CZ289302B6 - Polypeptid Streptococcus suis, vakcína proti infekci Streptococcus suis a protilátky, reagující s polypeptidem Streptococcus suis - Google Patents

Polypeptid Streptococcus suis, vakcína proti infekci Streptococcus suis a protilátky, reagující s polypeptidem Streptococcus suis Download PDF

Info

Publication number
CZ289302B6
CZ289302B6 CZ19941175A CZ117594A CZ289302B6 CZ 289302 B6 CZ289302 B6 CZ 289302B6 CZ 19941175 A CZ19941175 A CZ 19941175A CZ 117594 A CZ117594 A CZ 117594A CZ 289302 B6 CZ289302 B6 CZ 289302B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
polypeptide
vaccine
streptococcus suis
hemolysin
vac
Prior art date
Application number
CZ19941175A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ117594A3 (en
Inventor
Antonius Arnoldus Christiaan Jacobs
Original Assignee
Akzo Nobel N.V.
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 Akzo Nobel N.V. filed Critical Akzo Nobel N.V.
Publication of CZ117594A3 publication Critical patent/CZ117594A3/cs
Publication of CZ289302B6 publication Critical patent/CZ289302B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/315Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Streptococcus (G), e.g. Enterococci
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04Antibacterial agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S424/00Drug, bio-affecting and body treating compositions
    • Y10S424/825Bacterial vaccine for porcine species, e.g. swine

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Podstatu °e en tvo° polypeptid Streptococcus suis s N-termin ln sekvenc aminokyselin Asp-Ser-Lys-Gln-Asp-Ile-Asn-Gln-Tyr-Phe-Gln-Ser-Leu-Thr-Tyr-Glu, s molekulovou hmotnost 54 000 .+-. 3000, aktivovateln² thiolem, inhibovateln² cholesterolem, maj c hemolytickou · innost v nativn form , nebo st polypeptidu, schopn vyvolat imunitn odpov proti tomuto polypeptidu. Sou st °e en je tak vakc na, kter obsahuje svrchu uveden² polypeptid a protil tky, reaguj c s uveden²m polypeptidem.\

Description

Polypeptid Streptococcus suis, vakcína proti infekci Streptococcus suis a protilátky, reagující s polypeptidem Streptococcus suis
Oblast techniky
Vynález se týká polypeptidu Streptococcus suis, vakcíny k ochraně proti infekci Streptococcus suis u vepřů a protilátek, které reagují s polypeptidem Streptococcus suis.
Dosavadní stav techniky
Streptococcus suis byl identifikován jako hlavní příčina infekčního onemocnění vepřů, které je charakterizováno artritidou, septikemií, meningitidou, perikarditidou, endokarditidou, polyserositidou a/nebo pneumonií (Clifton-Hadley, F. A., Br. Vet. Joum. 139:1-5 1983), Vecht a další, Vet. Quarterly 7: 315-321 (1985), Windsor R.S.: Vet. Rec. 101:378-379 (1977), Higgins a další: Can. J. Vet. Res. 54: 170-173 (1990), Devriese a další: Vet. Rec. 127: 68(1990).
Nemocnost je zvláště vysoká u selat mezi 3-12 týdny věku (Windsor R. S. a Elliot S:D:: J. Hyg. Camb. 75: 69-78 (1975), Guise a další: Vet. Rec. 117:43-44 (1985), Hoffinan L. J. a Henderson L. M.: Am. Assoc. Vet. Lab. Diagnosticians 28*11 Ann. Proč. 201-210 (1985). Přestože se onemocněním mohou nakazit vepři jakéhokoliv stáří, mortalita vepřů starších než 14 týdnů je nízká (Guise a další: Vet. Rec. 117: 43-44 (1985), Hoffman L. J. a Henderson L. M.: L. M. Am. Assoc. Vet. Lab. Diagnosticians 28* Ann. Proč.: 201-210 (1985).
Čas od času se vyskytují také přípravy, při nichž uvedený mikroorganismus vyvolá onemocnění i u jiných živočišných druhů nebo u člověka (Devriese a další: Vet. Rec. 127:68 (1990), Hommez a další: Vet. Rec. 123: 626-627 (1988), Arends a další: Rev. Infect. Dis. 10: 131-137 (1988), Gottschalk a další: J. Clinic. Microbiol. 27: 2633-2636 (1989), Arends J. P. a Zanen H. C.: Rev. Infect. Dis. 10: 131-137 (1988)). K infekci v těchto případech obvykle dochází poraněním kůže.
Onemocnění S. suis bylo poprvé popsáno v Nizozemí (DeMoor C. E.: Antonie van Leeuwenhoek 29: 272-280 (1963)). Od té doby podala řada výzkumných pracovníků zprávu o výskytu této choroby v dalších evropských zemích a také v Kanadě, v USA a v Austrálii (Sanford E. a Tilker Μ. E.: J. Am. Vet. Med. Assoc. 23: 5-97 (1982), Perch a další: J. Clin. Microbiol. 17:993-996 (1983), Larson D. J. a Kott B.: Am. Assoc. Vet. Lab. Diagnosticians 28* Ann. Proč.: 121-130 (1985), Guise a další: Vet. Rec. 117: 43^14 (1985), Clifton-Hadley F. A.: Br. Vet. Joum. 139: Ιό (1983)).
Kmeny Streptococcus suis byly rozděleny na velké množství odlišných serotypů.
Stanovení serotypů je založeno na kapsulámím polysacharidovém antigenů (Koehne a další, Am. J. Vet. Res. 40: 1640-1641 (1979), Perch a další, J. Clin. Microbiol. 17: 993-996 (1983)).
Až dosud bylo na celém světě prokázáno 29 různých serotypů.
Určité serotypy však v některých zemích převažují. Ve skandinávských zemích převažuje serotyp 7, kdežto v Rakousku se nejčastěji vyskytuje serotyp 9. Nejrozšířenějším serotypem po celém světě je serotyp 2 (Gogolewski a další, Aust. Vet. J. 67: 202-204 (1987), Boetner a další, Acta Path. Microbial. Immunol. Scand. Séct. B 95: 233-239 (1987).
Málo je až dosud známo o patogenezi, faktorech virulence nebo protektivních antigenech Streptococcus suis.
Neexistuje proto žádné vodítko, jakých faktorů je zapotřebí pro účinnou vakcinaci proti patogenu.
Jednou zběžných cest pro výrobu vakcíny proti bakteriálnímu onemocnění je produkce a zkoušky s vakcínou, připravenou z celých buněk.
Tento postup byl použit také v případě Streptococcus suis a ukázalo se, že vakcína z celých buněk může zajistit účinnou ochranu vepřů proti napadení homologním organismem (Holt a další, Res. Vet. Sci. 48:23 - 27 (1990)).
Zdá se však pravděpodobné (Kebede a další, Vet. Microbiol 22: 249-257 (1990)), že ochrana, získaná při použití přípravků z celých buněk je specifická pro použití serotyp. Dalšími obecnými a dobře známými nevýhodami vakcín z celých buněk jsou a) nežádoucí reakce v místě a v blízkosti místa injekce a b) velké množství nespecifické bílkoviny, která je podána, ve srovnání s množstvím materiálu, který skutečně vyvolává ochranu.
Vzhledem ke skutečnosti, že v současné době je na bázi polysacharidového obalu známo již 29 odlišných serotypů Streptococcus suis, je zřejmé, že by vakcíny s použitím celých buněk měly obsahovat řadu serotypů k dosažení širokého spektra ochrany.
Taková vakcína byla připravena k ochraně lidí proti pneumonii, vyvolané streptokoky (Boulnois G. J.: Joum. Gen. Microbiol. 138:249-259 (1992)).
Tato vakcína obsahuje 23 polysacharidů z nejčastěji se vyskytujících serotypů. Vakcína však má kromě své složitosti ještě další podstatné nevýhody vzhledem k nízkému stupni imunogenity kapsulámích polysacharidů.
Z tohoto důvodu byly vyvíjeny snahy stanovit určující faktory, které pravděpodobně hrají úlohu v patogenezi onemocnění Streptococcus suis.
Byly popsány hemaglutininy a fimbrie jako potenciální virulence, avšak jejich přesná úloha nebo funkce, pokud jde o patogenezi, není známa a odpovídající molekuly nebo bílkoviny nebyly identifikovány (Jacques a další, J. Bacteriol. 172: 2833-2838 (1990), Gottschalk a další, J. Clin. Microbiol. 28: 2156-2158 (1990)).
Až dosud byly považovány za potenciální faktory virulence čtyři bílkoviny:
a) bílkovina s molekulovou hmotností 44 000 (Gottschalk a další, Vet. Microb. 30: 59-71 (1992)),
b) bílkovina s molekulovou hmotností 94 000 (Holt a další, J. Comp. Path. 1003: 85-94 (1990)),
c) bílkovina s molekulovou hmotností 110 000 (extracelulámí faktor), (Vecht a další, Infect. Immun. 59: 3156-3162 (1991), Vecht a další, Infect. Immun. 60: 550-556 (1992), Smith a Vecht, PCT-patentová přihláška WO 92/16630),
d) bílkovina s molekulovou hmotností 136 000 (Muraminidase Released Protein), Vecht adalší, Infect. Immun. 59: 3156-3162 (1991), Vecht a další, Infect. Immun. 60: 550-556 (1992), Smith a Vecht: PCT-patentová přihláška WO 92/16630).
Bílkovina s molekulovou hmotností 44 000 byla nalezena v patogenním kmenu S. Suis, serotyp 2 a bylo prokázáno, že není přítomna v nepatogenní mutantě tohoto kmene. Antiséra, produkovaná proti mutantě, neobsahující tuto bílkovinu s molekulovou hmotností 44 000 nebyla dostatečná pro dosažení úplné ochrany proti původnímu kmeni. Bílkovina se tudíž účastní vzniku virulence.
-2CZ 289302 B6
Antisérum, produkované králíkem proti bílkovině s molekulovou hmotností 94 000 ze S. suis, serotyp 2 zajišťuje u myší ochranu proti infekci homologním kmenem.
Bílkoviny s molekulovou hmotností 110 000 a 136 000 jsou přítomny ve vysoce patogenních kmenech a nelze je prokázat v nepatogenních kmenech, přičemž bílkovina s molekulovou hmotností 110 000 není přítomna u kmenů s nízkou patogenitou.
To by mohlo ukazovat na skutečnost, že bílkoviny s molekulovou hmotností 110 000 a 136 000 se účastní patogeneze. Na druhé straně nebyly prozatím uveřejněny žádné zprávy o výsledcích pokusů na izolátech těchto bílkovin v uvedeném smyslu.
Je tedy možno uzavřít, že prozatím pokud jde o potenciální faktory virulence, pouze bílkoviny s molekulovou hmotností 44 000 a 94 000 prokazatelně hrají úlohu v ochraně proti serotypů 2. Tuto ochranu bylo možno prokázat pouze u myší a při infekci homologním kmenem.
Mimoto byla prozatím přítomnost čtyř svrchu uvedených bílkovin prokázána pouze u kmenů
S. suis, serotyp 2.
Jak již bylo svrchu uvedeno, je vzhledem k velkému počtu různých serotypů zřejmé, že by antigen, nezávislý na serotypů a poskytující serologicky zkříženou ochranu byl nejvýhodnějším základem pro vakcínu. Takový antigen však dosud nebyl pro Streptococcus suis popsán.
Podstata vynálezu
Podstatu vynálezu tvoří polypeptid Streptococcus suis s N-terminální sekvencí aminokyselin Asp-Ser-Lys-Gln-Asp-Ile-Asn-Gln-Tyr-Phe-Gln-Ser-Leu-Thr-Tyr-Glu, s molekulovou hmotností 54 000 ±3000, aktivovatelný thiolem, inhibovatelný cholesterolem, mající hemolytickou účinnost v nativní formě, nebo část polypeptidu, schopná vyvolat imunitní odpověď proti tomuto polypeptidu.
Všem hemolytickým toxinům je společný fenomen poškozování buněk savců rozrušením integrity membrány a/nebo její funkce. Toto rozrušení je patrně důsledkem tvorby pórovité struktury oligomemími formami toxinu, jakmile pronikne do buněčné membrány.
Bylo prokázáno, že hemolytický polypeptid podle vynálezu je toxin, aktivovaný thiolem. Toxiny, aktivované thioly jsou účinné pouze v redukovaném stavu a oxidací přechodně ztrácejí účinnost (Smyth C. J. a Duncan J. L.: Bacterial Toxins and Cell Membranes Jeljaszewicz J. and Wadstrom
T. (eds.) Londýn, Academie Press: 129-183 (1978)).
Přestože úloha thiolové skupiny prozatím není zřejmá, předpokládá se, že běží o důležitou část motivu sekvence, která je podstatná pro vznik poškození membrán.
Mechanismus cytolytického účinku některých skupin hemolyzinů předpokládá vazbu hemolytického polypeptidu na cholesterol v membráně savčí buňky. Jakmile je bílkovina navázána na buňku, vstupuje do dvojité vrstvy lipidů. Pak se vytvoří oligomemí hemolyziované komplex, o nichž se předpokládá, že jsou příčinou vzniku transmembránových pórů.
Bylo prokázáno, že hemolytická účinnost polypeptidu podle vynálezu náleží do skupiny hemolyzinů, kterou je možno inhibovat působením cholesterolu. Cholesterol patrně hraje klíčovou úlohu při vazbě hemolyzinů na cílové buňky. Byla navržena řada modelů, v nichž je cholesterol primárním místem vazby toxinu v buňce. Volný cholesterol je účinným inhibitorem cytolytické účinnosti, což může být vysvětleno tak, že v případě, že je místo vazby sterolu na
-3CZ 289302 B6 toxin obsazeno (volným) cholesterolem, nemůže se již dále vázat na cholesterol, vázaný na membránu (Boulnois a další, Mol. Microbiol. 5: 2611-2616 (1991)).
Pro hemolytický peptid podle vynálezu byla stanovena molekulová hmotnost 54 000. Tato molekulová hmotnost byla stanovena běžnými postupy při použití elektroforézy na polyakiylamidovém gelu, jak je popsáno v příkladu Π. Dráha C na obr. 1 znázorňuje čištěný polypeptid, ohraničený značícími molekulami (dráhy A a D).
Hemolytický polypeptid z jednoho kmene Streptococcus suis, kmen Pl/7, byl dále charakterizován stanovením svého N-terminálního řetězce aminokyselin. Řetězec č. 1 je uvedeným N-terminálním řetězcem tohoto polypeptidu. Hemolytické polypeptidy je možno izolovat z některých, avšak nikoliv ze všech kmenů Streptococcus suis. Mohou se rovněž vyskytovat určité modifikace vnukleových kyselinách genů pro hemolytické polypeptidy z různých kmenů Streptococcus suis. Tyto modifikace nemusí mít žádný vliv na řetězec aminokyselin odpovídajícího polypeptidu v případě, že modifikace je taková, že vzniká nový triplet, který je kódem pro tutéž aminokyselinu. K tomu dochází například v případě, že je G v tripletu CTG pro leucin nahrazeno C, takže vzniká jiný triplet, který je rovněž kódem pro leucin. Avšak v případě, že by došlo k náhradě T při použití C, byl by nový triplet kódem pro prolin místo pro leucin. To by již vedlo k variaci v řetězci aminokyselin hemolytického polypeptidu.
Variace v řetězci aminokyselin mohou být důsledkem náhrady jedné nebo většího počtu aminokyselin jejich funkčními ekvivalenty nebo vzácněji zavedením STOP-kodonu nebo v případě delecí/inzercí do nukleového řetězce může dojít k vypuštění nebo k zařazení některé aminokyseliny navíc do řetězce aminokyselin. Často je možno pozorovat náhradu určité aminokyseliny jejím funkčním ekvivalentem. Příklady byly popsány vNeurath a další, The Proteins, Academie Press, New York (1979), str, 14, obr. 6, jde mimo jiné o náhradu alaninu šermem, Ala/Ser nebo VAI/IIe, Asp/Glu a podobně. Kromě těchto variací, při nichž dochází k zařazení funkčního ekvivalentu původní aminokyseliny může docházet také k variacím, v nichž je aminokyselina nahrazena jinou aminokyselinou, která však není jejím funkčním ekvivalentem. Tato modifikace se však od předchozí liší pouze tím, že může vzniknout bílkovina s mírnou modifikací ve svém prostorovém rozložení.
Je samozřejmé, že variace řetězce nukleových kyselin v kódovém řetězci pro hemolytický polypeptid, při nichž dochází k takovým variacím v řetězci aminokyselin, při nichž je imunogenní účinnost polypeptidu zachována, spadají rovněž do rozsahu podstaty vynálezu.
Podstatu vynálezu tvoří rovněž vakcína, schopná zajistit ochranu vepřů proti infekci Streptococcus suis, která obsahuje svrchu uvedený hemolytický polypeptid nebo jeho část, schopnou vyvolat imunologickou odpověď na podání hemolytického polypeptidu S. suis. Takovou vakcínu je možno získat například při použití syntetického polypeptidu, napodobujícího polypeptid podle vynálezu nebo jeho část, schopnou vyvolat imunologickou odpověď proti hemolytickému polypeptidu S. suis.
Dalším možným způsobem získání takové vakcíny je biochemické čištění hemolytického polypeptidu z bakteriální kultury. Toho je možno dosáhnout například odstředěním bakterií, a použitím filtrace na sloupci gelu k oddělení hemolytického polypeptidu od zbývajících složek. Další čištění je možno uskutečnit například selektivním srážením při použití síranu amonného s následným odstředěním a rozpuštěním usazeniny ve vhodném pufru.
Vakcínu uvedeného typu je možno získat také molekulárním klonováním. Při použití tohoto postupu je možno klonovat řetězec nukleové kyseliny, která je kódem pro polypeptid podle vynálezu, nebo část tohoto řetězce, schopnou vyvolat imunologickou odpověď proti hemolytickému polypeptidu S. suis ve vektoru pro expresi a pak dosáhnout exprese ve vhodném
-4CZ 289302 B6 systému pro expresi. Produkt exprese je pak možno použít jako vakcínu. Možnými systémy pro expresi jsou bakterie, kvasinky, houby a další systémy na bázi buněk hmyzu a savců.
Dalším způsobem získání polypeptidů je klonování genetické informace pro polypeptid ve vhodném virovém vektoru a využití hostitelské buňky viru pro expresi bílkoviny. Takovým systémem může být například virus planých neštovic v kombinaci s buňkou savce, citlivou na polypeptid nebo baculovirus a buňky Spodoptera frugiperda. Čištěné nebo surové lyzáty buněk, obsahující polypeptid, produkovaný expresí je pak možno užít jako výchozí materiál pro vakcínu.
Další možnost spočívá ve využití virů, jejichž hostitelem je vepř, například viru Live Recombinant Carrier. LRC je virus, v němž byla klonována přídatná genetická informace. Živočichové, infikovaní tímto rekombinantním virem, budou produkovat imunogenní odpověď nejen proti imunogenům ve vektorovém viru, nýbrž také proti imunogenní části nebo částem polypeptidů nebo polypeptidů, pro něž byl navíc klonován v rekombinantním viru genetický kód.
Virus, který je zvláště vhodným materiálem je virus LRC, z organismů odlišných od vepře jde zejména o virus Pseudorabies. Tento virus byl již s úspěchem použit jako LRC na příklad pro kombinovanou vakcinaci proti pseudorabies a proti choleře vepřů.
Ve výhodném provedení obsahuje vakcína podle vynálezu ještě další imunogeny Streptococcus suis.
Bylo zjištěno, že antiséra proti S. suis, serotyp 2 - hemolytickému polypeptidů jsou reaktivní s hemolyziny všech kmenů S. suis, které hemolyziny vytvářejí, bez ohledu na jejich serotypy.
Tuto reaktivitu nebylo možno prokázat pro svrchu uvedené polypeptidy S. suis s molekulovými hmotnostmi 44 000,94 000,110 000 a 136 000.
Bez ohledu na tuto skutečnost má vakcína podle vynálezu, která navíc obsahuje ještě jeden z těchto polypeptidů nebo jakýkoliv jiný imunogen Streptococcus suis ještě lepší účinnost. Tato vyšší účinnost může být například důsledkem synergního účinku. Mohlo by tedy být dosaženo ještě účinnější vakcíny při použití nižšího množství antigenů.
V ještě výhodnějším provedení obsahuje vakcína podle vynálezu také nosič, vázaný na polypeptid podle vynálezu. Jako nosiče je možno užít různé molekuly, například haemocyaniny (Keyhole Limpet Haemocyanin), sérový albumin skotu nebo také složitější molekuly cukrů.
V ještě výhodnějším provedení obsahuje vakcína podle vynálezu kapsulámí polysacharid, vázaný na polypeptid podle vynálezu.
Postupy pro kovalentní vazbu polypeptidů na uhlohydráty byly popsány například v Dick W. E. a Beurt M. Contrib. Microbiol. Immunol. 10: 48-114 (1989).
Je zřejmé, že použití dalších typů nosičů nebo dalších způsobů vazby polypeptidů na uhlohydrát rovněž spadá do rozsahu vynálezu.
Podle dalšího možného provedení může vakcína podle vynálezu obsahovat antigeny dalších, pro vepře patogenních organismů a virů. Takovými organismy a viry jsou například Actinobacillus pleuropneumoniae, virus pseudorabies, virus chřipky vepřů, parvovirus vepřů, virus přenosné gastroenteritidy, rotavirus, Escherichia coli, Erysipelothrix rhusiopathiae, Pasteurella multocida a Bordetella brochiseptica.
Vakcína podle vynálezu může ve výhodném provedení rovněž obsahovat pomocný prostředek. Pomocné prostředky jsou obecně látky, které zvyšují imunologickou odpověď hostitele nespecifickým způsobem. V oboru je známa celá řada různých prostředků tohoto typu. Příkladem
-5CZ 289302 B6 může být Freundův kompletní a nekompletní pomocný prostředek, vitamin E, neiontové blokové polymery, muramyldipeptidy, Quill A , minerální oleje, jako Bayol* nebo Markol*, rostlinné oleje a některé z homopolymerů, jako Carbopol* nebo Diluvac* Forte.
Vakcína může také obsahovat tak zvaný „nosič“. Jde o látku, ke které polypeptid lne, aniž by byl na ni kovalentně vázán. Často užívanými nosiči jsou například hydroxid hlinitý, fosfát nebo oxid hlinitý, oxid křemičitý, kaolin a bentonit.
Specifickým nosičem, v němž je antigen částečně zapouzdřen, je prostředek ISCOM podle EP 109 942, EP 180 564 a EP 242 380.
Mimoto může vakcína obsahovat ještě jedno nebo větší počet smáčedel nebo emulgátorů, jako jsou například Spán nebo Tween.
Vakcína se ještě často mísí se stabilizátory, například pro ochranu citlivých polypeptidů, které by mohly podlehnout degradaci, k prodloužení skladovatelnosti vakcíny nebo pro snadnější lyofilizaci. Vhodnými stabilizátory jsou například SPGA (Bovamik a další, J. Bacteriology 59: 509 (1950)), uhlohydráty, jako sorbitol, mannitol, trehalóza, škrob, sacharóza, dextran nebo glukóza, dále bílkoviny, jako albumin nebo kasem nebo degradační produkty těchto látek a také pufry, například fosforečnany alkalických kovů. Mimoto může být vakcína uvedena do suspenze ve fyziologicky přijatelném ředidle.
Je samozřejmé, že je možno přidávat ještě jiné pomocné látky, nosná prostředí, ředidla, emulgátory nebo stabilizátory pro polypeptidy bez odchýlení se od smyslu vynálezu.
Podle dalšího možného provedení se užívají protilátky, monospecificky reaktivní s polypeptidem podle vynálezu nebo jeho antigenní části k dosažení pasivní imunity.
Monospecifícké protilátky jsou protilátky, které jsou specificky schopné reagovat s polypeptidem podle vynálezu s molekulovou hmotností 54 000 nebo sjeho antigenní částí, aniž by přitom reagovaly s ostatními antigeny Streptococcus suis.
Protilátky proti patogenům je možno s úspěchem použít k dosažení pasivní imunizace. Výhoda tohoto způsobu léčení spočívá v tom, že protilátky jsou k dispozici v okamžiku vzniku infekce. To znamená, že nedochází ke ztrátě času čekáním na aktivaci imunologického systému hostitele tak, aby došlo ke tvorbě dostatečného množství protilátky pro obranu organismu. Zvláště v případě, kdy k infekci již došlo a onemocnění postupuje, dochází podáním protilátek okamžitě k vyléčení živočicha a k odstranění toxinů i patogenních organismů. Vakcína, schopná chránit vepře proti onemocnění po infekci Streptococcus suis a obsahující protilátky proti hemolytickému polypeptidů tedy rovněž tvoří součást podstaty vynálezu.
Podle vynálezu je rovněž možno vyrobit vakcínu, schopnou chránit savce proti infekci Streptococcus suis. Postup spočívá vtom, že se polypeptid podle vynálezu zpracuje spolu s farmaceutickým nosičem, pomocnými látkami nebo ředidlem.
Praktické provedení vynálezu bude osvětleno následujícími příklady.
-6CZ 289302 B6
Příklady provedení vynálezu
Příklad I
Bakteriální kmeny
S. suis, typ 2, kmeny P 1/7 a 688/9 byly dodány Dr. T. Alexanderem, University of Cambridge, UK. Typ 2, kmeny 4005, D282, 3921, 3977, 3889 a TI5 byly získány od Dr. U. Vechta, CDI-DLO, Lelystad, Nizozemí. Typ 7, kmeny 10 681, 10 727 a 14 391 byly získány od Dr. B. Nielsena, Intervet Scandinavia, Kodaň, Dánsko. Referenční kmeny 1 až 22 byly získány od Dr. J. Henrichsena, Statens Sérum Institute, Kodaň, Dánsko.
Kmen BIO, serotyp 1, je izolát ze současné doby, získaný od „Gezondheidsdient voor dieren, Oost-Nederland“, Deventer, Nizozemí.
Kmeny NV92109, serotyp 8, 22089, serotyp 9 a 220891, serotyp 14 jsou izoláty ze současné doby a byly získány od nemocných vepřů.
Bakteriální kultury
Bakteriální kmeny byly naočkovány na agar s ovčí krví a pěstovány 24 hodin při teplotě 37 °C. Pro stanovení produkce hemolyzinu bylo několik kolonií naočkováno do 100 ml bujónu Todd Hewitt (Difco) a pěstováno při teplotě 37 °C až do ukončení exponenciální fáze růstu (obvykle 5 až 6 hodin). Pak byly buňky odděleny odstředěním při 10 000 g po dobu 10 minut a supematant byl uložen až do použití při teplotě -20 °C.
Zkouška na inhibici hemolyzinu
Pro titraci séra na schopnosti způsobit inhibici hemolyzinu bylo připraveno sériové ředění séra (vždy dvojnásobné ředění, 75 mikrolitrů) ve vyhloubeních titračních ploten při použití fyziologického roztoku chloridu sodného s 10 mM tris pufru o pH 7,4 jako ředidla. Pak bylo do každého vyhloubení přidáno 75 μΐ roztoku hemolyzinu, který obsahoval vždy 25 hemolyzinových jednotek. Po inkubaci vzorků při teplotě 20 °C po dobu 10 minut bylo do každého vyhloubení přidáno ještě 150 μΐ 2% suspenze koňských erytrocytů a zkouška byla ukončena tak, jak bylo svrchu uvedeno pro titraci hemolytické účinnosti. Titr byl definován jako největší zředění, při jehož užití je ještě možno dosáhnout 50% inhibice hemolýzy. Schopnost specifického séra vepřů P399 proti čištěnému hemolyzinu (odvozenému od S. suis, typ 2) způsobit inhibici hemolytického účinku u kmenů různých serotypů byla zkoušena vždy v jediném vyhloubení při použití 75 mikrolitrů séra P399, předem zředěného 1 : 128 a 75 mikrolitrů nezředěného supematantu kultur různých kmenů. Zkouška pak byla ukončena svrchu uvedeným způsobem. Preimunní sérum, rovněž předem zředěné 1 : 128 bylo užito jako kontrola (maximální hemolýza). Zkříženou neutralizaci bylo možno pozorovat v případech, kdy sérum P399 způsobilo inhibici hemolýzy na více než 50 % ve srovnání s preimunním sérem. Vzorky s titrem pro hemolyzin nižším než je hodnota 2' neposkytovaly při této zkoušce žádné výsledky vzhledem k tomu, že maximální hemolýza (preimunní sérum) nedosahovala dvojnásobku hodnoty pozadí (sérum P399).
Příklad Π
Čištění hemolyzinu
250 ml kultury kmene Pl/7, pěstované přes noc bylo dále pěstováno za anaerobních podmínek 6 hodin ve 12 litrech Todd Hewittova roztoku při teplotě 37 °C a pak byly buňky tohoto kmene odděleny kontinuálním odstředěním. Supematant kultury byl zchlazen na teplotu 4 °C a pak se nechal projít filtrem 0,8 pm a byl zahuštěn na 150 ml na filtrech PTGG 10 000 NMWL. Po průchodu filtrem s průměrem otvorů 0,2 pm byly podíly roztoku po 1,0 ml naneseny na gel Superose-12 ve filtračním sloupci (FPL, Pharmacia) a sloupec byl vymýván roztokem chloridu sodného s fosfátovým pufrem o pH 7,2 s obsahem 0,5 M NaCl. Byly odebírány frakce po 0,5 ml a analyzovány na SDS-PAGE a byl proveden imunoblot a test na hemolyzin. Nejvyšší hemolytickou účinnost bylo možno prokázat ve frakcích 35 až 45, jak je zřejmé z obr. 2. Analýzou různých frakcí ze sloupce SDS-PAGE a imunoblotovou reakcí bylo možno prokázat, že hemolytická účinnost putuje společně s antigenem s molekulovou hmotností přibližně 54 000, jak je zřejmé z obr. 3. Hemolytické frakce 35 až 45 byly spojeny a malé množství přítomných nečistot bylo odstraněno selektivním srážením při použití 50% síranu amonného v průběhu tří hodin při teplotě 4 °C. Po odstředění byla usazenina znovu uvedena do suspenze ve 20 ml chloridu sodného se 40 mM fosfátového pufru o pH7,2. Jako výsledná látka byl získán polypeptid, který měl po průchodu sloupcem SDS PAGE molekulovou hmotnost přibližně 54 000 při barvení modří Coomassie brilliant, jak je zřejmé z obr. 1, specifická účinnost byla po redukci beta-merkaptoethanolem v hemolytických jednotkách přibližně 0,7 x 106/mg.
Stanovení bílkoviny
Koncentrace bílkoviny byla měřena způsobem podle publikace Lowry a další, J. Biol. Chem. 193: 265-275 (1951) při použití sérového albuminu skotu jako standardu.
SDS-PAGE a Western blot
SDS-PAGE na 9% gelech a příprava vzorků byly uskutečněny v podstatě podle publikace Laemmli U.K., Nátuře 227: 680-685 (1970). Po elektroforéze byly peptidy barveny modří Coomassie brilliant R250 nebo byl proveden elektroblot při použití membrány Immobilon PVDF. V případě blotu byly jako sondy použity polyklonální králičí sérum R2089 nebo polyklonální myší sérum Ml89 (popsané v odstavci Antiséra). Po promytí byly vázané protilátky vizualizovány při použití konjugátu peroxidázy a kozího antiséra proti králičím tkáním nebo konjugátu s kozími protilátkami proti myším tkáním, jako substrát byl použit v obou případech diaminobenzidin.
Hemolytická účinnost po různém zpracování
Pro každé zpracování bylo použito 0,5 ml čištěného hemolyzinu v roztoku chloridu sodného se 40 mM fosfátovým pufrem o pH 7,2 při titru 27.
Vliv teploty byl měřen po inkubaci hemolyzinu při různých teplotách v rozmezí -20, 4, 20, 37 a 100 °C.
Vliv proteinázy K byl měřen tak, že bylo 5 mikrolitrů koncentrovaného roztoku enzymu (2 mg/ml) přidáno k 0,5 ml roztoku hemolyzinu a směs byla inkubována 10 minut při teplotě 20 °C. Pak byla měřena zbývající hemolytická účinnost.
Vliv redukce beta-merkaptoethanolem byl měřen tak, že bylo přidáno 5 mikrolitrů roztoku beta-merkaptoethanolu s koncentrací 10% objemových k 0,5 ml roztoku hemolyzinu a směs byla inkubována 10 minut při teplotě 20 °C, načež byla měřena hemolytická účinnost.
-8CZ 289302 B6
Vliv oxidace peroxidem vodíku byl měřen tak, že bylo přidáno 5 mikrolitrů 10% roztoku peroxidu k 0,5 ml roztoku hemolyzinu a pak byla směs inkubována 10 minut při teplotě 20 °C, načež byla měřena jakákoliv zbývající hemolytická účinnost.
Vliv alkylace jakékoliv thiolové skupiny působením TLCK (N-a-p-tosyl-L-lyzinchlormethylketon, Sigma) byl stanoven přidáním 5 mikrolitrů 10% roztoku TLCK k 0,5 ml roztoku hemolyzinu s následnou inkubací 10 minut při teplotě 20 °C. Pak byla měřena jakákoliv zbývající účinnost zkouškou na hemolyzin.
Vliv cholesterolu byl zkoumán přidáním 10 mikrolitrů 5% cholesterolu (v 10% ethanolu) k0,5 ml rožtoku hemolyzinu, pak byla reakční směs inkubována celkem 10 minut při teplotě 20 °C načež byla měřena jakákoliv zbývající hemolytická účinnost.
Reverzibilní redukce po určitém zpracování byla měřena tak, že k části reakční směsi byl přidán přebytek beta-merkaptoethanolu v konečné koncentraci 2 %, načež byla směs inkubována 10 minut při teplotě 20 °C a pak byla měřena zbývající hemolytická účinnost.
Účinek různého zpracování na hemolytickou účinnost je shrnut v tabulce 1. Výsledky ukazují, že hemolyzin je tepelně labilní, štěpí se proteinázou K, oxiduje se peroxidem vodíku a je možno jej alkylovat působením TLCK. Mimoto dochází k inhibici jeho hemolytické účinnosti působením cholesterolu. Po inkubaci s beta-merkaptoethanolem bylo možno prokázat zvýšení účinnosti a po přidání beta-merkaptoethanolu k přípravku, oxidovanému peroxidem vodíku došlo k obnovení hemolytické účinnosti. Po přidání přebytku beta-merkaptoethanolu k přípravku po působení TLCK došlo k částečnému obnovení účinnosti. Toto částečně obnovení účinnosti by patrně bylo možno vysvětlit přítomností oxidovaných thiolových skupin, které nereagovaly s TLCK. Účinek teploty a cholesterolu nebylo možno přidáním beta-merkaptoethanolu zrušit.
V podvojných vzorcích, v nichž bylo vynecháno reakční činidlo nebo hemolyzin, nebylo možno při zkouškách vzorků prokázat žádný vliv na hemolytickou účinnost nebo žádný vliv reakčních činidel bez hemolyzinu na erytrocyty.
Vnímavost erytrocytů různých druhů na hemolyzin
Byla zkoumána vnímavost erytrocytů z různých živočišných druhů, jako je člověk skot, krocan, holub, myš, kuře, morče, králík, kočka, pes a vepř, použit byl redukovaný (0,1% betamerkaptoethanol) přípravek čištěného hemolyzinu s titrem 28. Zkoušky byly prováděny tak, jak bylo popsáno u titrace hemolytické účinnosti. Podle výsledků těchto zkoušek byly všechny druhy eiytrocytů stejně citlivé na působení hemolyzinu. Titr se měnil v rozmezí 27 (myš, kočka, krocan) až 210 (člověk).
N-terminální řetězec aminokyselin
Prvních 16 zbytků aminokyselin čištěného hemolyzinu, získaného z kmene Pl/7 bylo stanoveno pomocí automatizované Edmanovy degradace, výsledky jsou dále uvedeny jako řetězec aminokyselin 1.
Prevalence molekul hemolyzinu u různých kmenů S. suis
Všechny dostupné kmeny včetně kmenů se serotypy 1 až 22 byly pěstovány v živném prostředí Todd Hewitt až do ukončení exponenciální růstové fáze (5 až 6 hodin). Pak byly buňky odděleny odstředěním. Přítomnost molekul hemolyzinu v supematantu kultury byla prokázána zkouškou na hemolyzin a pomocí imunoblotové reakce. Četné, avšak nikoliv všechny kmeny produkovaly různá množství hemolyzinu v supematantu svých kultur, jak je zřejmé z tabulky 2.
-9CZ 289302 B6
Všechny hemolytické vzorky včetně vzorků s nízkou účinností byly inhibovány působením cholesterolu a peroxidu vodíku. Mimoto vedle přidání přebytku beta-merkaptoethanolu ke vzorkům, oxidovaným peroxidem vodíku, k úplnému návratu hemolytické účinnosti.
Je tedy možno uzavřít, že většina kmenů produkovala hemolyzin v supematantu kultuiy, nebylo možno prokázat žádné známky produkce odlišných hemolyzinů.
Příkladní
Vakcíny
Z kmene PÍ/7 byly připraveny čtyři vakcíny na bázi Čištěného hemolyzinů, koncentrovaného supematantu kultury nebo na bázi spojených frakcí 19 až 31 ze sloupce Superose-12, mimoto byla vyrobena také vakcína jako placebo.
Pro srovnání byla připravena vakcína na bázi čištěného EF a další vakcína byla připravena z kmene BIO z koncentrovaného supematantu kultury.
Vakcína byla připravena následujícím způsobem:
Čištěný hemolyzin s obsahem 40 mikrogramů bílkoviny/ml byl v poměru 1: 1 smísen s pomocným prostředkem Diluvac ForteR za vzniku homogenní emulze. Tato vakcína byla označena VAC-SLY.
V případě vakcíny, obsahující koncentrovaný supematant kultury byla část koncentrátu PTCG s obsahem 1,9 mg bílkoviny/ml smísena v poměru 1 : 1 s pomocným prostředkem Diluvac Forte až do vzniku homogenní suspenze. Tato vakcína byla označena VAC-CCS.
Třetí vakcína byla připravena smísením spojených a koncentrovaných frakcí 19 až 31 ze sloupce Superose-12, obsahujících 2 mg bílkoviny/ml v poměru 1 : 1 s pomocným prostředkem Diluvac Forte za vzniku homogenní suspenze. Frakce 19 až 31 z uvedeného sloupce obsahovaly většinu extracelulámě produkovaných bílkovin kmene Pl/7 S. suis, byly však v podstatě prosté hemolyzinů. Tato vakcína byla označena VAC-SCF.
Čtvrtá vakcína byla připravena filtrací supematantu kultury přes filtr s průměrem otvorů 0,2 mikrometrů s následným srážením síranem amonným, nasyceným na 60 % po dobu 16 hodin při teplotě 0 °C. Po odstředění byla vytvořená usazenina znovu uvedena do suspenze v PBS za vzniku vzorku, který byl přibližně 100-krát koncentrovanější ve srovnání se supematantem kultury.
Vakcína, použitá jako placebo, byla připravena stejným způsobem jako svrchu s tím rozdílem, že roztok antigenu byl nahrazen fyziologickým roztokem chloridu sodného se 40 mM fosfátovým pufrem o pH 7,2.
Kmen BIO byl užit k přípravě vakcíny vysrážením síranem amonným, nasyceným na 60 % po dobu 16 hodin při teplotě 0 °C, jak bylo popsáno svrchu.
Vakcína EF byla získána po chromatografíi s hydrofobní interakcí (Phenyl Sepharose, vysoký stupeň substituce) při použití supematantu kultury kmene Pl/7 a klesajícího gradientu síranu amonného. Vzorek EF po konečném čištění (dialýza a ředění) obsahoval přibližně 150 mikrogramů EF/ml. Podle SDS-PAGE a barvení Coomassieovou modří měl vzorek čistotu vyšší než 95 %.
-10CZ 289302 B6
Antisérum
Specifické polyklonální sérum vepře (P399) proti čištěnému hemolyzinu bylo získáno následujícím způsobem: Vepř ve stáří 4 týdny byl imunizován nitrosvalově (šíje) při použití 2 ml vakcíny VAC-SLY. Po dvou týdnech bylo provedeno přeočkování stejným množstvím vakcíny, podané stejným způsobem. Po dalších dvou týdnech byla odebrána krev, která pak byla skladována až do použití při teplotě -20 °C.
Zkouška na očkování myší
Myši kmene Balb-c ve stáří 4 týdnů byly rozděleny do 4 skupin a očkovány podkožním podáním vakcíny, a to 0,5 ml vakcíny VAC-CCS, VAC-SCF, VAC-SLY nebo placebem. Po dvou týdnech byla zvířata přeočkována stejným způsobem. Po dalších dvou týdnech byla intraperitoneálně podáno 0,5 ml 6 hodin staré kultury kmene Pl/7 v Todd-Hewittově živném prostředí, obsahujícím 4 x 109 CFU/ml. Pak byla zaznamenávána po dobu 7 dnů mortalita myší.
Výsledky
Myši, jimž bylo podáno placebo, uhynuly do tří dnů, kdežto myši, očkované vakcínami VACCCS a VAC-SLY byly zcela chráněny, jak je zřejmé z tabulky 3. Vakcína VAC-SCF poskytovala pouze částečnou ochranu. Tato vakcína obsahovala většinu extracelulámě produkovaných antigenů kmene Pl/7, avšak byla v podstatě prostá hemolyzinu.
Závěr
Z toho, co bylo uvedeno, je možno uzavřít, že vakcína, obsahující čištěný hemolyzin podle vynálezu chrání myši před infekcí. Z toho vyplývá, že hemolyzin je faktorem, určujícím virulenci a že neutralizace tohoto jediného faktoru virulence stačí k ochraně myší proti zhoubným účinkům infekce S. suis, typ 2.
Pokus s heterologní ochranou myší
K pokusu byly použity myši kmene Balb/c ve stáří čtyř týdnů (Iffa Credo).
Uspořádání pokusu
Skupiny 30 myší (2 x 15) byly očkovány jednou podkožní dávkou 0,4 ml vakcíny nebo nebyly vůbec očkovány (jedna skupina 30 myší), jak je zřejmé z tabulky 6. Čtyři týdny po očkování bylo polovině myší ve skupině intraperitoneálně podáno 0,5 ml 6 hodin staré kultury kmene BIO (typ 1), druhé polovině myší bylo podáno stejné množství kultury kmene Pl/7 (typ 2).
Mortalita myší byla zaznamenávána v průběhu 7 dnů. Kmen BIO je pro myši méně patogenní (mortalita přibližně 20 %) než kmen Pl/7 (mortalita 100 %). Z tohoto důvodu byl u skupiny, jíž byla podána kultura kmene BIO, zaznamenáván také počet myší, u nichž došlo k projevům onemocnění. Těsně před podáním kultur byly odebrány vzorky krve a směs sér byla podrobena imunoblotové zkoušce.
Výsledky
Při zkoušce na hemolyzin měl supematant kultury kmene BIO (sérotyp 1) hemolytickou účinnost 29,5, kdežto supematant z kultury kmene Pl/7 (sérotyp 2) měl tuto účinnost velikosti 27. To znamená, že kmen BIO produkoval přibližně 5x vyšší množství hemolytické účinnosti než kmen Pl/7.
-11CZ 289302 B6
Na základě SDS-PAGE a barvení Coomassieovou modří je zřejmé, že oba koncentrované supematanty kultur kmenů BIO a P1/7 obsahovaly bílkovinu s molekulovou hmotností 54 000 (SLY) a že koncentrovaný supematant kultury kmeny BIO obsahoval větší množství této bílkoviny, což je v souladu sjeho vyšší účinností. Čištěný EF neobsahoval žádnou bílkovinu s molekulovou hmotností 54 000.
Po podání kultury patogenních kmenů se ukázalo, že obě vakcíny, obsahující supematant kultury vyvolávaly homologní i heterologní ochranu myší, jak je zřejmé z tabulky 6. V případě, že byly vzorky sér ze skupin po jejich slití zkoušeny imunoblotovou technikou při použití supematantu kultury kmene Pl/7 nebo BIO jako antigenu, bylo možno prokázat, že obě vakcíny na bázi supematantu kultur vyvolávaly tvorbu protilátek proti SLY, jak je zřejmé z tabulky 6. V případě protilátek proti supematantu kultury BIO bylo možno prokázat silnější reakci než v případě kmene Pl/7. Při heterologních zkouškách imunoblotovou technikou (supematant proti BIO a supematant Pl/7 nebo supematant proti Pl/7 a supematant BIO) bylo zřejmé, že antigen s molekulovou hmotností 54 000 je hlavním nebo jediným reaktivním antigenem.
Myši, očkované čištěným EF nebyly ani po podání vysokých dávek chráněny proti heterologní nebo homologní infekci, přestože došlo ke tvorbě protilátek, jak je zřejmé z tabulky 6.
Závěr:
Obě vakcíny na bázi supematantu kultur poskytovaly homologní i heterologní ochranu očkovaným myším. Skutečnost, že antigen s molekulovou hmotností 54 000 je jediným nebo alespoň hlavním reaktivním antigenem při heterologní imunoblotové zkoušce jasně prokazuje, že SLY je faktorem, jímž je možno u myší dosáhnout zkřížené ochrany.
Očkování vepřů
Vakcíny VAC-SLY, VAC-SCF a placebo byly připraveny svrchu uvedených způsobem.
Vakcína VAC-SLY obsahovala 20 mikrogramů/ml čištěného hemolyzinu v pomocném prostředku Diluvac Forte. Vakcína VAC-SCF obsahovala 2 mg bílkoviny/ml, šlo o většinu extracelulámě produkované bílkoviny Streptococcus suis v pomocném prostředku Diluvac Forte, vakcína však byla v podstatě prostá hemolyzinu.
Devět vepřů ve stáří 4 týdnů bylo rozděleno do tří skupin po třech vepřích a skupiny pak byly očkovány nitrosvalově do šíje vždy 2 ml vakcíny VAC-SLY, VAC-SCF nebo placebem. Dva týdny po prvním očkování byla zvířata přeočkována stejným způsobem při použití téhož množství vakcín. Dva týdny po přeočkování bylo zvířatům podáno nitrožilně 0,5 ml 6 hodin staré kultury kmene Pl/7 vTodd Hewittově roztoku, materiál obsahoval 4x 109CFU/ml (4). Těsně před prvním očkováním a před nitrožilním podáním kultury byly odebrány vzorky krve, sérum bylo uloženo při teplotě -20 °C až do použití.
Opětná izolace bakterií
Z uhynulých zvířat byla odebrána tkáň mozku, plic a tarsu, pokud možno z nej postiženějších částí. Bakteriální růst byl hodnocen stupnicí 0,1,2,3 a 4 podle intenzity růstu.
Výsledky
Po podání kultury patogenního mikroorganismu se u vepřů, očkovaných placebem objevily závažné klinické příznaky, a to záněty kloubů, vysoká teplota a chorobný vzhled. U dvou ze tří vepřů, očkovaných placebem došlo k rozvoji neurologických příznaků, které byly tak závažné, že zvířata bylo nutno usmrtit. U zvířat, očkovaných vakcínou VAC-SCF, se vyvinuly stejné klinické příznaky jako u kontrol, avšak v menším rozsahu. U jednoho vepře z této skupiny došlo
-12CZ 289302 B6 k rozvoji neurologických příznaků a zvíře muselo být usmrceno. Zvířata, očkovaná vakcínou VAC-SLY, byla postižena nejméně. Projevily se pouze mírné příznaky onemocnění, které vymizely rychleji než projevy onemocnění u ostatních skupin. Výsledky klinických pozorování jsou shrnuty v tabulce 4. Jak je zřejmé z tabulky 5, bylo možno při nekropsii vepřů, očkovaných placebem, pozorovat těžkou polyartritidu, zasažena byla většina kloubů. U vepřů, očkovaných vakcínou VAC-SCF, došlo rovněž k polyartritidě, avšak v menším rozsahu, kdežto většina kloubů u vepřů, očkovaných vakcínou VAC-SLY měla normální vzhled, jak je zřejmé z tabulky 5.
Streptococcus suis byl zpětně izolován u dvou ze tří vepřů, očkovaných placebem, a to z různých tkání, a také u všech vepřů, očkovaných vakcínou VAC-SCF, avšak mikroorganismus nebyl izolován u žádného z vepřů, očkovaných vakcínou VAC-SLY. Údaje, uvádějící relativní množství bakterií, reizolovaných z celkového množství zvířat v každé skupině jsou shrnuty v tabulce 5.
Histologické zkoumání vzorků mozku (tabulka 5) prokázalo meningitis u dvou vepřů, očkovaných vakcínou VAC-SCF a u dvou vepřů, očkovaných placebem.
Závěr
Přestože se u vepřů, očkovaných vakcínou VAC-SLY, objevily v průběhu několika dnů klinické příznaky, byly tyto příznaky méně závažné a měly kratší trvání ve srovnání s projevy, které se vyvinuly u vepřů po vakcinaci vakcínou VAC-SCF nebo placebem. Při nekropsii byl zánět kloubů méně častý a méně závažný u vepřů, očkovaných vakcínou VAC-SLY ve srovnání se zvířaty, očkovanými vakcínou VAC-SCF nebo placebem. Mimoto se u dvou vepřů po vakcinaci pomocí vakcíny VAC-SFC a u dvou vepřů, očkovaných placebem vyvinula meningitis, kdežto u žádného z vepřů, očkovaných vakcínou VAC-SLY, k projevům meningitidy nedošlo. Mimoto byly plíce, klouby a mozková tkáň vepřů, očkovaných vakcínou VAC-SLY zřejmě sterilní, kdežto z většiny těchto orgánů u obou ostatních skupin byl reizolován Streptococcus suis, typ 2. Při imunoblotové zkoušce reagovala séra vepřů, očkovaných vakcínou VAC-SLY (odebraná v den podání kultury patogenu) s pásem pro jediný antigen s molekulovou hmotností 54 000 v celém supematantu kultury, což potvrzuje, že hemolyzin je imunogenní a že užitý hemolyzin byl vysoce čistý.
Výsledky prokazují, že hemolyzin Streptococcus suis je důležitý faktor a že neutralizace tohoto faktoru je dostatečný pro ochranu vepřů před nepříznivými vlivy infekce Streptococcus suis a k zábraně průniku bakterií do různých orgánů a tkání.
Přehled obrázků na výkresech
Na obr. 1 je ve dráze A při elektroforéze na SDS-PAGE znázorněno značení sloučeninou s nízkou molekulovou hmotností, ve dráze B je nanesen koncentrovaný supematant kultury, ve dráze C čištěný hemolyzin Streptococcus suis a ve dráze D jsou uloženy značící látky s vysokou molekulovou hmotností. Gel byl barven briliantovou modří Coomassie. Číslování na pravé a levé straně označuje molekulovou hmotnost značících bílkovin.
Na obr. 2 je znázorněno chování emulze koncentrovaného supematantu kultury S. suis, typ 2, kmen Pl/7 po chromatografii na Superose-12. Pevná čára: absorpce při 280 nm, přerušovaná čára: titr hemolyzinu.
Na obr. 3 je znázorněn Western blot značících bílkovin (dráha A), koncentrovaný supematant kultury kmene Pl/7 (dráha B) a frakce ze sloupce Superose-12 (dráhy C-N). Dráha C: frakce 15, dráha D: frakce 18, dráha E: frakce 20, dráha F: frakce 23, dráha G: frakce 26, dráha H: frakce
-13CZ 289302 B6
28, dráha I: frakce 30, dráha J: frakce 32, dráha K: frakce 34, dráha L: frakce 36, dráha M: frakce 38, dráha N: frakce 40.
Značící bílkoviny (dráha A) byly barveny při použití briliantové modři Coomassie. Pro antigeny S. suis (dráhy B-N) bylo jako sonda použito králičí sérum a pak bylo provedeno barvení při použití konjugátu kozího séra proti králičím tkáním a diaminobenzidinu jako substrátu. Molekulová hmotnost značících bílkovin je uvedena na levé straně.
Charakterizace řetězců
1) obecná informace
1) přihlašovatel:
A) jméno: AKZO N.V.,
B) ulice: Velperweg 76
C) město: Amhem
E) stát: Nizozemí
F) poštovní kód (ZIP): 6824 BM
G) telefon: 04120-66381
H) telefax: 04120-50592
I) telex: 37503 akpha nl ii) Název vynálezu: Vakcína proti infekci Streptococcus suis.
iii) Počet řetězců: 1 iv) Forma, odečitatelná počítačem:
A) Typ prostředí: Floppy disk
B) Počítač: IBM PC-kompatibilní
C) Operační systém: PC-DOS/MS-DOS
D) Software: Patentln Release 1,0, Verse 1,25 (EPO)
2) Informace pro řetězec č. 1:
i) Vlastnosti řetězce:
A) Délka: 16 aminokyselin
B) Typ: aminokyseliny
D) Topologie: lineární ii) Typ molekuly: bílkovina iii) Hypotetický řetězec: 0
v) Typ fragmentu: N-terminální vi) Původní zdroj:
A) Organismus: Streptococcus suis
B) Kmen: Pl/7
C) Jednotlivý izolát: - vii) Použitý zdroj:
B) Klon: -14CZ 289302 B6 xi) Popis řetězce č. 1:
Asp Ser Lys Gin Asp Ile Asn Gin Tyr Phe Gin Ser Leu Thr Tyr Glu 51 5 10 15
Tabulka 1
Účinnost čištěného hemolyzinu po různém zpracování
zpracování doba zpracování 21og titru hemolyzinu 21og titru hemolyzinu po přidání 2% merkaptoethanolu
-20 °C 7 dnů 7 NDa
4°C 7 dnů 6 ND
20 °C 7 dnů 3 ND
37 °C 7 dnů 0 0
100 °C 5 min. 0 0
20 °C 10 min. 7 ND
proteináza K 20 pg/ml beta-merkaptoethanol 10 min. 20 °C 0 ND
0,1% 10 min. 20 °C 12 ND
H2O20,l% 10 min. 20 °C 0 12
TLCK.0,1% 10 min. 20 °C 2 6
cholesterol 0,1% 10 min. 20 °C 0 0
a ND = nebylo stanoveno
-15CZ 289302 B6
Tabulka 2
Prevalence molekul s účinkem hemolyzinu v supematantech kultury různých kmenů S. suis
kmen serotyp refer. kmen (R) fenotyp“ 21og titr hemolyzinb inhib. hemolyzinu 0,1% cholest? reverz. inakt. ox/red.b inhib. hemolyzinu P399b séra přítomnost materiálu mol hmot. 54000 v imunoblotub
S428 1 R 5 + + + +
RS2651 1/2 R 6 + + + +
R735 2 R MRP*EF 5 + + + +
Pl/7 2 MRP+EF+ 8 + + + +
688/9 2 MRP+EF+ 6 + + + +
4005 2 MRP+EF+ 5 + + + +
D282 2 MRP*EF+ 7 + + + +
3921 2 MRP+EF 4 + + *C
3977 2 MRP*EF 2 + + *
3889 2 MRP’EF 6 + + + +
T-15 2 MRP~EF 6 + + + +
4961 3 R 0 NDd ND ND
6407 4 R 4 + + +
11538 5 R 4 + + *
2524 6 R 2 + + *
8074 7 R 0 ND ND ND
10681 7 0 ND ND ND
10727 7 0 ND ND ND
14391 7 2 ND ND ND
14636 8 R 5 + + +
NV92109 8 3 + + *
22083 9 R 0 ND ND ND
220891KM 9 3 + + *
4417 10 R 2 + + * +
12814 11 R 2 + + *
8830 12 R 0 ND ND ND
10581 13 R 2 + + *
13730 14 R 6 + + + +
220891GV 14 6 + + + +
T639 15 R 6 + + + +
2726 16 R 0 ND ND ND
93A 17 R 4 + + +
NT77 18 R 6 + + + +
42A 19 R 3 + + + +
865192 20 R 0 ND ND ND
14A 21 R 0 ND ND ND
88/1861 22 R 2 + + * -
Vysvětlivky k tabulce 2:
a pro kmeny typu 2 jsou fenotypy popsány v publikaci Vecht a další (26,27).
b Titrace hemolytické účinnosti, její inhibice 0,1% cholesterolem, reverzibilní inaktivace této účinnosti inkubací s peroxidem vodíku a beta-merkaptoethanolem a její inhibice specifickým
-16CZ 289302 B6 sérem vepře P399 a také imunoblotová zkouška s použitím specifického myšího séra Ml89 byly prováděny podle odstavce Materiály a metody.
c# = test byl proveden, avšak výsledek nebyl získán vzhledem k příliš nízké hemolytické účinnosti.
dND = nebylo stanoveno.
Tabulka 3
Účinek imunizace různými vakcínami na dobu přežití myší po intraperitoneálním podání S. suis, kmenPl/7
vakcína doba přežití
VAC-CCS3 VAC-SCFb VAC-SLY0 Placebo 9/9 6/10 10/10 0/10
a Vakcína s obsahem koncentrovaného supematantu kultury. b Vakcína s obsahem frakcí 19 až 31 ze sloupce Superosy.
' Vakcína s obsahem čištěného suilyzinu.
Tabulka 4
Klinické hodnocení v den podání antigenu a 1 až 7 dnů po něm klinické hodnocení ve dnech po antigenu
vakcína 0 la 2a 3a 4a 5 6 7 celkem
VAC-SLY 0 3,7 3 1,7 0,8 0,3 0,3 0,3 10,2
VAC-SCF 0 4,7 4,2 5,5 5,5 5 4,7 4,7 34,3
Placebo 0 5,7 5,8 6 7,8 7,7 7,3 7,7 48
a Hodnocení ve dnech 1 až 4 je průměrem ze dvou hodnocení, dopoledne a odpoledne.
Tabulka 5
Klinické příznaky v den disekce, makroskopická pozorování při disekci, reizolace a počet případů meningitidy
Vakcína disekce počet dnů po antigenu celkové hodnocení artritidy celkové hodnocení reizolace počet případů meningitidy
VAC-SLY 7 3,5 0 0
VAC-SCF 7 8 7 2
Placebo 4 12 9 2
-17CZ 289302 B6
Tabulka 6
Výsledky pokusu, při němž byly skupiny 15 myší očkovány jedním podkožním podáním 0,4 ml různých vakcín v pomocném prostředku GNE. 4 týdny po očkování bylo intraperitoneálně podáno 0,5 ml 6 hodin staré kultury kmene Pl/7 nebo BIO s obsahem 3 x 108 9 bakterií/ml. Před podáním byla odebrána krev a sérum bylo zkoušeno imunoblotem na protilátky proti SLY nebo EF při použití supematantú kultur Pl/7 nebo B10 jako antigenů
vakcína s obsahem mortalita po Pl/7 výsledky mortalita po BIO index* 3dny po podání přítomnost SLYb přítomnost protilátek proti SLY* Pl/7 BIO přítomnost EFb přítomnost protilátek proti EF® Pl/7 BIO
BIO sup. 4 1 3 ++ ++ +++ — —
Pl/7 sup. 9 0 0 + + ++ ++ +
P1/7EF 14 1 17 - — — +++ +
kontroly 15 3 21 - - - - -
a (počet uhynulých myší x 3) + (počet nemocných myší x 1) b Přítomnost ve vakcíně při použití SDS-PAGE a barviva Coomassie c Přítomnost ve spojeném séru imunoblotem při použití antigenů ze supematantú kultury.

Claims (9)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Polypeptid Streptococcus suis s N-terminální sekvencí aminokyselin Asp-Ser-Lys-GlnAsp-Ile-Asn-Gln-Tyr-Phe-Gln-Ser-Leu-Thr-Tyr-Glu, s molekulovou hmotností 54 000 ±3000, aktivovatelný thiolem, inhibovatelný cholesterolem, mající hemolytickou účinnost v nativní formě, nebo část polypeptidů, schopná vyvolat imunitní odpověď proti tomuto polypeptidů.
  2. 2. Vakcína pro ochranu vepřů proti infekci Streptococcus suis, vyznačující se tím, že obsahuje polypeptid podle nároků 1.
  3. 3. Vakcína podle nároku 2, vyznačující se tím, že navíc obsahuje ještě jiný imunogen Streptococcus suis.
  4. 4. Vakcína podle nároků 2a 3, vyznačující se tím,že polypeptid je vázán na nosič.
  5. 5. Vakcína podle nároku 4, vyznačující se tím, že jako nosič obsahuje kapsulámí polysacharid.
  6. 6. Vakcína podle nároků 2 až 5, vyznačující se tím, že obsahuje ještě pomocný prostředek.
  7. 7. Vakcína podle nároků 2až 6, vyznačující se tím, že obsahuje další imunogen, odvozený od viru nebo mikroorganismu, patogenního pro vepře.
  8. 8. Vakcína podle nároku 7, vyznačující se tím, že jako další imunogen obsahuje imunogenní látku ze skupiny Actinobacillus pleuropneumoniae, virus pseudorabies, virus chřipky
    -18CZ 289302 B6 vepřů, parvovirus vepřů, virus přenosné gastroenteritidy, rotavirus, Escherichia coli, Erysipelothrix rhusiopathiae, Pasteurella multocida nebo Bordetella bronchiseptica.
  9. 9. Protilátky, monospecificky reaktivní s polypeptidem podle nároku 1.
CZ19941175A 1993-05-17 1994-05-13 Polypeptid Streptococcus suis, vakcína proti infekci Streptococcus suis a protilátky, reagující s polypeptidem Streptococcus suis CZ289302B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP93201401 1993-05-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ117594A3 CZ117594A3 (en) 1995-02-15
CZ289302B6 true CZ289302B6 (cs) 2001-12-12

Family

ID=8213828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19941175A CZ289302B6 (cs) 1993-05-17 1994-05-13 Polypeptid Streptococcus suis, vakcína proti infekci Streptococcus suis a protilátky, reagující s polypeptidem Streptococcus suis

Country Status (13)

Country Link
US (1) US5612042A (cs)
EP (1) EP0626452B1 (cs)
JP (1) JP3578799B2 (cs)
AT (1) ATE183241T1 (cs)
CZ (1) CZ289302B6 (cs)
DE (1) DE69419966T2 (cs)
DK (1) DK0626452T3 (cs)
ES (1) ES2137310T3 (cs)
GR (1) GR3031698T3 (cs)
HU (1) HU218154B (cs)
PL (1) PL177219B1 (cs)
SK (1) SK281324B6 (cs)
TW (1) TW494103B (cs)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI93733C (fi) * 1993-01-29 1995-05-26 Kaarina Tikkanen Streptococcus suis-bakteerin adhesiiniproteiini ja menetelmä sen valmistamiseksi
US5919466A (en) * 1993-10-01 1999-07-06 Gerbu Biotechnik Gmbh Method for improving the yield of immunoantibodies in the vaccination of animals and humans
US6936259B2 (en) 1995-06-08 2005-08-30 University Of Saskatchewan CAMP factor of Streptococcus uberis
AU709920B2 (en) * 1995-06-08 1999-09-09 University Of Saskatchewan Camp factor of streptococcus uberis
US5863543A (en) * 1996-06-05 1999-01-26 University Of Saskatchewan Camp factor of streptococcus uberis
ZA97452B (en) * 1996-01-25 1997-08-15 Trinity College Dublin Streptococcus equi vaccine.
AU769539B2 (en) 1999-01-29 2004-01-29 Zoetis Services Llc Adjuvants for use in vaccines
FR2791895B1 (fr) * 1999-03-23 2001-06-15 Pasteur Merieux Serums Vacc Utilisation de trehalose pour stabiliser un vaccin liquide
CA2881568C (en) * 2000-10-27 2019-09-24 Novartis Vaccines And Diagnostics, Inc. Nucleic acids and proteins from streptococcus groups a & b
NO318426B1 (no) 2001-10-02 2005-04-18 Neurozym Biotech As Et materiale for a senke konsentrasjonen av patogene tarmpeptider
DE10239629A1 (de) * 2002-08-23 2004-04-08 Idt Impfstoffwerk Dessau-Tornau Gmbh Nicht-rekombinate Subunit-Vakzine gegen Streptococcus suis-Infektionen des Schweines
RU2409385C2 (ru) * 2006-03-30 2011-01-20 Эмбрекс, Инк. Способ иммунизации птицы против инфекции, вызванной бактериями clostridium
US7572457B2 (en) * 2006-03-31 2009-08-11 Wisconsin Alumni Research Foundation Use of Streptococcus suis 38 kDa polypeptide as an immunogen
JP5339243B2 (ja) * 2008-04-24 2013-11-13 株式会社微生物化学研究所 ストレプトコッカス・スイス感染症予防用ワクチン
TW201043242A (en) * 2009-03-26 2010-12-16 Intervet Int Bv Vaccine for protection against Streptococcus suis bacteria of various serotypes
EP3319630A1 (en) 2015-07-09 2018-05-16 Intervacc AB Vaccine against s.suis infection
CA3000201A1 (en) * 2015-10-07 2017-04-13 Boehringer Ingelheim Vetmedica, Inc. Streptococcus suis polysacchari de-protein conjugate composition
GB201703529D0 (en) * 2017-03-06 2017-04-19 Cambridge Entpr Ltd Vaccine composition
CN113957057B (zh) * 2021-11-16 2023-10-20 西南大学 一种杂交瘤细胞、能中和猪溶素的单克隆抗体及检测试剂盒

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5059419A (en) * 1988-06-09 1991-10-22 Grand Laboratories, Inc. Streptococcus suis antiserum and its use in treating Streptococcus suis infections

Also Published As

Publication number Publication date
JP3578799B2 (ja) 2004-10-20
GR3031698T3 (en) 2000-02-29
HU9401511D0 (en) 1994-08-29
DE69419966T2 (de) 2000-01-20
SK56394A3 (en) 1995-07-11
ES2137310T3 (es) 1999-12-16
EP0626452B1 (en) 1999-08-11
EP0626452A1 (en) 1994-11-30
ATE183241T1 (de) 1999-08-15
US5612042A (en) 1997-03-18
HU218154B (hu) 2000-06-28
DK0626452T3 (da) 2000-02-14
DE69419966D1 (de) 1999-09-16
TW494103B (en) 2002-07-11
HUT69796A (en) 1995-09-28
PL177219B1 (pl) 1999-10-29
SK281324B6 (sk) 2001-02-12
JPH0710774A (ja) 1995-01-13
PL303482A1 (en) 1994-12-12
CZ117594A3 (en) 1995-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ289302B6 (cs) Polypeptid Streptococcus suis, vakcína proti infekci Streptococcus suis a protilátky, reagující s polypeptidem Streptococcus suis
KR100361562B1 (ko) 프로테이나제k에대해내성을갖는네이쎄리아메닝기티디스의표면단백질
USRE46285E1 (en) Streptococcus suis polypeptides and polybnucleotides encoding same and their use in vaccinal and diagnostic applications
CZ284538B6 (cs) Očkovací látka proti boreliose, způsob její výroby a monoklonální protilátky
JPH10504717A (ja) 肺炎双球菌感染症に対する免疫化のための肺炎双球菌多糖−組み換えニューモリシン結合体ワクチン類
EP0656014B1 (en) Protein rib, a cell surface protein that confers immunity to many strains of the group b streptococcus; process for purification of the protein, reagent kit and pharmaceutical composition
HU211031B (en) Method for preparation of actinobacillus pleuropneumoniae vaccine
US10261092B2 (en) Cross-reactive determinants and methods for their identification
Akkoyunlu et al. The acylated form of protein D of Haemophilus influenzae is more immunogenic than the nonacylated form and elicits an adjuvant effect when it is used as a carrier conjugated to polyribosyl ribitol phosphate
US6015889A (en) Protein rib, a cell surface protein that confers immunity to many strains of the group B streptococcus: process for purification of the protein, reagent kit and pharmaceutical composition
Kasten et al. Lack of protection against avian cholera by vaccination with recombinant P6-like protein from Pasteurella multocida
AU681130C (en) Protein rib, a cell surface protein that confers immunity tomany strains of the group B streptococcus; process for purification of the protein, reagent kit and pharmaceutical composition
KR100216390B1 (ko) 헤모필루스 외부막 단백질
NZ272660A (en) Pasteurella multocida antigens, antibodies, their production and use

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20070513