofylaxi actinobacilové pleuropneumonie u prasat - Google Patents

Konstrukce, produkce, purifikace a využití rekombinantních faktoru virulence Actinobacillus pleuropneumoniae k diagnostice a k imunoprofylaxi actinobacilové pleuropneumonie u prasat Download PDF

Info

Publication number
CZ2010540A3
CZ2010540A3 CZ20100540A CZ2010540A CZ2010540A3 CZ 2010540 A3 CZ2010540 A3 CZ 2010540A3 CZ 20100540 A CZ20100540 A CZ 20100540A CZ 2010540 A CZ2010540 A CZ 2010540A CZ 2010540 A3 CZ2010540 A3 CZ 2010540A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
recombinant
vaccine
polypeptide
immunoprotective
universal vaccine
Prior art date
Application number
CZ20100540A
Other languages
English (en)
Inventor
Vrzal@Vladimír
Bittner@Libor
Neperený@Jirí
Sadílková@Lenka
Osicka@Radim
Šebo@Peter
Sobotka@Miroslav
Original Assignee
Bioveta, A.S.
Mikrobiologický ústav AV CR, v. v. i.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bioveta, A.S., Mikrobiologický ústav AV CR, v. v. i. filed Critical Bioveta, A.S.
Priority to CZ20100540A priority Critical patent/CZ2010540A3/cs
Publication of CZ2010540A3 publication Critical patent/CZ2010540A3/cs

Links

Landscapes

  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

Rešení zahrnuje konstrukci, produkci, purifikaci a využití universální vakcíny pro profylaxi a kontrolu infekcí vyvolaných bakterií Actinobacillus pleuropneumoniae u prasat. Podstata vakcíny spocívá v prítomnosti jednoho nebo více rekombinantních polypeptidu, pripravených insercí príslušného genu z Actinobacillus pleuropneumonie do expresního vektoru, expresí v Escherichia coli a následnou purifikací. Rešení dále zahrnuje využití takovýchto rekombinantních proteinu jako antigenu umožnujících detekci specifické protilátkové odpovedi a rovnež jejich využití jako specifických imunogenu k imunizaci cílového druhu zvírat nebo ruzných druhu experimentálních zvírat za úcelem získání vysoce specifických hyperimunních sér. Tato séra mohou být dále využita v širokém spektru diagnostických metod urcených k detekci proteinu specifických vuci uvedeným postupem pripraveným hyperimunním sérum, s možností jejich následného využití v rámci praktické diagnostiky nebo experimentálního vyšetrování.

Description

Konstrukce, produkce, purifikace a využití rekombinantních faktorů virulence Actinobacillus pleuropneumoniae k diagnostice a k imunoprofylaxi actinobacilové pleuropneumonie u prasat
Oblast techniky
Vynález se týká konstrukce, produkce a purifikace universální vakciny pro profylaxi a kontrolu Actinobacillus pleuropneumonie u prasat a možností její aplikace, jakož i využiti vymezených rekombinantních proteinů jako diagnostických antigenů a specifických imunogenu.
Dosavadní stav techniky
Actinobacilová pleuropneumonie prasat je v posledních 25 letech celosvětově považována za jedno z onemocněni způsobujících největší ekonomické ztráty v chovech prasat. Původcem tohoto vysoce nakažlivého onemocnění charakterizovaného fibrinohemoragickou nekrotizujici pneumonii je Actinobacillus pleuropneumoniae, malá gramnegativní tyčinka patrici do rodiny Pasteurellaceae. Onemocněni může vyvolat fatální pneumonii či perzistovat v chronické klinické či subklimcké formě, což má za následek sníženi produkce a zvýšeni nákladů na léky a vakcinaci. Kmeny A pleuropneumoniae se dělí do 15 sérotypů (Blackall, P.J., Klaasen, H.L., van den Bosch, H., Kuhnert, P. & Frey, J Proposal of a new serovar of Actinobacillus pleuropneumoniae: serovar 15. Vet Microbiol 2002, 84(1-2), 47-52), jejichž serologická specificita je dána kapsulárními polysacharidy a celulárními lipopolysacharidy (LPS).
Mezi nejznámější extraceíulární produkty A. pleuropneumoniae patří čtyři proteiny náležející do rodiny tzv. RTX (Repeat in ToXin) proteinů. ApxlA je silný hemolyzin o velikosti 113 kDa, přítomný u sérotypů 1, 5, 9, 10 a 11. Je kódován operonem apxl, který tvoří geny apxlC, apxlA. apxlB a apxID Apxli je hemolyzin o velikosti 105 kDa. Nachází se u všech známých sérotypů, kromě sérotypů 10 a je Kódován operonem apxll ApxlllA. nehemoiytický cytotoxin o velikosti 115 kDa, kódovaný operonem apxlll. je produkovaný sérotypy 2. 3, 4, 6 a 8 (Frey, J. Virulence in Actinobacillus pleuropneumoniae and RTX toxins. Trends Microbiol 1995 3(7), 257-261: Frey, J., Beck. M., Stucki, U. & Nicolet, J. Analysis of hemolysin operons in Actinobacillus pleuropneumoniae. Gene 1993. 123(1), 51-58; Kamp, E.M . Pop:ca
J.K.. Anakotta, J. & Smits, M.A Identification of hemolytic and cytotoxic proteins of ActmobaciHuú pleuropneumoniae by use of monoclonal antibodies. Infect Immun 1991, 59(9). 3079-3085; Inzana. T.j . Todd. J.. Ma. J.N. & Veit. H Characterization of a non-hemolytic mutant of Actinobacillus pleuropneumoniae serotype 5: role of the 110 kilodalton hemolysin in virulence and immunoprotection. Micmb Pathog 1991. 10(4). 281-296).
• · • · « · · · · · · · · · ·· ·♦ ♦ ·♦* ··
Čtvrtý protein (ApxIVA) je produkován všemi sérotypy A pleuropneumoniae, a ačkoli bylo ukázáno že kmeny A pleuropneumoniae s deletovaným genem pro ApxIVA jsou zcela avirulentm, jeho role v patogenezi onemocněni zůstává nejasná (Schaller. A., Kuhn, R , Kuhnert, P et al Characterizařicn of apxIVA, a new RTX determinant of Actinobacillus pleuropneumoniae. Microbiology 1999. 145 ( Pt 3) 2105-2116; Schaller, A., Djordjevic, SP., Eamens, G.J et al Identification and detection of Actinobacillus pleuropneumoniae by PCR based on the gene apxIVA. Vet Microbiol 2001,79(1), 47-62; Cho, W S. & Chae, C Expression of the apxIV gene in pigs naturally infected with Actinobacillus pleuropneumoniae. J Comp Pathol 2001, 125(1), 34-40).
K nákaze dochází obvykle aerosolem nebo přímým kontaktem. A. pleuropneumoniae ad hecuje na epitel dolních cest dýchacích a spoušti expresi Apx proteinů. Následné je rychle fagocytován plicnimi alveolárnimi makrofágy. Všechny Apx proteiny jsou pro alveolárni makrofágy, buňky endotelu a alveolárni epitel prokazatelně (Frey J., Virulence in Actinobacillus pleuropneumoniae and RTX toxins Trends Microbiol. (1995) 3:257-261) či potenciálně (Cho W.S., Chae C., Expression of the apxIV gene in pigs naturally infected with Actinobacillus pleuropneumoniae J. Comp. Pathol. (2001) 125:34-40: Schaller A., Kuhn R.. Kuhnert P., Nicolet J., Anderson T.J., Maclnnes J 1 , et al.. Characterization of apxIVA, a new RTX determinant of Actinobacillus pleuropneumoniae, Microbiology (1999) 145 21052116) toxické. Mikroorganismy jsou proti likvidaci v makrofázich chráněny kapsuli a jsou rovněž odolné proti účinkům komplementu. Následkem infekce lze v alveolárni tekutině detekovat vysoké hladiny prozánětlivých cytokmů (IL — 1 β a IL - 8) a též tumor-nekrotizujicího faktoru (TNF). Apx toxiny (Apxl-lliA) a hostitelem-produkované cytokiny nesou hlavní podíl na vzniku zánětu a tvorbě lézi. k jejichž vzniku během infekce v plicnim epitelu dochází (Fenwick B.. Osburn B., Immune responses to the lipopolysaccharides and capsular polysaccharides of Haemophilus pleuropneumoniae in convalescent and immunized pigs, Infect. Immun. (1986) 54:575-582). Klinické příznaky se liší podle stáří zvířat, stavu jejich imunity, podmínek prostředí a stupně expozice vůči infekčnímu agens Průběh může být perakutni, akutní nebo chronický (Fenwick B, Henry S., Porcine pleuropneumonia, J. Am. Vet. Med. Assoc. (1994) 204:1334-1340).
Proti actinobacilové pleuropneumonii byla vyvinuta celá řada vakcin inaktivované celobuněčné vakciny a subjednotkové vakcíny Vakcmace inaktivovanými organismy je sérotyp - specifická. Protektivní vlastnosti takové vakciny je možné zvýšit použitím dalších sérotypú A. pleuropneumoniae a použitým adjuvans. Vakcíny druhé skupiny se v současné době stále zdokonaluji a na trhu je již množství různých subjednotkových kombinaci. Vakcíny tohoto typu jsou obvykle velmi účinné proti infekci způsobené sérotypem. z něhož pocházejí antigeny užité pro přípravu vakciny a částečně účinné proti některým dalším sérotypům (Cruijsen T, van Leengoed LA, Ham-Hoffies M, Verheijden JH Convalescent pigs are protected completely against infection with a homologous Actinobacillus pleuropneumoniae strain but incompletely agaínst a heterologous-serotype strain. Infect Immun 1995 Jun 63(6) 2341-3). Všechny v současné době používané vakciny se aplikují parenterálně. zpravidla ve dvou dávkách Jsou určeny pro ochranu rostoucích prasat • ·
Experimentálně se dosáhle jisté ochrany také použitím atenuovaných. zaktivovaných celobuněčných a subjednotkových vakcin aplikovaných perorálné nebo pomoci aerosolu íHensei. A.. Huter V . Katzger, A. et al. Intramuscular ímmunization with geneticaliy inactivated 'ghosts) Actinobacillus pleuropneumoniae serotype 9 protects pigs against homologous aerosol challenge and prevents carrier statě. Vaccine 2000, 18(26), 2945-2955, Huter, V.. Hensel, A., Brand, E. & Lubítz, W Improved protection against lung colonization by Actinobacillus pleuropneumoniae ghosts: characterization of a geneticaliy inactivated vaccine. J Biotechnol 2000, 83(1-2). 161-172)
K aplikaci vakcíny se obecné přistupuje v období, kdy klesá hladina mateřských protilátek Experimentálně je potvrzeno, že vakcinace provedená v tomto období významně snižuje morbiditu, mortalitu a spotřebu léčiv, nastává po ní zvýšení denního přírůstku a zlepšeni konverze živin (Wongnarkpet S. Pfeiffer Dl), Morris RS, Fenwick SG. An on-farm study of the epidemiology of Actinobacillus pleuropneumoniae infection in pigs as part of a vaccine efficacy trial. Prev Vet Med 1999 Mař 12:39(1):1-11). Dále se zlepšuje kvalita jatečního těla, redukuje se počet konfiskaci z důvodu pneumonie a také náklady na jateční zpracování jsou diky menšímu výskytu pleuritidy a perikarditidy :nžši (Beskow. P.. Robertsson. J. A., Soderlind, O. Testing of remedial measures in fattemng ptg herds affectea with subclinical infections of Actinobacillus pleuropneumoniae serotype 2, Zentralbl Veterinarmed B, 1993, Oct:40(8):549-58)
I když vakcinace vždy nezabráni vzniku iatentnich přenašečů, používá se ji jako nástroje pro sníženi incidence a zmírněni klinických projevu onemocnění (Tayíor. D. J. Actinobacilová pleuropneumoniae (Actinobacillus pleuropneumoniae). In: Nemoci prasat 2G03. sír. 249-257) O účinnosti vakcin proti bakteriálním nákazám prasat, včetně actinobacilové pleuropneumome orasat referuje Haesebrouck. F. et ai. (Haesebrouck. F.: Pasmans, F.. Chiers. K. Maes, D. Ducaíeile. R Decostere A . Efficacy of vaccines against bacterial diseases in swine' what can we expect? Veterinář v Microbiology 100(2004) 255-268) Uvádí, že ačkoliv celobuněčné vakcíny mohou snižovat mortalitu prasat po infekci homologním sérotypem, obvykle nejsou protektivní vůči čelenži jiným serotypem. Zlepšeni účinnosti bylo dosaženo používáním subjednotkových vakcin obsahujících Apx toxiny Tyto subiednotkové vakcíny vyvolávají lepší křížovou ochranu proti různým sérotypum. pokud tyto produkuji shodné, nebo alespoň částečné shodné Apx toxiny a snižuji klinické symptomy onemocnění (Cruijsen T. van Leengoed LA, Ham-Hoffies M. Verheijden JH. Convalescent pigs are protected completely against infection with a homologous Actinobacillus pleuropneumoniae strain but incompletely against a heterologous-serotype strain. Infect Irrirnun. 1995 Jun:63(6) 2341 -3: ). Navíc bylo prokázáno, že vakcíny obsahující Apx toxiny a transferrin-binding proteiny (Tbp) vyvolávají lepší ochranu před čelenži viriHentnírni kmeny A pleuropneumoniae než pouze vakcíny vyrobené z Apx toxinu (Van Overbeke i Chiers K. Ducateile R. Haesebrouck F Effect of endobronchial chailenge with Actrcbaoiz-s otóujopneurrioniae serotype 9 of pigs vaccinated with a vaccine contairung Apx toxins and transVrz· binďng protems. J Vet Med 3 Infect Dis Vet Public Health. 2001 FebA8(1 r 15-20) ·· · · *· · · « * · v *··· · · · · · · φ · ♦ • · · · · · · »·« φ« ·« ·· · ··· »4
V nedávných studiích bylo prokázáno, že významnou roli v protekci vůči onemocněni hraji také adheziny. Některe z těchto faktoru jsou dosud velmi málo probádány. Na druhé straně bylo ukázáno, že antigen PalA (hlavni imunogenni protein vnější membrány A. pleuropneumoniae} naopak snižuje vznik protektivni imunity vůči actinobacilovému onemocněni (van den Bosch H, Frey J. fnterfeience ot outer membrane protein PalA with protective immunity against Actinobacillus pleuropneumoniae Ά· · · vaccinated pigs. Vaccine. 2003 Sep 8:21(25-26):3601-7).
O vývoji DIVA (differentiating infected from vaccinated animals) subjednotkových vakem proti infekci A. pleuropneumoniae pojednává práce Maas, A. et al. (Maas, A.. Meens. J, Baltes. N HennigPauka, Geríach. G. F: Development of a DIVA subunit vaccine against Actinobacillus pleuropneumoniae infection. Vaccine 24(2006) 7226-7237). Cílem této práce bylo vytvořit a pro vakemační účely použit vakcinačni kmen kterému chybí jeden imunogenni protein oproti příslušnému terénnímu kmeni. To umožňuje rozlišovat stáda prasat imunizovaných nebo přirozeně infikovaných určitým kmenem A pleuropneumoniae.
Různé studie tedy ukazují, ze Apx toxiny jsou základní komponentou do značné míry se podílející na účinnosti vakcíny, aie je zřejmé, že nejsou jedinými faktory souvisejícími s navozením protektivni imunity. Vysvětlení muže být v samotné patogenezi actinobacilové pleuropneumonie kdy jedním z prvních kroku kolonizace dolních cest dýchacích je adheze A pleuropneumoniae na epiteliátni buňkv termináinich bronchiolu a alveolú, která umožňuje bakterii uvolnit toxiny přímo na povrch hostitelské buněčné membrány a její následnou destrukci dokonce i v přítomnosti neutralizačních protilátek indukovaných vakcinaci To ukazuje, že toxiny produkované adherujícímt bakteriemi na rozdíl od neadherujících bakterii, jsou cílené více efektivně a jsou relativně nepřístupné k neutralizaci protilátkami Zvýše uvedeného mechanismu vyplývá, že protektivni vakcíny by měly kromě antigenů Apx obsanovat navíc i další antigeny - adheziny. Výzkumy potvrzující význam LPS v adherenc; A pleuropneuoniae naznačují, že adheziny mohou být dobrými kandidáty ve složeni vakcín.
Dalšími významnými faktory virulence a částečně protektivními antigeny A. pleuropneumoniae isou transferrin-binding lípoproteiny (Tbp), k jejichž produkci dochází v růstovém prostředí s limitcvaným obsahem železa (Baltes N . Hennig-Pauka, I., Gerlach, G F Both transferrin binding proteins are ·. i ...i:.:nze factors m Actinobacillus pleuropneumoniae serotype 7 infection. FEMS Microbiol Lett FEMS V.icrobiol Lett. 2002 Apr 9:209(2):283-7) Protektivita emulse obsahující transferrin-binding lípoproteiny 1 bpB získané ze sérotypu 2 a 9 A. pleuropneumoniae byla úspěšně ověřena na prasatech (Goethe R. Gor.záies OF Lindner Γ. Gerlach GF A nevel stratégy for protective Actinobacillus pleuropneumoniae subímír vaccines. detergent extraction of cultures induced by iron restriction. Vaccine 2000 Nov 22 19(7966-75) *·*·
* » · · · · · · • · · · · · ·« ♦ * · · · ·
Na základě současného stavu poznáni je možno konstatovat, že pro výrobu bezpečné ě účinné vakcíny proti actinobacilové pleuropneumonii prasat je rozhodující standardizovaný obsah vvem-rycn imunogenu, a to především obsah ApxlA, ApxliA. ApxillA a ApxIVA a dalších imunogenu přA-irryrm < -3 povrchu bakteriální buňky (OMP, LPS: Tbp, kapsuiárni antigeny a další)
V současné době jsou vakcíny proti actinobacilové pleuropneumonii prasat vyráběny z vybraných vakcinačnich kmenu původce A pleuropneumoniae s vysokou expresi dominantních faktoru virulence Tyto kmeny jsou kultivovány ve fermentorech a pomnožená bakteriální suspenze je zpracovávána s použitím metod separace, ultrafiitrace. extrakce a sterilní filtrace. Toxické substance jsou šetrně maktivovány. Výslednou složkou vakcíny jsou pak částečně puntíkované antigeny s obsahem subcelulárních frakcí povrchových antigenu a maktivovaných toxinu.
Složení, výroba a použiti vakcin proti pieuropneumonn prasat byla a je i předmětem řady patentu Jako nejvýznamnější vztahující se k dané problematice uvádíme následující'· EP 0861319 pojednává o možnosti vzniku imunity proti actirrobacilové pleuropneumonii prasat při použití RTX toxinu Apx EP 0733708 uvádí možnost použiti transferrin-bindmg proteinu 1 pro diagnostiku a prevenci actinobéc-iove pleuropneumonie prasat. O použiti iipoprotemu A vnější membrány pojednává EP 0669984 O použiti texoidu Apxl pro konstrukci vakcíny pojednává CN '511844. O použití toxoidu Apx IV pro konstrukci vakcíny pojednává EP 1518558. O použiti proteinu o molekulové hmotnosti 43 kD pro konstrukci vakcíny Dojednává US 5911996. Všeobecně o přípravě rekombinantních vakcin proti actinobacilové pleuropneumonii prasat pojednává WO 9106653. Patent WO 9926134 uvádí složení vakcíny z vybraných Apx a OSP antigenu proti actinobacilové pleuropneumonii prasat.
Podstata vynálezu
Výše uvedené patenty související s diagnostikou nebo imunoprofylaxi proti actincbac ove pleuropneumonii prasat nekolidují s předkládaným vynálezem „Konstrukce, produkce, punfikace v,už:tí i-ekombínantnich faktorů virulence A pleuropneumoniae k diagnostice a k imunoprofylaxi prasat prc-u actinobacilové pleuropneumonii^ Zásadní rozdíl se týká zejména vlastni originální konstrukce produkce a purdikace jednotlivých rekombinantních faktoru virulence Actinobacillus pleuropneumoniae .A; >·'' iApxilA, rApxlilA. rApxIVA. rTbpB rApfA) k speciálnímu využiti pro specifickou diagnostiku protilátek C antigenu metodami např. ELISA či Western blot. nebo k využiti pro vysoce účinnou imunoprofylaxi prasat těmito jednotlivými rekombinantními proteiny a jejich specifiCKOu originální kombinací vůči nebezpečnému onemocněni actinobacilózou prasat.
Při Klady proveden; vynálezu'
Níže uvedené příklady slouží pouze prc ilustraci a lepši pochopení vynálezu a v žádném í. m nejsoii předkládány proto, aby limitovaly jeho rozsah a/nebo patentové nároky
Přiklad č. 1
Tento příklad provedení demonstruje ověřeni protektivity purifikovaných rekombirantnich proteinu po imunizaci pokusných myši vuč· čelenži virulentními kmeny A. pieurop.neurnomae sérotyp '! a sérotyp 11. v žádném případě však neomezuje patentová práva vztahujíc: se k tomuto patent:;
Ověřeni protektivity puntíkovaných rekombinantních proteinů po imunizaci pokusných myši vuč: čelenži virulentními kmeny A. pleuropneumoniae sérotyp 7 a sérotyp 11:
Příprava pokusných vzorků vakcin
Klonováni, exprese a purifikace rekombinantních faktorů virulence
Pomocí specifických primerů a polymerázové řetězové reakce byly amplifíkovány geny apxlA z genomové DNA (gDNA) A. pleuropneumoniae sérotyp 1. apxllA z gDNA A. pleuropneumoniae sérotyp /. apxlllA z gDNA A. pleuropneumoniae sérotyp 2 apxIVA z gDNA A pleuropneumoniae sérotyp 3. tbpB z gDNA A. pleuropneumoniae sérotyp 7 a apfA z gDNA A. pleuropneumoniae sérotyp 11, Tyto geny byly následně klonovány do komerčního vektoru pET28b (Novagen) vs fázi čtení se sekvencemi kódujícími Na C-koncovou histidinovou kotvu, umožňující purifikaci výsledných rekombinantních proteinu na afinitni matrici. Zároveň byly geny umístěny pod kontrolu transkripčních a translačních iniciačních signálu genu 10 bakteriofága T7
Výsledné piazmidy byly transformovány do expresního kmene Eschenchia coli BL.21 ;λΩΓ·3.ι z ověření růstových vlastnosti kmenu a exprese rekombinantních proteinu rApxiA. 'Άρχί’Α rAuríil·· rAnxiVA. rTbpB a rApfA byly provedeny v laboratorních podmínkách v kulturách do obiemu ' l a v ocloprovoznim měřítku ve fermentorech do objemu 50 I
Byly nalezeny a optimalizovány kultivační podmínky při teplotě 37 CC, které umožňovaly po indukci exprese pomocí IPTG produkci vysoké hladiny rekombinantních proteinu. Všechny proteiny byly produkovány do inkluzních tělisek, z nichž byly izolovány ve formě močovtnových extraktu a puntíkovaný kombinaci íontovýměnné a afinitni chromatografie.
V prvním kroku byla provedena íontovýměnné chromatografie na koloně s náplní DEAE Sepharosy, v druhém byly eluce pc první koloně obsahující daný rekombinantni protein přečištěny pomoci afinitni chromatografie na N--NTA agarose. Celistvost a čistota rApxiA. rApxliA. fAcxiiiA. 'ApxIVA. rTbpB a rApfA byly ověřeny pomoci elektroforetické separace v polyakrylamidovém gelu .SDSa identita proteinu byla potvrzena metodou Western blot Takto purifikované a idennfikovar-e p. otěry byly použity pro přípravu poKusnýcn vzorku vakcin k ověřeni jejich protektivity
K ověřeni bylo použito ve dvou pokusech celkem 400 myši plemene BALB/c o hmotnost1 18-21 g tvtyši oyiy v každém pokusu rozděleny co 10 skupin po 20 ks myši 2 skupin myši bylo imunizováno jednotlivými nebo různými kombinacemi punfikovaných rekcmoinantnich proteinu (τΑρχ'Α AnxllA,
Ί *« tMI « Φ rApxHIA rApxIVA. rTbpB rApfAj v pokusných vzorcích vakem byl vždy každý rekombirantni protein ooužit v množství 2 pg na jednu dávku Jedna skupina myši obdržela placebo - roztok imumtmiv: adjuvans bez rekombinantnich proteinu. Rekombmantni proteiny byly resuspendovány v roztoku Ai O.
J'\: .'Pokus 1). nebo olejového solvens (Emuisigen - 20%) (Pokus 2).
Aplikace byia provedena myším íntraperitoneálně v dávce 0,2 ml testovaných vzorku vakem. Za 14 dni byla provedena shodným způsobem revakcinace. Za 14 dni po revakcmaci byia provedena ntence 50 % pokusných myši bakteriálním kmenem A pleuropneumoniae sérotyp 7 a 50 myši sérotypem 11 v infekční dávce 10GLDr,;/myš/O.2 mí íntraperitoneálně Myši po infekci byly sledovány 7 ani a denně byly zaznamenávány úhyny myší v jednotlivých skupinách. Uspořádáni pokusu a dosažené výsledky jsou presentovány v Tab. 1 Jedná se o pokus 1 (rekombinantni proteiny s 2% AI2O3). Výsledky ve shodném pokusu 2 (rekombinantni proteiny s olejovými solvens) byly prakticky shodné
Dosažené výsledky prokazuji celkové procento protektivity u imunizovaných myší v rozmezí od 25 co 100 %. Nejlepšího výsledku byio dosaženo při aplikaci vzorku vakcíny s obsahem: rApxlA. rApxllA .ΆρχιΙΙΑ. rApxIVA rTbpB a rApfA.
Tabulka č. 1
Ověřeni protektivity rekombinantnich proteinů po imunizaci pokusných myší vůči čelenži virulentními kmeny A. pleuropneumoniae sérotyp 7 a sérotyp 11 (Pokus 1)
Počet Infekce sérotyp ί 1 Infekce sérotyp 11
r-íeKombinantni 1 H Průměrné p
1 mvši Přežilo Protektívita i Přežil 0 : Protektívita
crotem ; ! · protektivity (7
1 (ks) (ks) (%) 1 í i (ks) (%)
rApxlA 20 5 50 t 5 1 50 50
rApxllA 20 ‘ 60 Γ 6 60 60
r.ApxlilA 20 4 40 | 6 60 .............. ' 50
rApxIVA 20 2....... '............20...... ”i 3 ”7’”.....’ 30 25
' 20 4 -V ' : 30 ..... 35
rApfA 20 3 ' 30 : 3 I 30 30
- adxíA + i!A + . .. . — - ..........
20 8 30 8 SO 80
TA t- iVA
rApxlA + ÍÍA V
•ii A r IVA + 20 g 30 10 100 95
rT opB
ΆρχίΑ IIA -
TA + IVA - 20 10 100 0 ; nn . - v- 100
iToijD + rApfA I
CTTmia (2%............... on n Λ
... ‘ > ΑΡΟ-,ι
0 «* *·
* · «* · · • · · · · 1 1 • » · · · · ·· · * ·· l·''Alan o. 2
Tento přiklad provedení demonstruje ověřeni protektivity puntíkovaných •'ekomcirantních proteinu po imunizaci poKusnych prasat vůči Ceienži virulentními kmeny A p/europneumcň/ae ř a sérotyp 1 i. v žádném případě však neomezuje patentové práva vztahující se k tomuto patentu
Ověřeni protektivity puntíkovaných rekombinantních proteinů po imunizaci pokusných prasat vůči čelenží virulentními kmeny A. pieuropneumoniae sérotyp 2 a sěrotyp 9:
Příprava pokusných vzorků vakcín Klonování, exprese a purifikace rekombinantních faktorů virulence
Pomocí specifických primerů a potymerázové řetězové reakce byly amplifikovány gen,· aoxiA ’ genomově DNA (gDNA) A. pieuropneumoniae sěrotyp i. apxliA z gDNA A pleuiopneumonia-: sdoUp
7. apx.lHA z gDNA A. pieuropneumoniae sérotyp 2. apxiVA z gDNA A. pieuropneumoniae sérotyp 3. z gDNA A. pieuropneumoniae sérotyp 7 a apfA z gDNA A pieuropneumoniae sérotyp 11 Tyto geny byty následné klonovány do komerčního vektoru pET28b (Novagen) ve fázi čtení se sekvencemi kódujícími Na (' koncovou histidinovou kotvu, umožňující purifikaci výsledných rekombinantních proteinu na afinitní matrici. Zároveň byly geny umístěny pod kontrolu transkripčnich a translačních iniciačních signálu genu (0 bakteriofága T7
Výsledné plazmidy byly transformovány do expresního kmene Escherichia (tou BL2 ’;ΛΓ:ňř A} a ověřeni růstových vlastnosti kmenu a exprese rekombinantních proteinu rApxlA. .Άρχΐ; ' Vnii/1. 'ApxiVA. rTbpB a rApfA byly provedeny v laboratorních podmínkách v kulturách do obierm.· i a v poloprovozním měřítku ve fermentorech do objemu 50 i
Byly nalezeny a optimalizovány kultivační podmínky při teplotě 37 CC, které umožňovaly no induKci exprese pomocí IPTG produkci vysoké hladiny rekombinantních proteinů. Všechny proteiny byly produkovány do inkluzních tělísek z nichž byly izolovány ve formě močovinových extraktů a puntiko /m'!,· \m-vmaci iontovýměoné a afinitní chromatografie
V prvním kroku byla převedena .ontovýměnná chromatografie na koloně s náplni DEAESeohercsy. v druhém byly eíuce oe pmm koloně obsahující danv rekombinantni protein pročištěny pomoci afinitní chromatografie na Ni-NTA agarose Celistvost a čistota rApxiA rApxliA r VmVA -ApxiVA rTbpB a rApfA byly ověřeny pomocí eiektroforetické separace v púiyaKryiamidovéim geiu iSům;·AGú; o identita proteinu oyla potvrzena metodou Western blot Takto punfikované á >dentif'kcvanž ·. mmim, pyl; použity pro přípravu pokusných vzorku vakcín k ověřeni jejich protektivity
K ověřeni bylo použito celkem 200 ks selat plemene české bílé ušlechtilé, od nevakcinovaných prasmček proti aktinobacilóze prasat, ve věku 6 týdnů. Selata byla rozdělena do 10 skupin po 20 ks selat 9 skupin selat bylo imunizováno jednotlivými nebo různými kombinacemi rekombinantních proteinu (rApx
I. rApx II, rApx lil, rApx IV, rTbpB, rApfAj. V pokusných vzorcích vakcín byl vždy kazdy rekombmantni protein použit v množství 20 pg na jednu dávku. Jedna skupina selat obdržela placebo - roztok olejového solvens bez rekombinantních proteinů Rekombinantní proteiny byly resuspendovány v olejovém solvens (Emulsigen - 20%) Aplikace pokusným selatům byla provedena intramuskulárně v dávce 2 ml jednotlivých testovaných vzorků vakcín. Za 14 dní byla shodným způsobem provedena revakcinace. Za 14 dní po revakcinaci byla provedena infekce 50 % pokusných selat bakteriálním kmenem A. pleuropneumoniae sérotyp 2 a 50 % prasat sérotypem 9 v infekční dávce 1O0ID5O/5ml/intranazálně/sele Po infekci byla selata sledována 7 dni a denně byly pozorovány a zaznamenávány klinické příznaky onemocnění aktinobacilózou prasat.
Po ukončeni sledovací doby (8. den) byla všechna selata utracena a byla provedena patofogickoanatomická pitva zaměřená zejména na vyhodnocení specifických patognomických aktinobacilových pltcních změn. Pro účely vyhodnocení protektivity testovaných vzorků vakcín byly změny do 50% plochy plicmho parenchymu hodnoceny jako negativní (pozitivní protektivní efekt testované vakcíny), změny nad 50% plochy plicniho parenchymu byly hodnoceny jako pozitivní plicní skóre (negativní protektivní efekt testované vakcíny). Uspořádání pokusu a dosažené výsledky jsou presentovány v Tab 2.
Dosažené výsledky prokazují celkové procento protektivity u imunizovaných selat v rozmezí od 25 do 90 %. Nejlepšiho výsledku bylo dosaženo při aplikaci vzorku vakcíny s obsahem rApxlA, rApxllA. rApxlllA, rApxIVA. rTbpB a rApfA.
*· ·· ·· ···«
Tabulka č. 2
Ověření protektivity rekombinantních proteinů po imunizaci pokusných prasat vůči čelenži virulentními kmeny A. pleuropneumoniae sérotyp 2 a sérotyp 9
Rekombinantní
Počet protein rApxlA rÁpxllA i rApxlllA rApxIVA
Γ rTbpB ’ íApfA : rApxlA + : IHA + IVA rTbpB i rApxlA ! IHA + ; rTbpB + rApfA : Kontrola roztok emulsigenu)
IIA prasat (ks)
Infekce sérotyp 2
Infekce sérotyp 9
Průměrné procento i
Plicní skóre Plicní skóre Plicní skóre Plicní skóre protektivity (neg.
neg. (ks) poz. (ks) neg.(ks) poz. (ks) plicní skóre) (%)
5 5 5 5 50
4 6 4 6 40
4 6 3 7 i I 7 35
2 8 3 25
2 8 3 7 25
3 7 3 7 30
7 3 7 3 70
8 2 8 2 80
9 1 9 i I 1 90
0 10 0 10 0
Produkce rekombinantních proteinů popsaná ve vynálezu může být provedena v buňkách Escherichia coli BL21(ÁDE3) transformovaných plazmidy odvozenými od vektoru pET28b a nesoucími geny pro příslušné proteiny, jak je detailně popsáno výše v příkladech 1 a 2, ale může být provedena i v pných dostupných rekombinantních expresních systémech. Například, celé kódující oblasti nebo části genu pro proteiny ApxlA, ApxllA, ApxlllA, ApxIVA, TbpB a ApfA mohou být klonovány do expresních vektoru pod kontrolu heterologních expresních sekvencí umožňujících expresi proteinů. Vhodnými hostitelskými buňkami mohou být např. buňky Escherichia coli Bacillus spp., Streptomyces spp Saccharomyces spp.. Pichia spp. a jiné.
·· ···· • ·· • · * <· • · ·
4·· ·* ·· ·· • · · • · ··*
Průmyslová využitelnost
Univerzální vakcínu dle přihlašovaného vynálezu lze využít pro profylaxi a kontrolu Actinobacilliis pleuropneumonie u prasat a lze ji aplikovat nitrosvalově (intramuskulárně), podkožně (suoxutánněi nitrokožně (intradermálné) nebo bezjehelně (transkutánné). Lze ji aplikovat rovněž březím prasmčkám nebo prasnicím pro navozeni kolostrálni a laktogenní imunity u novorozených selat proti actinobacilové pleuropneumonii a taktéž selatům k navozeni aktivní imunity proti actinobaciíové pleuropneumonii od 3 týdnu věku selat. Univerzální vakcínu dle přihlašovaného vynálezu lze aplikovat současně sjinými imunobiologickými přípravky proti virovým, bakteriálním, plísňovým a dalším onemocněním prasat a s jinými přípravky a léčivy pro prasata.
Rekombinantní proteiny připravené podle nároku 2 (ApxlA), nároku 3 (ApxliA), nároku 4 (ApxlllA), nároku 5 (ApxIVA), nároku 6 (TbpB) a nároku 7 (ApfA) jsou využitelné jako antigeny pro diagnostické metody (EIA, ELISA. přímá a nepřímá fluorescence. Western blot a podobně) určené k detekci specifických protilátek vůči výše jmenovaným rekombinantním a též přirozeným proteinům u cílového druhu zvířat (prasat), nebo u různých druhů experimentálních zvířat, v rámci praktického nebo experimentálního vyšetřováni. Dále jsou tyto rekombinantní proteiny využitelné jako specifické imunogeny k imunizaci cílového druhu zvířat nebo různých druhu experimentálních zvířat umožňující získáni vysoce specifických hyperimunních sér s možností dalšího využiti v širokém spektru diagnostických metod (EIA, ELISA, přímá a nepřímá fluorescence, Western blot a podobně) zaměřených na detekci specifických proteinu vůči těmto specifickým hyperimunním sérům s možnosti využití v rámci praktické diagnostiky nebo experimentálního vyšetřováni

Claims (19)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Universální vakcina pro profylaxi a kontrolu Actinobacillus pleuropneumoniae u prasat. Je charakterizovaná obsahem jednoho nebo více imunoprotektivnich rekombinantních polypeptidu.
  2. 2. Universální vakcina podle nároku 1, charakterizovaná obsahem imunoprotektivniho rekombinantního polypeptidu ApxlA Rekombinantní ApxlA polypeptid připravený inserci apxlA genu z Actinobacillus pleuropneumoniae do expresního vektoru a následnou produkcí v Escherichia coli a purifikací. Rekombinantní ApxlA je polypeptid s molekulovou hmotností 113 kDa a je vysoce účinným protektivním imunogenem.
  3. 3. Universální vakcina podle nároků 1 nebo 2, charakterizovaná obsahem imunoprotektivního rekombinantního polypeptidu ApxllA. Rekombinantní ApxllA polypeptid připravený inserci ApxllA genu z Actinobacillus pleuropneumoniae do expresního vektoru a následnou produkcí v Escherichia coli a purifikací. Rekombinantní ApxllA je polypeptid s molekulovou hmotností 105 kDa a je vysoce účinným protektivním imunogenem.
  4. 4 Universální vakcina podle nároků 1, 2 nebo 3, charakterizovaná obsahem imunoprotektivního rekombinantního polypeptidu ApxlllA. Rekombinantní ApxlllA polypeptid připravený inserci apxlHA genu z Actinobacillus pleuropneumoniae do expresního vektoru a následnou produkcí v Escherichia coli a purifikací. Rekombinantní ApxlllA je polypeptid s molekulovou hmotnosti 115 kDa a je vysoce účinným protektivním imunogenem.
  5. 5. Universální vakcina podle nároků 1, 2, 3 nebo 4, charakterizovaná obsahem imunoprotektivního rekombinantního polypeptidu ApxIVA. Rekombinantní ApxIVA polypeptid připravený inserci apxIVA genu z Actinobacillus pleuropneumoniae do expresního vektoru a následnou produkci v Escherichia coli a purifikací. Rekombinantní ApxIVA je polypeptid s molekulovou hmotností 204 kDa a je vysoce účinným protektivním imunogenem
  6. 6 Universální vakcina podle nároků 1, 2, 3, 4 nebo 5 charakterizovaná obsahem imunoprotektivního rekombinantního polypeptidu TbpB. Rekombinantní TbpB polypeptid připravený inserci tbpB genu z Actinobacillus pleuropneumoniae do expresního vektoru a následnou produkcí v Escherichia coli a purifikací. Rekombinantní TbpB je polypeptid s molekulovou hmotností 60 kDa a je vysoce účinným protektivním imunogenem
  7. 7. Universální vakcina podle nároků 1. 2. 3. 4. 5 nebo 6 charakterizovaná obsahem imunoprotektivního rekombinantního polypeptidu ApfA Rekombinantní ApfA polypeptid připravený inserci apfA genu z Actinobacillus pleuropneumoniae do expresního vektoru a následnou produkcí v Escherichia coli a purtfiKaci. Rekombinantní ApfA je oolypeptd s molekulovou hmotnosti 16 kDa a je vysoce účinným protektivním imunogenem
  8. 8 Universální vakcina podle nároku 1, 2, 3. 4. 5. 6 nebo 7 charakterizovaná obsahem jednoho dvou, tři, čtyř, pěti nebo šesti imunoprotektivnich rekombinantních polypeptidu a je;ich možnou ruznou kombinaci
  9. 9 Universální vakcina podle nároku 1. 2. 3. 4, 5, 6. 7 nebo 8. charakterizována tím. ze imunoprotektivní rekombinantní polypeptidy mohou být v lyofilizované nebo tekuté formě
  10. 10 Universální vakcina podle nároku 1. 2. 3. 4 5, 6. 7, 8 nebo 9. charakterizovaná tím, že imunoprotektivní rekombinantní polypeptidy mohou být aplikovány v pufrovaném fyziologickém roztoku
  11. 11. Universální vakcina podle nároku 1, 2. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 nebo 10. charakterizovaná tím. že imunoprotektivní rekombinantní polypeptidy mohou být aplikovány s minerálním imunitním adjuvans.
  12. 12. Universální vakcina podle nároku 1,2, 3, 4. 5. 6, 7, 8. 9, 10 nebo 11. charakterizovaná t m že imunoprotektivní rekombinantní polypeptidy mohou být aplikovány s olejovým iirundním adjuvans
  13. 13 Universální vakcina podie nároku 1.2,3. 4, 5. 6, 7,8,9,10 11 nebo 12. charakterizovaná tím že imunoprotektivní rekombinantní polypeptidy mohou být aplikovány s imunitním! Komplexy (ISCOM). liposomy a dalšími přírodními nebo syntetickými adjuvans.
  14. 14. Universální vakcina podle nároků 1, 2, 3. 4, 5, 6. 7 8, 9, 10, 11 12 nebo 13. charakterizovaná tím. že imunoprotektivní rekombinantní polypeptidy mohou být aplikovány ve finátní podobě vakeíny s pH v rozmezí od 4 do 9.
  15. 15 Universální vakcina podie nároku 1, 2, 3, 4. 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. 13 nebo 14 charakterizovaná tím, že vakcínu je možno aplikovat prasatům nitrosvalově (intramuskuíárně). podkožně (subkutánně), mtrokožně (intradermálně) nebo bezjehelně (transkutánně) ’6 Universální vakcina podle nároků 1, 2. 3. 4, 5. 6, 7, 8. 9, 10, 11, 12, 13, 14 nebo 15, charakterizovaná tím, že vakcínu je možno aplikovat březím prasničkám nebo prasnicím pro navozeni kolostrální a laktogenní imunity u novorozených seiat proti actinobaciiové pleuropneurnonii
  16. 17 Universální vakcina podie nároku 1. 2. 3, 4. 5 6. 7.8 3 10 11. 12. 13 14. 15 nebo 16 charakterizovaná tím. že vakcínu je možno aplikovat selatům k navozeni aktivní imunity proti actinobaciiové pleuropneumonii od 3 týdnu věku selat
  17. 18 Universální vakcina podle nároku 1. 2, 3, 4. 5. 6. 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14. 15, 16 nebo 17. charakterizovaná tím, že vakcinu je možno aplikovat současně s jinými imunobiologickyrm přípravky proti virovým, bakteriálním plísňovým a dalším onemocněním prasat.
  18. 19 Universální vakcina podle nároku 1,2. 3, 4. 5, 6, 7, 8, 9, 10. 11 12. 13. 14, 15, 16. 17 nebo 18, charakterizovaná tím. že vakcinu je možno aplikovat současně s jinými přípravky a léčivy pro prasata
  19. 20. Rekombinantní proteiny připravené podle nároku 2 (ApxlA), nároku 3 (ApxllA). nároku 4 (ApxlltA), nároku 5 (ApxIVA), nároku 6 (TbpB) a nároku 7 (ApfA) jsou využitelné jako antigeny pro diagnostické metody (EIA, ELISA, přímá a nepřímá fluorescence, Western blot a podobně) určené k detekci specifických protilátek vůči těmto rekombinantnim proteinům s využitím pro detekci specifické imunitní protilátkové odpovědi u cílového druhu zvířat (prasat), nebo li různých druhů laboratorních zvířat, v rámci praktického nebo experimentálního vyšetřován21 Rekombinantní proteiny připravené podle nároku 2 (ApxlA), nároku 3 (ApxllA). nároku 4 (ApxlllA), nároku 5 (ApxIVA), nároku 6 (TbpB) a nároku 7 (ApfA) jsou využitelné jako specifické imunogeny k imunizaci cílového druhu zvířat nebo různých druhů experimentálních zvířat k získání vysoce specifických hyperimunnich sér s využitím v různých diagnostických metodách (EIA, ELISA, přímá a nepřímá fluorescence, Western blot a podobně) určených k detekci specifických proteinu vůči těmto specifickým hyperimunním sérům s možnosti využiti v rámci praktické diagnostiky nebo experimentálního vyšetřování.
CZ20100540A 2010-07-08 2010-07-08 Konstrukce, produkce, purifikace a využití rekombinantních faktoru virulence Actinobacillus pleuropneumoniae k diagnostice a k imunoprofylaxi actinobacilové pleuropneumonie u prasat CZ2010540A3 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100540A CZ2010540A3 (cs) 2010-07-08 2010-07-08 Konstrukce, produkce, purifikace a využití rekombinantních faktoru virulence Actinobacillus pleuropneumoniae k diagnostice a k imunoprofylaxi actinobacilové pleuropneumonie u prasat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100540A CZ2010540A3 (cs) 2010-07-08 2010-07-08 Konstrukce, produkce, purifikace a využití rekombinantních faktoru virulence Actinobacillus pleuropneumoniae k diagnostice a k imunoprofylaxi actinobacilové pleuropneumonie u prasat

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2010540A3 true CZ2010540A3 (cs) 2012-01-18

Family

ID=45464937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20100540A CZ2010540A3 (cs) 2010-07-08 2010-07-08 Konstrukce, produkce, purifikace a využití rekombinantních faktoru virulence Actinobacillus pleuropneumoniae k diagnostice a k imunoprofylaxi actinobacilové pleuropneumonie u prasat

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2010540A3 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2016222520B2 (en) Attenuated Streptococcus suis vaccines and methods of making and use thereof
Wu et al. Protective immunity conferred by recombinant Pasteurella multocida lipoprotein E (PlpE)
Sthitmatee et al. Protection of chickens from fowl cholera by vaccination with recombinant adhesive protein of Pasteurella multocida
Sadilkova et al. Type IV fimbrial subunit protein ApfA contributes to protection against porcine pleuropneumonia
Maas et al. Development of a DIVA subunit vaccine against Actinobacillus pleuropneumoniae infection
US9597386B2 (en) Outer membrane proteins of Histophilus somni and methods thereof
Macedo et al. Immune response to oligopeptide permease A (OppA) protein in pigs naturally and experimentally infected with Haemophilus parasuis
Wu et al. Cross-protection of recombinant Pasteurella multocida toxin proteins against atrophic rhinitis in mice
TW201739760A (zh) 豬胸膜肺炎放線桿菌重組毒素蛋白及其應用
To et al. Genetic and antigenic characteristics of ApxIIA and ApxIIIA from Actinobacillus pleuropneumoniae serovars 2, 3, 4, 6, 8 and 15
Donachie Vaccine development against Pasteurella haemolytica infections in sheep
Lo et al. Antibody responses of calves to Histophilus somni recombinant IbpA subunits
Liu et al. Be aware of immunogenic but not protective antigens: the Actinobacillus pleuropneumoniae PalA as an example
CZ2010540A3 (cs) Konstrukce, produkce, purifikace a využití rekombinantních faktoru virulence Actinobacillus pleuropneumoniae k diagnostice a k imunoprofylaxi actinobacilové pleuropneumonie u prasat
JP2022132447A (ja) タンパク質、及びPasteurellaタンパク質を含有する免疫化組成物、ならびに使用方法
Lee et al. Antigenicity of partial fragments of recombinant Pasteurella multocida toxin
Jogi et al. Immunoprotection in mice immunized with native OmpH, recombinant OmpH and HS alum precipitated vaccine of Pasteurella multocida P52 against P. multocida challenge
Przybyl et al. Antigens of Actinobacillus pleuropneumoniae and their use in the design of vaccines, especially glycoconjugates.
Teng et al. Immunogenicity and protective efficacy of the recombinant
Wang et al. TLR4 agonist combined with trivalent protein JointS of Streptococcus suis provides immunological protection in animals. Vaccines (Basel). 2021; 9 (2): 184
BRAMBILA et al. Two outer membrane lipoproteins from histophilus somni are Immunogenic in rabbits and sheep and induce protection against bacterial challenge in mice
TWI407969B (zh) 溶血性曼哈米亞桿菌重組外膜蛋白質疫苗
Ke-Xia et al. Cloning, expression and immunogenic characterization of the apxIIA gene of Actinobacillus pleuropneumoniae
SHEEP Edinburgh EH17 7JH, Scotland
Anderson et al. Response to Challenge of Nursing Piglets Passively Immunized Against Clostridium perfringens Alpha and Beta2 Toxins