PL217229B1 - Expression cassettes, T-DNA particles, plant expression vectors, transgenic plant cells and their application to produce the vaccine - Google Patents
Expression cassettes, T-DNA particles, plant expression vectors, transgenic plant cells and their application to produce the vaccineInfo
- Publication number
- PL217229B1 PL217229B1 PL398441A PL39844109A PL217229B1 PL 217229 B1 PL217229 B1 PL 217229B1 PL 398441 A PL398441 A PL 398441A PL 39844109 A PL39844109 A PL 39844109A PL 217229 B1 PL217229 B1 PL 217229B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- hepatitis
- vaccine
- plant
- plants
- transgenic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Wynalazek dotyczy transgenicznych komórek roślinnych i otrzymywania szczepionki zawierającej średni antygen powierzchniowy HBV - M-HBsAg, skierowanej przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B (wzw B), aplikowanej doustnie w formie utrwalonego materiału roślinnego oraz aplikowanej parenteralnie lub donosowo w formie oczyszczonego preparatu ekstrahowanego z materiału roślinnego.The invention concerns transgenic plant cells and the preparation of a vaccine containing the medium HBV surface antigen - M-HBsAg, directed against hepatitis B (hepatitis B), administered orally in the form of a fixed plant material and administered parenterally or intranasally in the form of a purified preparation extracted from plant material .
Otrzymanie rekombinowanej szczepionki przeciwko hepatitis B, tj. wirusowemu zapaleniu wątroby typu B (wzw B) na początku lat ‘80 XX wieku było znaczącym sukcesem medycyny i wakcynologii, gdyż umożliwiło masowe szczepienia przeciwko wzw B. Pomimo wysokiej skuteczności szczepionki, sięgającej 90 - 95%, globalna liczba osób przewlekle chorych w następstwie zakażenia HBV (ang. Hepatitis B Virus) corocznie wzrasta i obecnie wynosi ponad 400 mln. Ocenia się, że blisko 100 mln spośród tych chorych może umrzeć z powodu chorób i innych powikłań, np. marskości lub raka pierwotnego wątroby. Jednocześnie, populacja chronicznych nosicieli wzw B stanowi wielki rezerwuar dla nowych infekcji. Z danych epidemiologicznych wynika, że blisko 1/3 światowej populacji przebyła zakażenie wirusem żółtaczki typu B. O ile w krajach wysoko rozwiniętych zapadalność na wzw B jest raczej niska - mniej niż 0,5%, to w krajach rozwijających się i w Chinach wskaźnik zachorowań wynosi od 5 do 50% (Hollinger 1996, Young 2001). Zapadalność na wzw B była i pozostaje poważnym problemem epidemiologicznym także w krajach rozwiniętych, gdzie do 20% populacji wykazuje markery zainfekowania HBV. W Polsce spośród chorób wątroby o etiologii wirusowej, ponad 50% wywoływanych jest przez HBV (Walewska-Zielecka 1996).Obtaining a recombinant vaccine against hepatitis B, i.e. viral hepatitis B (hepatitis B) in the early 1980s was a significant success of medicine and vaccinology, as it enabled mass vaccination against hepatitis B. Despite the high effectiveness of the vaccine, reaching 90 - 95% , the global number of people chronically ill as a result of HBV (Hepatitis B Virus) infection is growing every year and now amounts to over 400 million. It is estimated that nearly 100 million of these patients may die of diseases and other complications, such as cirrhosis or primary liver cancer. At the same time, the chronic hepatitis B carrier population is a great reservoir for new infections. Epidemiological data show that nearly 1/3 of the world's population has been infected with hepatitis B. While in highly developed countries the incidence of hepatitis B is rather low - less than 0.5%, in developing countries and China the incidence rate is from 5 to 50% (Hollinger 1996, Young 2001). The incidence of hepatitis B has been and remains a serious epidemiological problem also in developed countries, where up to 20% of the population shows markers of HBV infection. In Poland, more than 50% of viral liver diseases are caused by HBV (Walewska-Zielecka 1996).
Liczba osób przewlekle chorych i nosicieli HBV wzrasta pomimo wprowadzenia rekombinowanych szczepionek (np. Engerix-B®. Huvax B®) opartych na małej podjednostce S antygenu powierzchniowego (HBsAg, Hepatitis B surface Antigen), w skrócie tzw. małym antygenie powierzchniowym wirusa, tj. S-HBsAg, produkowanym w komórkach rekombinowanych drożdży (rHBsAg). Szczepionki te, jakkolwiek umożliwiły masowe szczepienia, nie zapewniają jednak wystarczającej ochrony. Stwierdzono bowiem, że u pewnej liczby szczepionych osób dochodzi do zakażenia i replikacji wirusa w następstwie pojawienia się zmutowanych szczepów HBV. Szczepy te charakteryzują się zmienioną sekwencją aminokwasów w obrębie epitopu „a” antygenu S-HBs, neutralizującego dla wszystkich opisanych dotychczas podtypów wirusa. Przypuszcza się, że w wyniku presji selekcyjnej jaką stwarzają przeciwciała powstałe w wyniku szczepienia, pojawiają się zmutowane warianty epitopu „a”, na które organizm szczepionego nie wytwarza neutralizujących przeciwciał. Wobec braku wystarczającej ochrony immunologicznej dochodzi do rozwoju przewlekłego schorzenia, pomimo wcześniejszej odpowiedzi na poziomie >10 mlU/ml przeciwciał anty-HBs, w większości krajów uznawanym za wystarczający dla zapewnienia ochrony immunologicznej przed zakażeniem wirusem (Cooreman 2001, Huang 2004).The number of chronically ill people and carriers of HBV is increasing despite the introduction of recombinant vaccines (eg Engerix-B®. Huvax B®) based on the small S subunit of surface antigen (HBsAg, Hepatitis B surface Antigen), in short the so-called small viral surface antigen, ie S-HBsAg, produced in recombinant yeast cells (rHBsAg). These vaccines, while allowing mass vaccination, do not provide sufficient protection. It has been found that a number of vaccinated people become infected and replicated the virus as a result of the emergence of mutant strains of HBV. These strains are characterized by an altered amino acid sequence within the epitope "a" of the S-HBs antigen, neutralizing all virus subtypes described so far. It is presumed that as a result of the selective pressure of vaccination antibodies, mutant variants of the "a" epitope appear, for which the vaccinated organism does not produce neutralizing antibodies. In the absence of sufficient immune protection, chronic disease develops, despite a prior response of> 10 mlU / ml of anti-HBs antibodies, considered sufficient in most countries to provide immune protection against virus infection (Cooreman 2001, Huang 2004).
Ponadto, część pacjentów po aplikacji parenteralnej szczepionki zawierającej mały antygen powierzchniowy S-HBsAg nie wykształca odpowiedzi immunologicznej lub jest ona niewystarczająca. Szczególnie ludzie starsi, palący, otyli, mężczyźni, osoby zakażone wirusami obniżającymi immunokompetencję (np. HIV), bądź cierpiące na niedobory immunologiczne o innym podłożu oraz pacjenci z niewydolnością nerek zdecydowanie gorzej reagują na klasyczną szczepionkę. W skrajnych przypadkach efektywność szczepienia w tych grupach sięga zaledwie kilku procent pomimo wielokrotnego szczepienia zwiększonymi dawkami preparatu (Singh 2003). W konsekwencji, osoby te pozostają podatne na rozwój choroby. W związku z powyższym, od pewnego czasu prowadzone są badania nad opracowaniem nowej szczepionki, tzw. trzeciej generacji, przeciwko wzw B, zawierającej S-HBsAg i jeden lub dwa pozostałe antygeny powierzchniowe HBV, tj. średni (ang. medium) M-HBsAg oraz duży (ang. large) L - HBsAg (Madaliński 2002, Yamada 2001, Young 2001). Wymienione antygeny są wysoce immunogenne, co powoduje, że szczepionki III generacji (np. Hepacare®, Bio-Hep-B™), wywołują powstawanie znacznie większego spektrum przeciwciał anty-wirusowych w porównaniu ze szczepionkami zawierającymi wyłącznie S-HBsAg. Badania kliniczne prowadzone zarówno z udziałem osób dorosłych, jak i dzieci oraz noworodków potwierdzają silne właściwości immunostymulujące preparatów zawierających pełen zestaw antygenów powierzchniowych HBV. Miano przeciwciał anty-HBV po dwukrotnej immunizacji takim preparatem było do trzech razy wyższe w porównaniu z wynikami osiągniętymi po trzykrotnym zaaplikowaniu klasycznej szczepionki, zawierającej tylko antygen S-HBs. Co ważniejsze, preparat ten wywoływał odpowiedź immunologiczną u zdecydowanie większego odsetka pacjentów gorzej odpowiadających na szczepionki przeciw hepatitis B: starszych, mężczyzn,Moreover, some patients after parenteral administration of the vaccine containing the small surface antigen S-HBsAg do not develop an immune response or it is insufficient. Especially the elderly, smokers, obese, men, people infected with viruses lowering immunocompetence (eg HIV) or suffering from immunological deficiencies of other causes, and patients with renal insufficiency react much worse to the classic vaccine. In extreme cases, the effectiveness of vaccination in these groups is only a few percent despite repeated vaccination with increased doses of the preparation (Singh 2003). As a consequence, these people remain susceptible to developing the disease. Therefore, for some time now, research has been conducted on the development of a new vaccine, the so-called third generation, against hepatitis B, containing S-HBsAg and one or two other HBV surface antigens, i.e. medium M-HBsAg and large L - HBsAg (Madaliński 2002, Yamada 2001, Young 2001 ). As these antigens are highly immunogenic, third generation vaccines (eg Hepacare®, Bio-Hep-B ™) induce a much larger spectrum of anti-viral antibodies compared to S-HBsAg only vaccines. Clinical trials conducted with the participation of adults, children and newborns confirm the strong immunostimulatory properties of preparations containing the full set of HBV surface antigens. The titer of anti-HBV antibodies after two immunization with such a preparation was up to three times higher compared to the results obtained after three administration of the classic vaccine containing only the S-HBs antigen. More importantly, this preparation induced an immune response in a much greater proportion of patients who responded worse to vaccines against hepatitis B: elderly, men,
PL 217 229 B1 palaczy oraz osób z nadwagą (Young 2001). W innych doświadczeniach wykazano, że osoby, które pierwotnie nie odpowiedziały na szczepionkę zawierającą tylko mały antygen powierzchniowy, wykształciły odpowiednie przeciwciała po podaniu preparatu, w którym obecne były również antygeny średni M-HBs i duży L-HBs. Po pojedynczej dawce prawie 70% (Zuckerman 1997), natomiast po dwukrotnym zaaplikowaniu specyfiku blisko 80% pacjentów uległo serokonwersji (Yap 1996). Większą skuteczność szczepionki zawierającej wszystkie antygeny otoczki potwierdzają również badania, w których użycie kilkukrotnie mniejszej dawki takiego preparatu (2,5 μg) od standardowej dawki szczepionki opartej na antygenie S-HBs, wywoływało powstanie odpowiednich przeciwciał u 100% szczepionych dzieci (Madaliński 2002).And overweight people (Young 2001). In other experiments, it was shown that people who did not respond initially to the small surface antigen vaccine developed appropriate antibodies after administration of the preparation in which the medium M-HBs and large L-HBs antigens were also present. After a single dose, almost 70% (Zuckerman 1997), and after two applications of the drug, nearly 80% of patients seroconverted (Yap 1996). The greater effectiveness of the vaccine containing all envelope antigens is also confirmed by studies in which the use of a dose of such a preparation several times lower (2.5 μg) than the standard dose of the vaccine based on the S-HBs antigen caused the development of appropriate antibodies in 100% of vaccinated children (Madaliński 2002).
Oprócz prac nad otrzymaniem udoskonalonej szczepionki profilaktycznej przeciwko wzw B, podejmowane są działania zmierzające do opracowania specyfików służących terapii chronicznej postaci choroby, na którą zapada do 10% dorosłych, do 40% dzieci i aż 90% noworodków. Obecnie stosowana terapia interferonem przynosi umiarkowanie pozytywne efekty u około 30 - 50% pacjentów (Juszczyk 2000, Martin-Vivaldi 2000), a znaczny odsetek osób odczuwa silne skutki uboczne (Deres 2003). Wobec tych problemów, zainteresowanie wzbudza podejście oparte na próbach modulacji odpowiedzi immunologicznej za pomocą preparatów zawierających wszystkie antygeny powierzchniowe otoczki HBV i/lub antygen rdzeniowy, tj. HBcAg (Hepatitis B core Antygen). Dotychczasowe próby immunoterapii przewlekłego wzw B realizowane za pomocą preparatu antygenów powierzchniowych S-, Μi L-HBsAg dały obiecujące wyniki, ponieważ uzyskano stukrotnie podwyższoną immunogenność w stosunku do szczepionki standardowej (Yuen 2001) lub stwierdzono indukcję humoralnej odpowiedzi immunologicznej względem antygenu HBs oraz pewną odpowiedź cytotoksyczną u 50% chronicznych nosicieli HBV (Couillin 1999, Pol 1998). Oprócz białek otoczki, ważną rolę w przyszłej szczepionce terapeutycznej przypisuje się antygenowi rdzeniowemu HBcAg, z którego zbudowany jest kapsyd wirusa hepatitis B. Antygen HBc jest silnym immunogenem zarówno zależnym od limfocytów T, jak też T- niezależnym i z tego powodu jest doskonałym kandydatem do konstruowania szczepionek terapeutycznych indukując zarówno silną odpowiedź cytotoksyczną, jak również humoralną odpowiedź przeciwciał anty-HBc (Heathcote 1999, Bocher 2001).In addition to work on obtaining an improved prophylactic vaccine against hepatitis B, efforts are being made to develop drugs for the treatment of the chronic form of the disease, which affects up to 10% of adults, 40% of children and as many as 90% of newborns. The currently used interferon therapy brings moderately positive effects in about 30-50% of patients (Juszczyk 2000, Martin-Vivaldi 2000), and a significant percentage of people experience severe side effects (Deres 2003). In view of these problems, an approach based on attempts to modulate the immune response with preparations containing all of the HBV envelope surface antigens and / or the core antigen, ie HBcAg (Hepatitis B core Antigen), is of interest. So far, attempts to immunotherapy of chronic hepatitis B, carried out with the preparation of S-, Μ and L-HBsAg surface antigens, have shown promising results, as immunogenicity was 100 times higher than that of the standard vaccine (Yuen 2001) or the induction of a humoral immune response to HBs antigen and a certain cytotoxic response were found. in 50% of chronic HBV carriers (Couillin 1999, Pol 1998). In addition to the envelope proteins, an important role in the future therapeutic vaccine is assigned to the HBcAg core antigen, which is the capsid of the hepatitis B virus. HBc is a strong immunogen, both T-lymphocyte-dependent and T-independent, and therefore an excellent candidate for vaccine design. therapeutic agents by inducing both a strong cytotoxic response as well as a humoral anti-HBc antibody response (Heathcote 1999, Bocher 2001).
Wzrastająca liczba nosicieli HBV, konieczność masowych szczepień, jak również niewystarczająca efektywność dotychczasowych preparatów powodują, że opracowanie tanich szczepionek profilaktycznych o podwyższonej skuteczności oraz szczepionek terapeutycznych przeciwko wzw B jest powszechnie oczekiwane.The growing number of HBV carriers, the need for mass vaccinations, as well as the insufficient effectiveness of existing preparations mean that the development of cheap prophylactic vaccines with increased effectiveness and therapeutic vaccines against hepatitis B is widely expected.
Opierając się na dotychczasowych danych można założyć, że immunogenność preparatu zawierającego wszystkie antygeny otoczki, tj. S-, M- i L-HBsAg i/lub antygen rdzeniowy HBcAg, będzie bardzo podobna do wywoływanej przez kompletne wiriony HBV, tzw. cząstki Dane'a. Preparat taki, będący „szczepionkowym analogiem” pełnego wirusa, indukowałby silną odpowiedź immunologiczną poprzez elicytację przeciwciał przeciwko wszystkim antygenom wirusa. Szczepienie tego rodzaju preparatem stwarzałoby sytuację zbliżoną do immunizacji natywnym wirusem, jednakże bezpieczną, ponieważ preparat ten jako pozbawiony materiału genetycznego i stąd nieinfekcyjny, nie wywoływałby objawów chorobowych. Wytworzenie panelu roślin transgenicznych produkujących komplet antygenów HBV pochodzących z różnych szczepów wirusa, pozwoli na opracowanie alternatywnej szczepionki pochodzenia roślinnego, zarówno profilaktycznej i terapeutycznej przeciwko wielu szczepom (podtypom, serotypom) HBV.Based on the data to date, it can be assumed that the immunogenicity of a preparation containing all envelope antigens, i.e. S-, M- and L-HBsAg and / or the HBcAg core antigen, will be very similar to that caused by complete HBV virions, the so-called Dane particles. Such a preparation, being a "vaccine analogue" of the whole virus, would induce a strong immune response by eliciting antibodies against all antigens of the virus. Vaccination with this type of preparation would create a situation similar to immunization with native virus, but safe, because this preparation, being devoid of genetic material and therefore non-infectious, would not cause disease symptoms. The creation of a panel of transgenic plants producing a complete set of HBV antigens from various strains of the virus will allow for the development of an alternative vaccine of plant origin, both prophylactic and therapeutic against many strains (subtypes, serotypes) of HBV.
Głównym założeniem otrzymania szczepionki profilaktycznej o podwyższonej efektywności i terapeutycznej przeciwko wzw B aplikowanej doustnie, parenteralnie lub donosowo jest ekspresja i wydajna produkcja wysoce immunogennych podjednostek antygenu powierzchniowego S-HBs, M-HBs i L-HBs oraz antygenu rdzeniowego HBc różnych szczepów HBV w transgenicznej roślinie jadalnej w przypadku szczepionki doustnej lub cechującej się szybkim wzrostem, dużą biomasą i łatwością ekstrakcji w przypadku szczepionki parenteralnej lub donosowej. Prace nad tym zagadnieniem prowadzono przez szereg lat w kilku grupach badawczych (patrz cytowana literatura) na całym świecie. Dotychczas otrzymywane rośliny transgeniczne lub kultury tkanek/komórek charakteryzowały się w każdym przypadku opornością na antybiotyki, głównie kanamycynę. Jednocześnie, poziom ekspresji białek HBsAg był niewysoki i dla S-HBsAg oscylował w granicach 1 - 3 μg/gram świeżej masy (ang. g of fresh weight, g FW), a sporadycznie wynosił maksymalnie 16 μg/g FW, dla M-HBsAg 0,01-1 μg/g FW, a dla L-HBsAg w 0,01 μg/g FW. Ponadto, w badaniach nad immunizacją doustną zwierząt, ewentualnie ochotników, wykorzystywano wyłącznie świeży nieprzetworzony, tj. surowy materiał roślinny.The main assumption of obtaining a prophylactic vaccine with increased effectiveness and therapeutic against hepatitis B administered orally, parenterally or intranasally is the expression and efficient production of highly immunogenic subunits of the S-HBs, M-HBs and L-HBs surface antigen and the HBc core antigen of various HBV strains in a transgenic plant edible for an oral vaccine or fast growing, high biomass and easy to extract for a parenteral or intranasal vaccine. Work on this issue was carried out over a number of years in several research groups (see cited literature) around the world. The so far obtained transgenic plants or tissue / cell cultures were in each case characterized by resistance to antibiotics, mainly kanamycin. At the same time, the expression level of HBsAg proteins was not high and for S-HBsAg it was in the range of 1 - 3 μg / gram of fresh weight (g FW), and occasionally it was a maximum of 16 μg / g FW, for M-HBsAg 0.01-1 μg / g FW, and for L-HBsAg in 0.01 μg / g FW. In addition, only fresh, unprocessed, ie raw, plant material was used in studies on the oral immunization of animals, possibly volunteers.
PL 217 229 B1PL 217 229 B1
Założeniem wynalazku jest uzyskanie alternatywnej doustnej oraz parenteralnej lub donosowej profilaktycznej oraz terapeutycznej szczepionki III generacji przeciwko wzw B, opracowanej z wykorzystaniem roślin transgenicznych.The aim of the invention is to obtain an alternative oral, parenteral or intranasal prophylactic and therapeutic 3rd generation vaccine against hepatitis B, developed with the use of transgenic plants.
W szczególności, pierwszym celem wynalazku jest wydajna ekspresja średniego antygenu powierzchniowego M-HBsAg, należącego do różnych podtypów HBV, w jadalnych roślinach transgenicznych, np. w sałacie, umożliwiająca opracowanie szczepionki aplikowanej doustnie, np. w formie zawiesiny, syropu, granulatu, tabletki bądź kapsułki. Szczepionka doustna w tej postaci byłaby istotnie łatwiejsza do zastosowania na szeroką skalę, zarówno jako szczepionka pierwotna, jak i jako szczepionka przypominająca dla osób uprzednio szczepionych, u których miano przeciwciał anty-HBs obniżyło się, względnie przeciwciała anty-HBs nie są już wykrywalne.In particular, a first object of the invention is the efficient expression of the medium M-HBsAg surface antigen, belonging to the different HBV subtypes, in edible transgenic plants, e.g. lettuce, enabling the development of an orally administered vaccine, e.g. in the form of a suspension, syrup, granule, tablet or capsules. An oral vaccine in this form would be significantly easier to apply on a large scale, both as a primary vaccine and as a booster vaccine for pre-vaccinated people whose anti-HBs antibody titer has decreased, or anti-HBs antibodies are no longer detectable.
W szczególności, drugim celem wynalazku jest wydajna ekspresja średniego antygenu powierzchniowego M-HBsAg, należącego do różnych podtypów HBV, w tytoniu jako gatunku cechującym się szybkim wzrostem i dużą biomasą, pozwalająca na efektywną ekstrakcję i oczyszczenie antygenów jako podstawowych składników szczepionki aplikowanej parenteralnie w formie zastrzyku lub donosowo w formie aerozolu lub kropel. Zastosowanie roślin transgenicznych do produkcji komponentów szczepionki byłoby w założeniu istotnie tańsze od stosowanych obecnie przemysłowych metod produkcji mikrobiologicznej.In particular, a second object of the invention is the efficient expression of the medium M-HBsAg surface antigen, belonging to different HBV subtypes, in tobacco as a species characterized by rapid growth and high biomass, allowing for efficient extraction and purification of antigens as basic components of parenterally injected vaccine. or nasally in the form of an aerosol or drops. The use of transgenic plants for the production of vaccine components would be assumed to be significantly cheaper than the currently used industrial methods of microbiological production.
Nieoczekiwanie, opisane powyżej cele zostały osiągnięte w niniejszym wynalazku. Kolejne przedmioty wynalazku zostały zdefiniowane w załączonych zastrzeżeniach patentowych.Unexpectedly, the objects described above have been achieved with the present invention. Further objects of the invention are defined in the appended claims.
Przedmiotem wynalazku jest transgeniczna komórka roślinna zdolna do ekspresji średniego antygenu powierzchniowego M-HBsAg wirusa HBV szczepu ayw4 lub adwA na poziomie > 4 μg/g św. m., przy czym zawiera ona cząsteczkę T-DNA składającą się z sekwencji granicznych T-DNA oraz umieszczonych pomiędzy nimi dwóch kaset ekspresyjnych:The subject of the invention is a transgenic plant cell capable of expressing the average M-HBsAg surface antigen of HBV strain ayw4 or adwA at a level> 4 μg / g of St. m., where it contains a T-DNA molecule consisting of T-DNA border sequences and two expression cassettes placed between them:
- pierwszej kasety ekspresyjnej składającej się z sekwencji kodującej białko M-HBsAg wirusa HBV szczepu aywA lub adw4 oraz kontrolujących jej ekspresję sekwencji promotora 35S RNA CaMV z pojedynczym enhancerem i terminatora transkrypcji syntazynopalinowej (NOSt), korzystnie zawierającą co najmniej jedną spośród sekwencji: SEQ ID No. 4 i SEQ ID No. 5, oraz- a first expression cassette consisting of the sequence encoding the M-HBsAg protein of the HBV strain aywA or adw4 and controlling its expression of the CaMV 35S RNA promoter sequences with a single enhancer and the synthinopaline transcription terminator (NOSt), preferably containing at least one of the sequences: SEQ ID No . 4 and SEQ ID No. 5, and
- drugiej kasety ekspresyjnej składającej się z sekwencji kodującej gen oporności na herbicydy fosfinotricynowe , korzystnie genu bar, oraz kontrolujących jej ekspresję sekwencji regulatorowych, korzystnie sekwencji promotora syntazy nopalinowej (PNOS) i terminatora transkrypcji g7t, korzystnie zawierającą sekwencję SEQ ID No. 16.- a second expression cassette consisting of a sequence encoding a phosphinothricin herbicide resistance gene, preferably the bar gene, and regulatory sequences controlling its expression, preferably a nopaline synthase promoter (PNOS) sequence and a g7t transcription terminator, preferably containing the sequence SEQ ID No. 16.
Komórka według wynalazku jest korzystnie komórką sałaty albo tytoniu.The cell according to the invention is preferably a lettuce or tobacco cell.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie komórki roślinnej według wynalazku do wytwarzania doustnej szczepionki przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B.Another object of the invention is the use of a plant cell according to the invention for the production of an oral vaccine against hepatitis B.
Zastosowanie według wynalazku, charakteryzuje się tym, że stosowane komórki roślinne korzystnie mają postać biomasy roślinnej, zwłaszcza liofilizowanego materiału roślinnego, korzystnie sałaty.The use according to the invention is characterized in that the plant cells used are preferably in the form of plant biomass, in particular freeze-dried plant material, preferably lettuce.
Korzystnie, zastosowanie według wynalazku, charakteryzuje się tym, że wytwarzana szczepionka ma postać wybraną spośród: zawiesiny, syropu, granulatu, tabletek, kapsułek.Preferably, the use according to the invention is characterized in that the produced vaccine has a form selected from: suspension, syrup, granules, tablets, capsules.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie komórki roślinnej według wynalazku do wytwarzania aplikowanej parenteralnie lub donosowo szczepionki przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B.Another object of the invention is the use of a plant cell according to the invention for the preparation of a parenterally or intranasally administered vaccine against hepatitis B.
W jednej z realizacji, stosowane komórki roślinne według wynalazku, korzystnie tytoniu, wytwarzają białka średniego antygenu powierzchniowego M-HBsAg wirusa HBV, które mogą być ekstrahowane i oczyszczone.In one embodiment, the plant cells of the invention, preferably tobacco, used, produce HBV mean M-HBsAg surface antigen proteins that can be extracted and purified.
W kolejnej realizacji wynalazku, wytwarzana szczepionka korzystnie ma postać wybraną spośród zastrzyku podawanego na drodze iniekcji parenteralnej lub podawanych donosowo aerozolu lub kropel.In a further embodiment of the invention, the produced vaccine is preferably in the form selected from parenteral injection or intranasal aerosols or drops.
Szczegółowy opis wynalazkuDetailed Description of the Invention
Ujawniona została transgeniczna komórka roślinna i zregenerowane oraz potomne rośliny kolejnych pokoleń sałaty i tytoniu, jak również ich klony wegetatywne, posiadające oporność na fosfinotricynę i pochodne herbicydy i zdolne do ekspresji białka M-HBsAg wirusa HBV szczepu ayw4 lub adw4 na poziomie > 4 μg/g św. m. (FW), przy czym komórki zawierają pochodzącą z wektora ekspresyjnego cząsteczkę T-DNA złożoną z sekwencji granicznych i umieszczonych między nimi dwóch kaset ekspresyjnych:Disclosed was a transgenic plant cell and regenerated and descendant plants of subsequent generations of lettuce and tobacco, as well as their vegetative clones, having phosphinothricin resistance and herbicide derivatives and capable of expressing the M-HBsAg protein of HBV strain ayw4 or adw4 at a level> 4 μg / g st. m. (FW), wherein the cells contain a T-DNA molecule from the expression vector composed of border sequences and two expression cassettes interposed between them:
PL 217 229 B1PL 217 229 B1
- Pierwszej, składającej się z sekwencji kodującej średnią podjednostkę antygenu powierzchniowego (M-HBsAg) wirusa HBV szczepu ayw4 lub adw4 oraz kontrolujących ich ekspresję sekwencji regulatorowych, korzystnie promotora 35S RNA wirusa mozaiki kalafiora (CaMV) oraz terminatora syntazy nopalinowej (NOSt). Korzystnie posiadają one sekwencje przedstawione jako SEQ ID No. 4. SEQ ID No. 5.- The first, consisting of the sequence coding the mean surface antigen subunit (M-HBsAg) of HBV strain ayw4 or adw4 and regulatory sequences controlling their expression, preferably the Cauliflower mosaic virus 35S RNA promoter (CaMV) and the nopaline synthase terminator (NOSt). They preferably have the sequences shown as SEQ ID No. 4. SEQ ID No. 5.
- Drugiej, składającej się z sekwencji kodującej gen oporności na fosfinotricynę, korzystnie gen bar, oraz kontrolujących jej ekspresję sekwencji regulatorowych, korzystnie sekwencji promotora syntazy nopalinowej (PNOS) i terminatora transkrypcji g7t, przedstawionej jako SEQ ID No. 16.- The second, consisting of a sequence encoding a phosphinothricin resistance gene, preferably the bar gene, and regulatory sequences controlling its expression, preferably a nopaline synthase (PNOS) promoter sequence and a g7t transcription terminator shown as SEQ ID No. 16.
Pochodzący z sałaty materiał roślinny może być zastosowany jako szczepionka doustna przeciwko HBV i w konsekwencji przeciwko wzw B. Materiał roślinny według wynalazku po odwodnieniu na drodze liofilizacji w warunkach głębokiego zamrożenia, zachowuje w temperaturze pokojowej natywną strukturę białka antygenowego M-HBsAg i immunogenność przez okres co najmniej 12 miesięcy i może być zastosowany do otrzymania szczepionki doustnej przeciwko wzw B w formie zawiesiny, syropu, granulatu, tabletek lub kapsułek. Pochodzący z tytoniu materiał roślinny może być zastosowany jako surowiec do ekstrakcji i oczyszczenia antygenu M-HBsAg jako komponentu szczepionki przeciwko HBV i w konsekwencji przeciwko wzw B, zarówno parenteralnej w formie zastrzyku domięśniowego lub dootrzewnowego lub podskórnego, bądź szczepionki donosowej w formie aerozolu lub kropel.The plant material derived from lettuce can be used as an oral vaccine against HBV and consequently against hepatitis B. The plant material according to the invention, after dehydration by freeze-drying under deep freeze conditions, maintains at room temperature the native structure of the M-HBsAg antigen protein and immunogenicity for a period of at least 12 months and can be used to obtain an oral hepatitis B vaccine in the form of a suspension, syrup, granules, tablets or capsules. Tobacco-derived plant material can be used as a raw material for the extraction and purification of the M-HBsAg antigen as a component of the vaccine against HBV and consequently against hepatitis B, either parenterally in the form of intramuscular or intraperitoneal or subcutaneous injection, or in the form of nasal aerosol or droplets.
Ponadto, ujawniono zastosowanie komórki roślinnej sałaty według wynalazku do wytwarzania doustnej szczepionki przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B. Liofilizowany materiał roślinny zawierający antygen S-HBsAg podany per os w formie zawiesiny zwierzętom doświadczalnym wywoływał odpowiedź immunologiczną błon śluzowych charakteryzującą się wytwarzaniem przeciwciał klasy IgA anty-HBs oraz odpowiedź ogólnoustrojową charakteryzującą się wytwarzaniem przeciwciał IgA i IgG anty-SHBs. W szczególności, liofilizowany materiał roślinny według wynalazku podany per os jednokrotnie uprzednio immunizowanym per os zwierzętom doświadczalnym wywołuje wzmocnienie odpowiedzi immunologicznej błon śluzowych charakteryzującej się wytwarzaniem przeciwciał klasy IgA anty-HBs oraz wzmocnienie odpowiedzi ogólnoustrojowej charakteryzującej się wytwarzaniem przeciwciał IgA i IgG anty-HBs. Z wysokim prawdopodobieństwem można założyć, że podobny efekt immunizacyjny zachodzić będzie dla materiału roślinnego zawierającego M-HBsAg ayw4/adw4.Furthermore, the use of a lettuce plant cell according to the invention for the production of an oral hepatitis B vaccine was disclosed. The lyophilized plant material containing the S-HBsAg antigen administered orally in the form of a suspension to experimental animals elicited an immune response of the mucous membranes characterized by the production of IgA anti-HBs antibodies. and a systemic response characterized by the production of anti-SHBs IgA and IgG antibodies. In particular, the lyophilized plant material according to the invention, administered orally to experimental animals once previously immunized orally, enhances the immune response of the mucous membranes, characterized by the production of anti-HBs IgA antibodies, and enhances the systemic response characterized by the production of anti-HBs IgA and IgG antibodies. It can be assumed with high probability that a similar immunizing effect will take place for plant material containing M-HBsAg ayw4 / adw4.
Korzystnie, wytwarzana szczepionka doustna ma postać wybraną spośród: zawiesiny, syropu, granulatu, tabletek i kapsułek. Korzystnie, granulat, tabletki oraz kapsułki uformowane ze sproszkowanego liofilizatu transgenicznej sałaty według wynalazku zachowują w temperaturze pokojowej natywną strukturę białka antygenowego M-HBsAg i immunogenność przez okres co najmniej 12 miesięcy.Preferably, the produced oral vaccine is in a form selected from: suspension, syrup, granules, tablets and capsules. Preferably, the granules, tablets and capsules formed from the transgenic lettuce freeze-dried powder according to the invention retain at room temperature the native structure of the M-HBsAg antigenic protein and immunogenicity for a period of at least 12 months.
Ujawniono również zastosowanie komórki roślinnej tytoniu według wynalazku do wytwarzania parenteralnej lub donosowej szczepionki przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B.The use of a tobacco plant cell of the invention for the preparation of a parenteral or intranasal vaccine against hepatitis B is also disclosed.
Na podstawie obecnego stanu wiedzy, z wysokim prawdopodobieństwem można założyć, że antygen M-HBsAg poddany ekstrakcji i oczyszczaniu, korzystnie z materiału roślinnego według wynalazku, podany na drodze iniekcji parenteralnej (domięśniowej, dootrzewnowej, podskórnej) będzie wywoływać ogólnoustrojową odpowiedź immunologiczną charakteryzującą się wytwarzaniem przeciwciał anty-HBs, głównie z klasy IgG oraz pozostałych klas, jak również antygen ten podany na drodze donosowej w postaci aerozolu lub kropel przez błonę śluzową jamy nosowej będzie wywoływać odpowiedź immunologiczną błon śluzowych charakteryzującą się wytwarzaniem przeciwciał klasy IgA anty-HBs oraz odpowiedź ogólnoustrojową charakteryzującą się wytwarzaniem przeciwciał anty-HBs, głównie klasy IgG oraz pozostałych klas.On the basis of the current state of knowledge, it can be assumed with high probability that the M-HBsAg antigen subjected to extraction and purification, preferably from plant material according to the invention, administered by parenteral injection (intramuscular, intraperitoneal, subcutaneous) will induce a systemic immune response characterized by the production of antibodies anti-HBs, mainly from the IgG class and other classes, as well as this antigen administered intranasally in the form of an aerosol or droplets through the mucosa of the nasal cavity will induce an immune response of the mucous membranes characterized by the production of IgA anti-HBs antibodies and a systemic response characterized by production of anti-HBs antibodies, mainly IgG and other classes.
W stosunku do znanych ze stanu techniki wyników wynalazek reprezentuje istotne nowości i zasadniczo innowacyjne podejście do otrzymania doustnej, parenteralnej lub donosowej szczepionki III generacji przeciwko wzw B, obejmujące następujące elementy:With respect to the results of the prior art, the present invention represents a significant novelty and substantially innovative approach to the preparation of a 3rd generation oral, parenteral or nasal hepatitis B vaccine, comprising the following elements:
- transgeniczne rośliny sałaty wytwarzające M-HBsAg na poziomie przekraczającym 4 μg MHBsAg/g FW i dochodzącym do 35 μg/g FW oraz nie zawierające markerowych genów oporności na antybiotyki lecz oporne na herbicydy fosfinotricynowe, np. Basta, przez co nie stwarzają zagrożenia potencjalnego poszerzenia antybiotykooporności mikroflory ustroju człowieka- transgenic lettuce plants that produce M-HBsAg at levels above 4 μg MHBsAg / g FW and up to 35 μg / g FW and do not contain marker genes for antibiotic resistance but resistant to phosphinothricin herbicides, e.g. Basta, and therefore do not pose a risk of potential extension antibiotic resistance of the human microflora
- metoda wegetatywnego rozmnażania transgenicznych roślin sałaty wytwarzających szczepionkowe białko M-HBsAg w sposób zapewniający powtarzalne i wielokrotne uzyskiwanie klonów roślinnych, u których dla co najmniej 80% różnice w zawartości szczepionkowego białka nie przekraczają 20%, a ponadto dla co najmniej 80% klonów zawartość białek HBV nie zmienia się w porównaniu z rośliną wyjściową. Uzyskane klony wegetatywne cechują się zatem statystycznie wyrów6- a method of vegetative propagation of transgenic lettuce plants producing the vaccine M-HBsAg protein in a way that ensures reproducible and multiple generation of plant clones with at least 80% of the variation in the vaccine protein content does not exceed 20%, and in addition for at least 80% of the clones the protein content HBV does not change from the starting plant. The obtained vegetative clones are therefore statistically equal6
PL 217 229 B1 naną zawartością białek szczepionkowych, co umożliwia przemysłową produkcję roślin o wysokiej i stałej zawartości białka M-HBsAg jako materiału dla potrzeb wytwarzania szczepionki doustnejThe specific content of vaccine proteins, which allows the industrial production of plants with a high and constant content of M-HBsAg protein as a material for the production of an oral vaccine
- otrzymanie z sałaty transgenicznej wytwarzającej M-HBsAg po raz pierwszy prototypu szczepionki doustnej w skondensowanej formie liofilizatu, wyjściowego półproduktu dla postaci doustnej szczepionki jak: zawiesina liofilizatu, syrop, granulat, tabletki lub kapsułki- obtaining for the first time a prototype of an oral vaccine in the condensed form of a lyophilisate from the transgenic lettuce producing M-HBsAg, the initial intermediate for the oral form of the vaccine, such as: lyophilisate suspension, syrup, granules, tablets or capsules
- transgeniczne rośliny tytoniu wytwarzające M-HBsAg na poziomie przekraczającym 4 pg M-HBsAg/g FW i dochodzącym do 35 μg/g FW, co stanowi podstawę do wydajnego uzyskiwania na skalę przemysłową antygenu M-HBsAg na drodze ekstrakcji i oczyszczania dla potrzeb szczepionki parenteralnej lub donosowej, a jednocześnie oporne na herbicydy fosfinotricynowe, np. Basta, co umożliwia ich uprawę w warunkach polowych.- transgenic tobacco plants producing M-HBsAg at levels exceeding 4 pg M-HBsAg / g FW and up to 35 μg / g FW, which is the basis for efficient production of the M-HBsAg antigen by extraction and purification for parenteral vaccine on an industrial scale or intranasal, and at the same time resistant to phosphinothricin herbicides, e.g. Basta, which allows them to be cultivated under field conditions.
Jedną z korzystnych realizacji wynalazku są wektory pKHBMBAR i pKHBMadwBAR [Fig. 1] do otrzymywania roślin opornych na herbicydy fosfionotricynowe, np. Basta i jednocześnie eksprymujących heterologiczne białko M-HBsAg w sposób konstytutywny, głównie w liściach.One of the preferred embodiments of the invention are the pKHBMBAR and pKHBMadwBAR vectors [Fig. 1] for obtaining plants resistant to phosphonotricin herbicides, e.g. Basta, and simultaneously expressing the heterologous M-HBsAg protein constitutively, mainly in leaves.
Ważną cechą wektorów jest T-DNA zawierający dwie kasety ekspresyjne, determinujące ekspresję immunogennego białka podjednostki M antygenu powierzchniowego HBs (podtypu ayw4/adw4) wirusa zapalenia wątroby typu B (HBV) oraz acetylotransferazy fosfinotricyny, warunkującej oporność na fosfinotricynę, która jest składnikiem niektórych herbicydów o nieselektywnym działaniu, np. Basta. W skład pierwszej kasety wchodzi sekwencja kodująca antygenowe białko M-HBsAg pod kontrolą sekwencji regulatorowych: promotora 35S RNA CaMV z pojedynczym enhancerem i terminatora transkrypcji syntazy nopalinowej (NOSt). W skład drugiej kasety wchodzi sekwencja kodująca genu bar pod kontrolą promotora syntazy nopalinowej (PNOS) i terminatora transkrypcji g7t. Kolejną istotną cechą skonstruowanego T-DNA jest występowanie wymienionych sekwencji kodujących lub regulatorowych wyłącznie w jednej kopii i w określonej orientacji względem siebie [Fig. 1]. Brak powtórzeń motywów sekwencyjnych powoduje wyeliminowanie rekombinacji w obrębie wprowadzonego T-DNA oraz zrównoważoną transkrypcję poszczególnych transgenów. Cechy konstrukcyjne T-DNA przyczyniają się zatem do ograniczenia zjawiska wyciszania genów, a tym samym do większej stabilności T-DNA w obrębie genomu roślin transgenicznych, co jest szczególnie istotne w odniesieniu do sałaty, której genom jest stosunkowo zmienny i ulegający rearanżacjom (McCabe 1999). W konsekwencji, cechy konstrukcyjne T-DNA przyczyniają się do stabilnej ekspresji transgenów M-HBs oraz bar w komórkach roślinnych.An important feature of the vectors is the T-DNA containing two expression cassettes, determining the expression of the immunogenic protein of the M subunit of the HBs surface antigen (subtype ayw4 / adw4) of the hepatitis B virus (HBV) and phosphinothricin acetyltransferase, which determines resistance to phosphinothricin, which is a component of some herbicides o non-selective action, eg Basta. The first cassette contains the sequence encoding the antigenic M-HBsAg protein under the control of the regulatory sequences: the CaMV 35S RNA promoter with a single enhancer and the nopaline synthase transcription terminator (NOSt). The second cassette contains the coding sequence for the bar gene under the control of the nopaline synthase (PNOS) promoter and the g7t transcription terminator. Another important feature of the constructed T-DNA is the presence of said coding or regulatory sequences only in one copy and in a specific orientation with respect to each other [Fig. 1]. The lack of repetitions of sequence motifs eliminates recombination within the introduced T-DNA and the balanced transcription of individual transgenes. The structural features of T-DNA thus contribute to reducing the phenomenon of gene silencing, and thus to greater stability of T-DNA within the genome of transgenic plants, which is particularly important in relation to lettuce, the genome of which is relatively variable and rearranged (McCabe 1999) . Consequently, the structural features of T-DNA contribute to the stable expression of M-HBs and bar transgenes in plant cells.
W wynalazku ujawniono transformowane komórki sałaty i tytoniu i zregenerowane z nich rośliny oraz rośliny kolejnych pokoleń generatywnych i/lub wegetatywnych charakteryzujące się jednoczesną ekspresją podjednostkowego białka antygenu powierzchniowego - M-HBsAg wirusa HBV ayw4/adw4 oraz opornością na herbicydy fosfinotricynowe. Oporność roślin na herbicydy umożliwia wykorzystanie takiego produktu jako materiału wyjściowego do otrzymania szczepionki doustnej bądź uprawę roślin w warunkach polowych zgodnie z obowiązującymi wymogami i zaleceniami. Transformowanie sałaty i tytoniu za pomocą wektorów opisanych w wynalazku [Fig. 1] zapewnia otrzymanie linii roślin transgenicznych [Fig. 2], których znamienną cechą jest oporność na herbicydy fosfinotricynowe, np. Basta oraz ekspresja białka M-HBsAg na poziomie 1 4 μg/g FW do 35 μg/g FW [Fig. 3 - 5]. Cechy te utrzymują się zarówno w pierwotnych regenerantach (pokolenie T0) oraz w pierwszym (T1) i w kolejnych pokoleniach generatywnych jak i w klonach roślin sałaty [Fig. 5, Tab. 1] rozmnażanych wegetatywnie według opracowanej metody [Fig. 5]. Linie transgenicznych roślin analizowano metodą PCR w celu wstępnego potwierdzenia obecności sekwencji transgenu w DNA genomowym, jak również w celu określenia/potwierdzenia mendlowskiego mechanizmu 3:1 dziedziczenia transgenu roślin transgenicznych [Fig. 2A]. Następnie genomowy DNA roślin z poszczególnych linii poddano hybrydyzacji z sondą komplementarną do sekwencji transgenu M-HBs według metody Southern blot [Fig. 2B] w celu określenia liczby miejsc integracji T-DNA zawierającego transgeny. Rośliny pokolenia T0 i T1 oraz ich klony wegetatywne badano również pod kątem ekspresji podjednostkowego białka M antygenu powierzchniowego HBs za pomocą jakościowego i ilościowego kanapkowego testu immunoenzymatycznego czyli sandwich ELISA z użyciem specyficznych przeciwciał firmy Biodesign oraz specjalistycznego zestawu firmy Abbott [Fig. 3], a także przy użyciu metody Western-blot [Fig. 4]. Wytwarzane w roślinach białko antygenowe M-HBsAg charakteryzuje się natywną strukturą, zdolnością do glikozylacji oraz zachowuje zdolność do składania się w wysoce immunogenne cząstki subwiralne, inaczej wirusopodobne (ang. Virus-Like Particles, VLPs), bądź mniejsze agregaty, o czym świadczą wyniki ELISA, w tym za pomocą zestawu firmy Abbott, ukierunkowanego na wykrywanie epitopu „a” białek HBsAg ustrukturalizowanych w cząstki VLPs/agregaty. Z kolei wśród obserwowanych w Western-blotThe invention discloses transformed lettuce and tobacco cells and plants regenerated therefrom, and plants of subsequent generative and / or vegetative generations, characterized by simultaneous expression of the HBV ayw4 / adw4 M-HBsAg surface antigen subunit protein and resistance to phosphinothricin herbicides. The resistance of plants to herbicides enables the use of such a product as a starting material for an oral vaccine or the cultivation of plants in field conditions in accordance with the applicable requirements and recommendations. Transformation of lettuce and tobacco with the vectors described in the invention [Fig. 1] provides for obtaining lines of transgenic plants [Fig. 2], which are characterized by resistance to phosphinothricin herbicides, e.g. Basta, and the expression of the M-HBsAg protein at the level of 1 4 μg / g FW to 35 μg / g FW [Fig. 3-5]. These features persist both in the primary regenerants (T0 generation) and in the first (T1) and in subsequent generations, as well as in clones of lettuce plants [Fig. 5, Tab. 1] vegetatively propagated according to the developed method [Fig. 5]. Lines of transgenic plants were analyzed by PCR to initially confirm the presence of the transgene sequence in genomic DNA as well as to determine / confirm the Mendelian 3: 1 mechanism of inheritance of the transgene in transgenic plants [Fig. 2A]. Then, the genomic DNA of plants from individual lines was hybridized with a probe complementary to the sequence of the M-HBs transgene according to the Southern blot method [Fig. 2B] to determine the number of T-DNA integration sites containing transgenes. Plants of the T0 and T1 generations and their vegetative clones were also tested for the expression of the M subunit protein of the HBs surface antigen by means of qualitative and quantitative sandwich enzyme immunoassay or sandwich ELISA using specific antibodies from Biodesign and a specialized kit from Abbott [Fig. 3], as well as using the Western-blot method [Fig. 4]. The M-HBsAg antigen protein produced in plants is characterized by a native structure, the ability to glycosylate and retains the ability to assemble into highly immunogenic subviral particles, or virus-like (VLPs), or smaller aggregates, as evidenced by the ELISA results. , including by an Abbott kit targeting the detection of the epitope "a" of HBsAg proteins structured into VLPs / aggregates. In turn, among those observed in the Western-blot
PL 217 229 B1 prążków odpowiadających różnym formom białka M-HBsAg, znajdują się również formy glikozylowane oraz dimery, które są pierwszym etapem w procesie składania się cząstek VLPs. Cząstki takie obserwowano również za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego JEM1200EXII firmy Jeol bezpośrednio w komórkach mezofilu liści tytoniu [Fig. 6], przygotowanych za pomocą standardowych technik seryjnych skrawków i kontrastowania z niewielkimi modyfikacjami (Kocjan 1996).There are bands corresponding to the different forms of the M-HBsAg protein, and glycosylated forms and dimers are also found, which are the first step in the assembly of VLPs. Such particles were also observed using the Jeol JEM1200EXII transmission electron microscope directly in the mesophyll cells of tobacco leaves [Fig. 6], prepared using standard serial section techniques and contrasting with slight modifications (Kocjan 1996).
Aspektem wynalazku jest również sposób wegetatywnego rozmnażania (mikrorozmnażania, namnażania) w kulturze in vitro transgenicznych roślin sałaty zapewniający powtarzalne i wielokrotne uzyskiwanie roślin z wysoką wydajnością, tj. 8 - 13 roślin potomnych uzyskiwanych z jednej rośliny wyjściowej [Fig. 5]. W uzyskanych klonach poziom ekspresji białka M-HBsAg jest wyrównany, tj. z odchyleniami nieistotnymi statystycznie lub różnice w zawartości szczepionkowego białka nie przekraczają 20% [Tab. 1], a ponadto dla co najmniej 80% klonów poziom białek HBV jest porównywalny z rośliną wyjściową oraz z roślinami otrzymanymi z nasion [Fig. 5, Tab. 1]. Sposób mikrorozmnażania według wynalazku umożliwia przemysłowe namnażanie roślin charakteryzujących się pożądanym wysokim poziomem ekspresji, zapewniając co najmniej kilkudziesięciokrotne zwiększenie ilości materiału o wysokiej, a jednocześnie stałej statystycznie ilości białek antygenowych, jako surowca wyjściowego do produkcji szczepionki doustnej przeciwko wzw B.An aspect of the invention is also a method of vegetative propagation (micro-propagation, propagation) in an in vitro culture of transgenic lettuce plants ensuring reproducible and multiple production of plants with high yield, i.e. 8-13 progeny obtained from one starting plant [Fig. 5]. In the obtained clones, the expression level of the M-HBsAg protein is balanced, i.e. with non-statistically significant deviations or the differences in the content of the vaccine protein do not exceed 20% [Tab. 1], and in addition, for at least 80% of the clones, the level of HBV proteins is comparable with the starting plant and with plants obtained from seeds [Fig. 5, Tab. 1]. The method of micro-propagation according to the invention enables the industrial multiplication of plants characterized by the desired high level of expression, ensuring at least several dozen-fold increase in the amount of material with a high and statistically constant amount of antigenic proteins, as a starting material for the production of an oral vaccine against hepatitis B.
Ponadto, w wynalazku ujawniono zastosowanie transgenicznej sałaty, opornej na fosfinotricynę i wytwarzającej białko antygenowe M-HBsAg jako komponentu do otrzymania profilaktycznej i terapeutycznej doustnej szczepionki III generacji przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B, tj. zawierającej pełen zestaw białek strukturalnych HBV. Sałata (Lactuca sativa L.) jest gatunkiem, który w odróżnieniu od wykorzystywanych dotychczas gatunków roślin charakteryzuje się właściwościami istotnymi dla otrzymywania szczepionki podawanej na drodze doustnej. Liście sałaty, odmiennie niż zdecydowana większość roślin uprawnych, nadają się do bezpośredniego spożycia bez potrzeby uzdatniania, przede wszystkim obróbki termicznej. Nie zawierają też żadnych substancji antyżywieniowych lub wywołujących alergię, których obecność mogłaby stanowić czynnik limitujący spożycie. Znamienną cechą transgenicznej sałaty wytwarzającej M-HBsAg i jednocześnie opornej na herbicyd jest przydatność i dogodność jej wykorzystania jako materiału wyjściowego dla wytworzenia szczepionki przeciwko wzw B aplikowanej na drodze doustnej.In addition, the invention discloses the use of a transgenic lettuce resistant to phosphinothricin and producing the M-HBsAg antigen protein as a component to obtain a 3rd generation prophylactic and therapeutic oral hepatitis B vaccine, i.e. containing the full complement of HBV structural proteins. Lettuce (Lactuca sativa L.) is a species which, unlike the plant species used so far, is characterized by properties essential for the preparation of an orally administered vaccine. Lettuce leaves, unlike the vast majority of cultivated plants, are suitable for direct consumption without the need for treatment, especially heat treatment. They also do not contain any anti-nutritional or allergenic substances, the presence of which could be a factor limiting consumption. A significant feature of the transgenic lettuce producing M-HBsAg and at the same time resistant to herbicide is the suitability and convenience of its use as a starting material for the production of a vaccine against hepatitis B administered orally.
W wynalazku ujawniono również zliofilizowany materiał roślinny, jego zastosowanie do otrzymania szczepionki doustnej III generacji w formie pochodnych: zawiesiny, syropu, granulatu, tabletek i kapsułek zawierających m.in. białko szczepionkowe M-HBsAg, a także wymienione formy pochodne liofilizatu i sposób ich przygotowania z materiału roślinnego.The invention also discloses lyophilized plant material, its use to obtain a third generation oral vaccine in the form of derivatives: suspension, syrup, granules, tablets and capsules containing, inter alia, M-HBsAg vaccine protein, as well as the mentioned forms of lyophilisate derivatives and the method of their preparation from plant material.
Skuteczna szczepionka doustna III generacji przeciwko wzw B, w przeciwieństwie do stosowanych dotychczas rozwiązań [patrz cytowana literatura] posiada skondensowaną formę sproszkowanego liofilizatu aplikowaną w formie zawiesiny, syropu oraz granulatu i tabletek lub kapsułek. Materiałem wyjściowym do otrzymania kondensatu są liście poszczególnych linii sałaty, zawierające białka antygenowe, w tym M-HBsAg, które są poddawane liofilizacji. Materiał pochodzący z poszczególnych linii jest mielony na proszek, a następnie może być komponowany do preparatu zawierającego określone ilości białek antygenowych, w tym M-HBsAg, rożnych podtypów HBV. odpowiednie dla wywołania pożądanej odpowiedzi immunologicznej. Preparat ten przy użyciu roztworu soli fizjologicznej lub podobnego buforu, np. PBS, bądź po dodaniu substancji pomocniczych może być przeprowadzany do formy zawiesiny lub syropu, granulatu, tabletek lub kapsułek [Fig. 6A]. Sproszkowany, liolifizowany materiał roślinny oraz forma zawiesinowa/syropowa lub granulatowa/tabletkowa/kapsułkowa szczepionki doustnej III generacji przeciwko wzw B [Fig. 6A], w przeciwieństwie do surowego materiału roślinnego, charakteryzują się znamiennymi cechami umożliwiającymi:An effective third generation oral vaccine against hepatitis B, in contrast to the solutions used so far [see the cited literature], has a condensed form of a powdered lyophilisate applied in the form of a suspension, syrup, granules, tablets or capsules. The starting material for the preparation of the condensate are leaves of individual lettuce lines, containing antigenic proteins, including M-HBsAg, which are lyophilized. The material from individual lines is ground into a powder, and then can be formulated into a preparation containing specific amounts of antigenic proteins, including M-HBsAg, of various HBV subtypes. suitable for eliciting the desired immune response. This preparation using a physiological saline solution or a similar buffer, e.g. PBS, or after the addition of excipients, can be converted into a suspension or syrup, granules, tablets or capsules [Fig. 6A]. Powdered, freeze-dried plant material and a suspension / syrup or granular / tablet / capsule form of the 3rd generation oral vaccine against hepatitis B [Fig. 6A], in contrast to raw plant material, are characterized by significant features that enable:
- utrwalenie materiału roślinnego z zachowaniem wysokiej zawartości szczepionkowego białka M-HBsAg różnych podtypów,- fixation of plant material while maintaining a high content of M-HBsAg vaccine protein of various subtypes,
- skoncentrowanie dawki czynnika szczepionkowego, tj. białka M-HBsAg różnych podtypów do poziomu wystarczającego do immunizacji na drodze doustnej,- concentrating the dose of the vaccine agent, i.e. the M-HBsAg protein of various subtypes, to a level sufficient for oral immunization,
- podawanie stałej wystandaryzowanej dawki M-HBsAg dzięki a) kontroli poziomu białka antygenowego na poszczególnych etapach przygotowania półproduktu - liofilizatu zawierającego antygen, b) kontroli poziomu białka antygenowego na etapie sporządzania zawiesiny lub syropu oraz granulatu i tabletek lub kapsułek oraz c) doborowi odpowiednich materiałów wyjściowych i komponentów wypełniających,- administration of a constant standardized dose of M-HBsAg thanks to a) control of the level of antigenic protein at individual stages of preparation of the intermediate - lyophilisate containing antigen, b) control of the level of antigenic protein at the stage of suspension or syrup preparation, granules and tablets or capsules, and c) selection of appropriate starting materials and filling components,
PL 217 229 B1PL 217 229 B1
- ustalenie odpowiednich proporcji M-HBsAg różnych podtypów dla uzyskania odpowiedniego poziomu zabezpieczającej odpowiedzi immunologicznej, bądź dla uzyskania odpowiedniego efektu terapeutycznego chronicznej postaci wzw B, wywoływanej przez najczęściej występujące szczepy HBV,- determining the appropriate proportions of M-HBsAg of various subtypes to obtain an appropriate level of protective immune response, or to obtain an appropriate therapeutic effect of the chronic form of hepatitis B, caused by the most common strains of HBV,
- ustalenie skutecznego protokołu szczepienia poprzez kontrolowanie dawki i reżimu czasowego immunizacji,- establishing an effective vaccination protocol by controlling the dose and timing of immunization,
- łatwe przechowywanie sproszkowanego liofilizatu oraz granulatu i tabletek lub kapsułek w temperaturze pokojowej z zachowaniem trwałości M-HBsAg przez okres co najmniej 12 miesięcy,- easy storage of powdered lyophilisate as well as granules and tablets or capsules at room temperature while maintaining the stability of M-HBsAg for a period of at least 12 months,
- prosty sposób szczepienia na drodze doustnej poprzez wypicie lub połknięcie.- a simple way to vaccinate by mouth by drinking or swallowing.
W wynalazku ujawniono ponadto zastosowanie transgenicznego tytoniu opornego na fosfinotricynę i wytwarzającego białko antygenowe M-HBsAg do otrzymania profilaktycznej i terapeutycznej parenteralnej lub donosowej szczepionki III generacji przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B. Tytoń (Nicotiana tabacum L.) jest gatunkiem rośliny, która charakteryzuje się właściwościami istotnymi dla wytwarzania białek. Produkcja białek heterologicznych w tytoniu opornym na herbicydy cechuje się wysoką opłacalnością, co wynika z niskich kosztów uprawy w warunkach zarówno szklarniowych jak i polowych, szybkiego wzrostu, dużej biomasy oraz stałości i wydajności poziomu ekspresji białek heterologicznych. Antygenowe białka HBV, w tym M-HBsAg, tworzące cząstki VLPs lub agregaty w liściach tytoniu [Fig. 6B] mogą być ekstrahowane i oczyszczane z materiału roślinnego z użyciem standardowych metod fizycznych, np. wirowania i fizykochemicznych, np. chromatografii powinowactwa. Oczyszczony antygen M-HBsAg różnych podtypów może następnie być wykorzystany do przygotowania preparatu zawierającego określone proporcje poszczególnych antygenów dla uzyskania odpowiedniego poziomu odpowiedzi immunologicznej zabezpieczającej przed wzw B, bądź dla uzyskania odpowiedniego efektu terapeutycznego chronicznej postaci wzw B. Preparat białek szczepionkowych, po dodaniu adiuwantów, stabilizatorów i innych substancji może być użyty do szczepień według stosowanych procedur na drodze iniekcji parenteralnej (domięśniowej, dootrzewnowej, podskórnej) bądź przez błony śluzowe w formie aerozolu lub kropel aplikowanych donosowo [Fig. 6B]. Znamienną cechą transgenicznego tytoniu wytwarzającego M-HBsAg i jednocześnie opornego na herbicydy jest przydatność i dogodność jego wykorzystania jako materiału wyjściowego dla wytworzenia profilaktycznej i terapeutycznej szczepionki III generacji przeciwko wzw B zawierającej oczyszczone antygeny i aplikowanej na drodze parenteralnej lub donosowej.The invention further discloses the use of a transgenic tobacco resistant to phosphinothricin and producing the antigenic M-HBsAg protein for the preparation of a prophylactic and therapeutic 3rd generation parenteral or intranasal vaccine against hepatitis B. Tobacco (Nicotiana tabacum L.) is a plant species characterized by the properties of essential for protein production. The production of heterologous proteins in herbicide-resistant tobacco is characterized by high profitability, which results from low cultivation costs in both greenhouse and field conditions, rapid growth, high biomass, and the stability and efficiency of the expression level of heterologous proteins. HBV antigen proteins, including M-HBsAg, forming VLPs or aggregates in tobacco leaves [Fig. 6B] can be extracted and purified from the plant material using standard physical methods, e.g. centrifugation and physicochemical methods, e.g. affinity chromatography. The purified M-HBsAg antigen of various subtypes can then be used to prepare a preparation containing specific proportions of individual antigens to obtain an appropriate level of immune response to protect against hepatitis B, or to obtain an appropriate therapeutic effect of chronic hepatitis B. Preparation of vaccine proteins after the addition of adjuvants, stabilizers and other substances can be used for vaccination according to the procedures used by parenteral injection (intramuscular, intraperitoneal, subcutaneous) or through the mucous membranes in the form of an aerosol or intranasal drops [Fig. 6B]. A significant feature of the transgenic tobacco producing M-HBsAg and at the same time resistant to herbicides is the suitability and convenience of its use as a starting material for the production of a third generation prophylactic and therapeutic hepatitis B vaccine containing purified antigens and administered parenterally or intranasally.
Uzyskane zgodnie z wynalazkiem szczepionki III generacji mogą być wykorzystane do szczepienia przeciwko wzw B na drodze doustnej za pomocą zawiesiny, syropu, granulatu, tabletek lub kapsułek wytworzonych ze sproszkowanego liofilizatu pochodzącego z sałaty zawierającego antygen M-HBsAg, bądź na drodze parenteralnej za pomocą zastrzyków lub donosowej za pomocą aerozolu lub kropel zawierających ekstrahowany i oczyszczony z tkanek tytoniu antygen M-HBsAg. Uzyskane preparaty mogą być również wykorzystane w kombinowanej immunizacji doustno-parenteralnej lub doustno-donosowej lub donosowo-parenteralnej.The 3rd generation vaccines obtained according to the invention can be used for oral vaccination against hepatitis B with suspension, syrup, granules, tablets or capsules made of powdered lyophilisate derived from lettuce containing M-HBsAg antigen, or parenterally by injection or intranasally with an aerosol or drops containing M-HBsAg antigen extracted and purified from tobacco tissues. The obtained preparations can also be used in combined orally-parenteral or oral-intranasal or intranasal-parenteral immunization.
Antygen powierzchniowy M-HBsAg i pozostałe antygeny wirusa HBV są silnymi immunogenami, które wywołują odpowiedź immunologiczną u szeregu gatunków ssaków, w tym u myszy, szympansa oraz człowieka. Odpowiedź immunologiczna może być typu komórkowego obejmującego powstawanie specyficznych limfocytów cytotoksycznych lub typu humoralnego polegającego na powstawaniu specyficznych przeciwciał. Przyjmuje się, że u człowieka i szympansa zaindukowana na odpowiednim poziomie odpowiedź humoralna jest wystarczająca do ochrony przed zachorowaniem po ekspozycji na wirusa. W zależności od sposobu podania immunogenu, reakcja immunologiczna na antygeny HBV obejmuje powstawanie przeciwciał głównie klasy IgG oraz innych klas przy immunizacji parenteralnej (iniekcja domięśniowa, dootrzewnowa lub podskórna) oraz IgG i IgA przy immunizacji poprzez błony śluzowe przewodu pokarmowego, tj. metodą doustną (za pomocą zawiesiny, syropu, granulatu, tabletek lub kapsułek) oraz poprzez nabłonek dróg oddechowych, tj. metodą donosową (za pomocą aerozolu lub kropli), ewentualnie także na drodze waginalnej, rektalnej lub poprzez skórę.The M-HBsAg surface antigen and other HBV antigens are potent immunogens that elicit an immune response in a variety of mammalian species, including mice, chimpanzees, and humans. The immune response may be of the cellular type involving the generation of specific cytotoxic lymphocytes, or the humoral type involving the generation of specific antibodies. It is assumed that in humans and chimpanzees, an appropriately induced humoral response is sufficient to protect against the disease after exposure to the virus. Depending on the method of administering the immunogen, the immune reaction to HBV antigens includes the formation of antibodies mainly of the IgG class and other classes during parenteral immunization (intramuscular, intraperitoneal or subcutaneous injection) and IgG and IgA during immunization through the mucous membranes of the gastrointestinal tract, i.e. by the oral method (see by suspension, syrup, granules, tablets or capsules) and through the epithelium of the respiratory tract, i.e. by the nasal method (by means of an aerosol or drops), possibly also by the vaginal, rectal or skin routes.
Istotnym elementem sposobu szczepienia antygenem M-HBsAg produkowanym w roślinach zgodnie z wynalazkiem jest immunizacja poprzez błony śluzowe - jelita w przypadku szczepionki doustnej wytworzonej z sałaty lub śluzówkę nosa w przypadku szczepionki donosowej wytworzonej na bazie antygenu ekstrahowanego i oczyszczanego z tytoniu.An essential element of the method of vaccination with the M-HBsAg antigen produced in plants according to the invention is immunization through the intestinal mucosa in the case of an oral vaccine made from lettuce or the nasal mucosa in the case of a nasal vaccine prepared on the basis of an antigen extracted and purified from tobacco.
Według dostępnej wiedzy (Mowat i Viney 1997, Langridge 2000, Mowat 2003, Poonam 2007), białka antygenowe znajdujące się w kontakcie z błonami śluzowymi indukują lokalnie zasocjowane komórki układu immunologicznego, w tym GALT (Gut Associated Lyphoid Tissue) w jelicie, NALT (Nasal Associated Lymphoid Tissue) w śluzówce nosa i BALT (Bronchus Associated Lymhoid Tissue)According to the available knowledge (Mowat and Viney 1997, Langridge 2000, Mowat 2003, Poonam 2007), antigenic proteins in contact with mucous membranes induce locally associated cells of the immune system, including GALT (Gut Associated Lyphoid Tissue) in the intestine, NALT (Nasal Associated Lymphoid Tissue) in the nasal mucosa and BALT (Bronchus Associated Lymhoid Tissue)
PL 217 229 B1 dalszych dróg oddechowych oraz inne. W strukturze GALT, NALT lub BALT znajdują się wyspecjalizowane komórki (np. komórki M w kępkach Peyera w śluzówce jelita), które od strony środowiska zewnętrznego, tj. światła jelita lub jamy nosa i dalszych dróg oddechowych pobierają zdegradowane i kompletne białka antygenowe oraz wirusy, bakterie lub pierwotniaki. Antygeny lub drobnoustroje są następnie transportowane do komórek układu immunologicznego, w tym komórek prezentujących antygen (APC - Antigen Presenting Cells), tj. komórek dendrytycznych i makrofagów oraz limfocytów T i B, zarówno lokalnie w obrębie błon śluzowych, jak i do obwodowych organów limfatycznych w wyniku cyrkulacji ogólnoustrojowej. W wyniku prezentacji antygenów limfocytom Th obecnym w śluzówce jelita lub dróg oddechowych dochodzi do lokalnej humoralnej odpowiedzi immunologicznej poprzez aktywację limfocytów Th, wydzielania cytokin i następującej aktywacji limfocytów B objawiającej się wydzielaniem przez błony śluzowe antygenowo-specyficznych przeciwciał klasy IgA. W kolejnych etapach limfocyty Th przechodzą do krwi i po dotarciu do obwodowych organów układu immunologicznego wywołują na podobnej drodze aktywacji ogólnoustrojową odpowiedź humoralną w klasie przeciwciał IgG i pozostałych klas (IgM, IgA) oraz ewentualnie odpowiedź komórkową objawiającą się wykształceniem subpopulacji limfocytów cytotoksycznych Tc aktywowanych antygenem, a także pamięci immunologicznej.Distal airways and others. In the structure of GALT, NALT or BALT there are specialized cells (e.g. M cells in Peyer's patches in the intestinal mucosa) which take up degraded and complete antigen proteins and viruses from the external environment, i.e. the lumen of the intestine or the nasal cavity and distal respiratory tract, bacteria or protozoa. The antigens or microbes are then transported to cells of the immune system, including Antigen Presenting Cells (APCs), i.e. dendritic cells and macrophages, and T and B lymphocytes, both locally within the mucosa and to the peripheral lymphoid organs in the result of systemic circulation. As a result of the presentation of antigens to Th lymphocytes present in the mucosa of the intestine or airways, a local humoral immune response occurs through the activation of Th lymphocytes, the secretion of cytokines and the subsequent activation of B lymphocytes manifested by the secretion of antigen-specific IgA antibodies by the mucosa. In subsequent stages, Th lymphocytes pass into the blood and, after reaching the peripheral organs of the immune system, by a similar activation path they induce a systemic humoral response in the IgG class and other classes (IgM, IgA), and possibly a cellular response manifested by the formation of a subpopulation of antigen-activated Tc cytotoxic lymphocytes, as well as immune memory.
Jak wykazano uprzednio, antygen S-HBsAg jest immunogenny dla myszy po uprzednim utrwaleniu materiału roślinnego sałaty zawierającego S-HBsAg na drodze liofilizacji i przeprowadzeniu bezpośrednio przed podaniem w formę zawiesiny. Odpowiedź immunologiczna na antygen S-HBsAg powstaje w wyniku pierwotnego doustnego podania antygenu (priming), a następnie w efekcie powtarzanych jednej lub więcej immunizacji, których rezultatem jest odpowiedź wtórna (boosting). Można z wysokim prawdopodobieństwem założyć, że podobną odpowiedź immunologiczną po podaniu doustnym będzie wywoływał preparat szczepionkowy III generacji, czyli zawierający antygen S-HBsAg i pozostałe antygeny HBV, w tym M-HBsAg. Przesłanką takiego założenia jest pokrewieństwo strukturalne antygenów powierzchniowych HBsAg, objawiające się zdolnością do tworzenia struktur wyższego rzędu, tj. cząstek VLPs lub agregatów, w tym formowanych przez M-HBsAg. Podobieństwo mechanizmów śluzówkowej odpowiedzi immunologicznej w obrębie GALT i NALT/BALT (Brandtzaeg 2007, Poonam 2007) pozwala z kolei przyjąć, że donosowo podany preparat szczepionkowy III generacji zawierający oczyszczone M-HBsAg i pozostałe antygeny HBV będzie indukować lokalną i ogólnoustrojową odpowiedź immunologiczną.As previously shown, the S-HBsAg antigen is immunogenic in mice after the lettuce plant material containing S-HBsAg has been fixed by lyophilization and made into suspension immediately prior to administration. The immune response to the S-HBsAg antigen arises from the primary oral administration of the antigen (priming) followed by repeated one or more immunizations that result in a boosting response. It can be assumed with high probability that a similar immune response after oral administration will be induced by the third generation vaccine preparation, i.e. containing the S-HBsAg antigen and other HBV antigens, including M-HBsAg. The premise of this assumption is the structural relationship of HBsAg surface antigens, manifested by the ability to create higher order structures, i.e. VLPs or aggregates, including those formed by M-HBsAg. The similarity of the mucosal immune response mechanisms within GALT and NALT / BALT (Brandtzaeg 2007, Poonam 2007) suggests that the third generation nasally administered vaccine preparation containing purified M-HBsAg and other HBV antigens will induce a local and systemic immune response.
Wytworzony w roślinach według wynalazku i oczyszczony antygen M-HBsAg będzie mógł być również użyty jako składnik standardowo aplikowanych szczepionek, tj. na drodze iniekcji parenteralnej według stosowanych procedur. Istotnym dla tej metody szczepień jest alternatywny sposób produkcji szczepionkowych antygenów w roślinach. Produkcja antygenu M-HBsAg różnych podtypów w odrębnych liniach roślin transgenicznych według wynalazku pozwala na optymalne ustalenie i wystandaryzowanie proporcji poszczególnych immunogenów szczepionki dla potrzeb wysoce skutecznej profilaktycznej i terapeutycznej szczepionki III generacji przeciwko wzw B, zarówno doustnej, jak i donosowej lub parenteralnej. Możliwość użycia M-HBsAg i pozostałych antygenów, dwóch najczęściej (ayw4, adw4) lub innych spotykanych szczepów HBV pozwoli na ustalenie optymalnych parametrów efektywnej immunizacji, tj. liczby i wysokości dawek antygenu, okresów pomiędzy poszczególnymi immunizacjami, użycia adiuwantów itp. W kolejnym etapie wystandaryzowanie szczepionki odbywać się będzie poprzez odpowiedni dobór proporcji antygenu M-HBsAg i pozostałych, oczyszczonych w przypadku szczepionki donosowej lub parenteralnej lub w przypadku szczepionki doustnej obecnych w utrwalonych materiałach roślinnych, tj. sproszkowanych liofilizatach zawierających określone ilości antygenów.The M-HBsAg antigen produced in plants according to the invention and purified can also be used as a component of conventional vaccines, i.e. by parenteral injection according to the procedures used. An alternative method of producing vaccine antigens in plants is essential for this method of vaccination. The production of the M-HBsAg antigen of different subtypes in the distinct lines of transgenic plants according to the invention allows the optimal determination and standardization of the proportions of the individual vaccine immunogens for a highly effective 3rd generation prophylactic and therapeutic hepatitis B vaccine, whether oral, intranasal or parenteral. The possibility of using M-HBsAg and other antigens, the two most common (ayw4, adw4) or other common HBV strains will allow to determine the optimal parameters of effective immunization, i.e. the number and amount of antigen doses, periods between individual immunizations, the use of adjuvants, etc. vaccines will take place by appropriate selection of the proportions of the M-HBsAg antigen and the remaining, purified, in the case of an intranasal or parenteral vaccine, or in the case of an oral vaccine, present in fixed plant materials, i.e. powdered lyophilisates containing specific amounts of antigens.
Rodzaj szczepionki według wynalazku, tj. doustna w formie zawiesiny, syropu, granulatu, tabletki, kapsułki, bądź donosowa w formie aerozolu lub kropel, bądź parenteralna w formie zastrzyku umożliwia szerokie spektrum metod immunizacji w zależności od wieku immunizowanych zwierząt i ludzi, ogólnej kondycji oraz immunokompetencji, płci, wagi ciała i innych parametrów mających wpływ na odpowiedź immunologiczną. Zróżnicowanie typów szczepionki według wynalazku umożliwia ponadto stosowanie jednej metody lub kombinacji różnych metod immunizacji, tj. doustno-donosowa, doustno-parenteralna, donosowo-parenteralna itp. w celu uzyskania maksymalnego poziomu lub zakresu humoralnej odpowiedzi immunologicznej, tj. elicytacji przeciwciał klasy IgG bądź IgG i IgA, bądź też odpowiedzi komórkowej. Ponieważ zakłada się, że wertykalna transmisja HBV obejmować może błony śluzowe jako wrota zakażenia, kombinacja metod immunizacji łącząca drogę jelitowo-śluzówkową, oddechowo-śluzówkową i parenteralną za pomocą różnych form szczepionki profilaktycznejThe type of vaccine according to the invention, i.e. oral in the form of a suspension, syrup, granules, tablets, capsules, or intranasally in the form of an aerosol or drops, or parenteral in the form of an injection, allows a wide range of immunization methods depending on the age of the immunized animals and humans, general condition and immunocompetence, sex, body weight, and other parameters influencing the immune response. The diversity of the types of vaccine according to the invention also allows the use of one method or combination of different immunization methods, i.e. orally-intranasal, oro-parenteral, intranasal-parenteral, etc., in order to obtain the maximum level or range of the humoral immune response, i.e. elicitation of IgG or IgG antibodies. and IgA, or the cellular response. As vertical transmission of HBV is assumed to involve the mucosa as gateway to infection, a combination of immunization methods linking the entero-mucosal, respiratory-mucosal and parenteral pathways with different forms of prophylactic vaccine
PL 217 229 B1 i terapeutycznej III generacji według wynalazku stanowić będzie potencjalnie bardziej szczelną ochronę immunologiczną w rodzinach osób zakażonych HBV lub u przewlekłych nosicieli HBV, gdzie może dochodzić do wertykalnej transmisji zakażenia.The invention will potentially provide a more tight immune defense in families of people infected with HBV or in chronic HBV carriers where vertical transmission of the infection may occur.
Dla lepszego zilustrowania istoty wynalazku niniejszy opis wzbogacono o wykaz sekwencji i figury.To better illustrate the essence of the invention, the present description has been enriched with the sequence listing and figures.
Sekwencja nr 4 (SEQ ID No. 4) prezentuje sekwencję nukleotydową kasety ekspresyjnej P35S-MHBsayw4-NOSt znajdującą się w opisanym w przykładach wektorze binarnym pKHBMBAR przeznaczonym do transformacji roślin.Sequence No. 4 (SEQ ID No. 4) shows the nucleotide sequence of the P35S-MHBsayw4-NOSt expression cassette contained in the binary vector pKHBMBAR for plant transformation described in the examples.
Sekwencja nr 5 (SEQ ID No. 5) prezentuje sekwencję nukleotydową kasety ekspresyjnej P35S-MHBsadw4-NOSt znajdującą się w opisanym w przykładach wektorze binarnym pKHBMadwBAR przeznaczonym do transformacji roślin.Sequence No. 5 (SEQ ID No. 5) shows the nucleotide sequence of the P35S-MHBsadw4-NOSt expression cassette contained in the binary vector pKHBMadwBAR for plant transformation described in the examples.
Sekwencja nr 16 (SEQ ID No. 16) prezentuje sekwencję nukleotydową kasety ekspresyjnej PNOS-bar-g7t znajdującą się w opisanych w przykładach wektorach binarnych pKHBMBAR i pKHBMadwBAR.Sequence No. 16 (SEQ ID No. 16) shows the nucleotide sequence of the PNOS-bar-g7t expression cassette found in the binary vectors pKHBMBAR and pKHBMadwBAR described in the examples.
22
W Tabeli 1 przedstawiono wyniki analizy (test χ , test F) istotności zmian poziomu białka M-HBsAg w roślinach-klonach wegetatywnych otrzymanych podczas namnażania (mikrorozmnażania, mikropropagacji) oraz wyniki analizy zmienności poziomu M-HBsAg w klonach i roślinach kontrolnych o naturalnym cyklu rozwojowym. Wyniki analizowano statystycznie (po przekształceniu logarytmicznym, oddzielnie dla każdej z linii rodzicielskiej) poprzez analizę wariancji według modelu mieszanego uwzględniającego stałe efekty namnażanych roślin potomnych (pokolenia T1) oraz losowe efekty klonów wegetatywnych i dopuszczającego niejednorodność wariancji pomiędzy klonami.Table 1 presents the results of the analysis (test χ, test F) of the significance of changes in the M-HBsAg protein level in plants-vegetative clones obtained during multiplication (micro-propagation, micropropagation) and the results of the analysis of the variability of the M-HBsAg level in clones and control plants with a natural development cycle . The results were analyzed statistically (after log transformation, separately for each parental line) by analysis of variance according to the mixed model taking into account the constant effects of propagated progeny (T1 generation) and the random effects of vegetative clones and allowing heterogeneity of variance between clones.
Na figurze 1 przedstawiono schemat konstrukcji wektora pKHBMBAR i pKHBMadwBAR użytych do transformacji sałaty i tytoniu zawierających sekwencję kodującą M-HBs średniego antygenu powierzchniowego wirusa zapalenia wątroby typu B (HBV) szczepu ayw4 lub adw4, pod kontrolą konstytutywnego promotora 35S RNA CaMV (P35S) i terminatora syntazy nopalinowej (NOSt) oraz sekwencję genu bar kodującą acetylotransferazę fosfinotricyny pod kontrolą promotora syntazy nopalinowej (PNOS) i terminatora g7t, determinującą oporność roślin transgenicznych na herbicydy fosfinotricynowe.Figure 1 shows the construction scheme of the pKHBMBAR and pKHBMadwBAR vector used to transform lettuce and tobacco containing the M-HBs coding sequence of the ayw4 or adw4 strain ayw4 or adw4 hepatitis B medium surface antigen (HBV) under the control of the constitutive CaMV 35S RNA promoter (P35S) and the terminator nopaline synthase (NOSt) and the bar gene sequence encoding the phosphinothricin acetyltransferase under the control of the nopaline synthase (PNOS) promoter and the g7t terminator, determining the resistance of transgenic plants to phosphinothricin herbicides.
Oznaczenia: M-HBs, M-HBsAg - sekwencja kodująca średni antygen powierzchniowy HBV ayw4 lub adw4, P35S - promotor 35S RNA wirusa mozaiki kalafiora (CaMV), NOSt - terminator genu syntazy nopalinowej, BAR - sekwencja kodująca genu bar - acetylotransferazy fosfinotricyny, PNOS promotor genu syntazy nopalinowej, g7t - terminator g7, RB, LB - prawa i lewa sekwencja graniczna T-DNA, NPT III - gen fosfotransferazy neomycynowej, GUS - sekwencja kodująca β-glukuronidazy, GUS-INT - sekwencja kodująca β-glukuronidazy z intronem; (ayw/adw) - identyczna konstrukcja plazmidu z sekwencją kodującą antygen HBV szczepu ayw4 i adw4, nazwa wektora binarnego bez indeksu - wektor zawiera sekwencję kodującą antygen HBV szczepu ayw4, nazwa wektora binarnego z indeksem „adw”- wektor zawiera sekwencję kodującą antygen HBV szczepu adw4.Designations: M-HBs, M-HBsAg - sequence coding the HBV ayw4 or adw4 medium surface antigen, P35S - 35S RNA promoter of cauliflower mosaic virus (CaMV), NOSt - nopaline synthase gene terminator, BAR - coding sequence for the bar gene - phosphine acetyltransferase, PNOSotricin nopaline synthase gene promoter, g7t - g7 terminator, RB, LB - right and left T-DNA border sequence, NPT III - neomycin phosphotransferase gene, GUS - β-glucuronidase coding sequence, GUS-INT - β-glucuronidase coding sequence with intron; (ayw / adw) - identical plasmid construction with the sequence coding the HBV antigen of the ayw4 and adw4 strains, the name of the binary vector without the index - the vector contains the sequence coding the HBV antigen of the ayw4 strain, the name of the binary vector with the index "adw" - the vector contains the sequence coding the HBV antigen of the strain adw4.
Na figurze 2 przedstawiono wyniki analizy obecności transgenów zawierających sekwencje kodujące antygen M-HBsAg w DNA genomowym potomnych transformantów sałaty (pokolenie T1) oraz tytoniu za pomocą metody PCR z użyciem starterów specyficznych do danej sekwencji kodującej oraz za pomocą metody Southern-blot z użyciem sond specyficznych wobec poszczególnych sekwencji kodujących.Figure 2 shows the results of the analysis of the presence of transgenes containing the M-HBsAg antigen coding sequences in the genomic DNA of the progeny lettuce transformants (T1 generation) and tobacco by PCR using primers specific to the coding sequence and by the Southern-blot method using specific probes. to individual coding sequences.
A - elektroforegram produktów reakcji amplifikacji transgenu M-HBs w roślinach sałaty liniiA - electrophoregram of the products of the M-HBs transgene amplification reaction in lettuce plants of the lineage
LT9A-16B.LT9A-16B.
Oznaczenia ścieżek elektroforegramu: M - marker wielkości fragmentów DNA (200 bp DNA Ladder, MBI Fermentas), 1 - 27 - analizowane rośliny, N - kontrola negatywna - DNA rośliny nietransgenicznej, P - kontrola pozytywna - plazmid pKHBMBAR.Marks of electrophoregram paths: M - DNA fragment size marker (200 bp DNA Ladder, MBI Fermentas), 1 - 27 - analyzed plants, N - negative control - DNA of non-transgenic plant, P - positive control - pKHBMBAR plasmid.
B - wynik analizy Southern-blot linii tytoniu Tt8 dla transgenu M-HBs.B- Southern-blot analysis of the Tt8 tobacco line for the M-HBs transgene.
Oznaczenia ścieżek blotu: 8-4/1 - 8-9/15 - analizowane rośliny, N - kontrola negatywna - DNA rośliny nietransgenicznej, P - kontrola pozytywna - plazmid pKHBMBAR traw. EcoR I oraz EcoR I i Kpn I.Blot lane markings: 8-4 / 1 - 8-9 / 15 - plants analyzed, N - negative control - DNA of non-transgenic plant, P - positive control - pKHBMBAR plasmid of grass. EcoR I and EcoR I and Kpn I.
Na figurze 3 przedstawiono wykres analizy zawartości białka antygenowego M-HBsAg za pomocą immunoenzymatycznego testu ELISA w liściach potomnych transformantów sałaty (pokolenie T1) linii LT9A-16B (A) i tytoniu linii Tt8 (B) zawierających sekwencję kodującą M-HBsAg pod kontrolą konstytutywnego promotora 35S. Zawartość białka wyrażono w μg/g świeżej masy jako średnią arytmetyczną wraz z odchyleniem standardowym z 3 oznaczeń.Figure 3 is a graph of the analysis of M-HBsAg antigen protein content by enzyme immunoassay ELISA in progeny of lettuce transformants (T1 generation) of LT9A-16B (A) and tobacco lines Tt8 (B) containing the M-HBsAg coding sequence under the control of the constitutive promoter 35S. Protein content was expressed in μg / g fresh weight as the arithmetic mean with standard deviation from 3 determinations.
PL 217 229 B1PL 217 229 B1
Objaśnienia: T0 - zawartość antygenu dla rośliny pokolenia T0 (rodzicielskiej), T1 - średnia arytmetyczna zawartości antygenu HBV dla roślin pokolenia T1 (potomnych).Explanations: T0 - antigen content for a T0 generation plant (parent), T1 - arithmetic mean of HBV antigen content for T1 generation plants (progeny).
Na figurze 4 przedstawiono wynik analizy form białka antygenowego M-HBsAg w liściach potomnych transformantów sałaty (A) i tytoniu (B) za pomocą metody Western-blot z użyciem specyficznych króliczych poliklonalnych przeciwciał.Figure 4 shows the result of the analysis of the M-HBsAg antigen protein forms in the leaves of the progeny of lettuce transformants (A) and tobacco (B) by Western-blot using specific rabbit polyclonal antibodies.
A - Analiza Western-blot białka M-HBsAg w ekstraktach z liści potomnych roślin sałaty (1E/4 - 18A/8) z użyciem mysiego monoklonalnego przeciwciała Mab C86600 (Biodesign), specyficznego wobec domeny S białek HBsAg.A - Western-blot analysis of the M-HBsAg protein in leaf extracts of lettuce plants (1E / 4 - 18A / 8) using the murine monoclonal antibody Mab C86600 (Biodesign), specific for the S domain of HBsAg proteins.
B - Analiza Western-blot białka M-HBsAg w ekstraktach z liści roślin tytoniu (8-4/1 - 8-9/19) za pomocą króliczego poliklonalnego przeciwciała Pab B65811R (Biodesign), specyficznego wobec domeny S białek HBsAg.B - Western-blot analysis of the M-HBsAg protein in leaf extracts of tobacco plants (8-4 / 1 - 8-9 / 19) using the rabbit polyclonal Pab B65811R antibody (Biodesign), specific for the S domain of HBsAg proteins.
Oznaczenia ścieżek blotów: M - wzorzec masy białek (MBI Fermentas), N - roślina nietransgeniczna - kontrola negatywna, P - antygen M/L-HBs uzyskany od prof. R. Schirmbeck'a z Uniwersytetu w Ulm, Niemcy - kontrola pozytywnaBlot path markings: M - protein mass standard (MBI Fermentas), N - non-transgenic plant - negative control, P - M / L-HBs antigen obtained from prof. R. Schirmbeck from the University of Ulm, Germany - positive control
Formy białka M-HBsAg:Forms of M-HBsAg protein:
p31 - monomer nieglikozylowanego białka M-HBs o masie 31 kDa gp33 - monomer glikozylowanego białka M-HBs o masie 33 kDap31 - monomer of non-glycosylated M-HBs protein, 31 kDa gp33 - monomer of glycosylated M-HBs protein, 33 kDa
Na figurze 5 przedstawiono proces i wydajność rozmnażania wegetatywnego w kulturze in vitro oraz poziom produkcji białka M-HBsAg w transgenicznej sałacie dla potrzeb przemysłowego namnażania roślin jako wyjściowych materiałów szczepionkowych.Figure 5 shows the process and yield of vegetative propagation in an in vitro culture, and the production level of M-HBsAg protein in transgenic lettuce for the industrial propagation of plants as starting vaccine materials.
A - rozmnażanie wegetatywne transgenicznej sałaty w kulturze in vitro: strona lewa - kultura na pożywce LRM2, w środku - pojedyncza wieloroślinka, strona prawa - ukorzenione klony wegetatywne.A - vegetative reproduction of transgenic lettuce in in vitro culture: left side - culture on LRM2 medium, in the center - single polyclinic, right side - rooted vegetative clones.
B - wydajność rozmnażania wegetatywnego w kulturze in vitro linii transgenicznej sałaty wytwarzających M-HBsAg.B - efficiency of vegetative reproduction in an in vitro culture of a transgenic lettuce line producing M-HBsAg.
Oznaczenia dla B: średnia - średnia arytmetyczna dla danego pasażu kultury, MG - średnia geometryczna dla wszystkich pasaży kultury, kontrola - średnia geometryczna dla sałaty nietransgenicznej.Marking for B: mean - arithmetic mean for a given culture passage, MG - geometric mean for all culture passages, control - geometric mean for non-transgenic lettuce.
C - zawartość białka antygenowego M-HBsAg, wyrażona w μg/g świeżej masy jako średnia arytmetyczna wraz z odchyleniem standardowym z 3 oznaczeń, wykonanych za pomocą immunoenzymatycznego testu ELISA w liściach rozmnażanych wegetatywnie potomnych transformantów sałaty linii LT9A-15E.C - content of the M-HBsAg antigen protein, expressed in μg / g fresh weight as the arithmetic mean together with the standard deviation from 3 determinations, performed by means of an enzyme-linked immunosorbent assay, in leaves of vegetatively propagated progeny lettuce transformants of the LT9A-15E line.
Na figurze 6 zilustrowano zastosowanie roślin transgenicznych wytwarzających białko antygenowe M-HBsAg do otrzymywania pochodnych profilaktycznych i terapeutycznych szczepionek III generacji przeciwko wzw B.Figure 6 illustrates the use of transgenic plants producing the M-HBsAg antigen protein for the preparation of prophylactic and therapeutic derivatives of third generation hepatitis B vaccines.
A - zastosowanie transgenicznej sałaty do otrzymywania sproszkowanego liofilizatu jako półfabrykatu do produkcji doustnej szczepionki w postaci zawiesiny lub syropu oraz w upostaciowanej formie granulatu, tabletek lub kapsułekA - the use of transgenic lettuce to obtain a powdered lyophilisate as a semi-finished product for the production of an oral vaccine in the form of a suspension or syrup and in the form of granules, tablets or capsules
B - zastosowanie cząstek subwiralnych (VLPs) wytwarzanych w komórkach mezofilu liści tytoniu, które po ekstrakcji i oczyszczeniu oraz dodaniu substancji pomocniczych mogą być użyte w postaci preparatu podawanego na drodze iniekcji parenteralnej lub w postaci preparatu donosowego aplikowanego w formie aerozolu lub kropel. W komórkach roślinnych cząstki subwiralne gromadzą się w pęcherzykach, zamykanych następnie w cysternach retikulum endoplazmatycznego - ER. Mikrografie wykonano za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego JEM 1200 EXII firmy Jeol.B - the use of subviral particles (VLPs) produced in the mesophyll cells of tobacco leaves, which, after extraction and purification and the addition of excipients, can be used in the form of a preparation administered by parenteral injection or in the form of a nasal preparation applied in the form of an aerosol or droplets. In plant cells, subviral particles accumulate in vesicles, then closed in cisterns of the endoplasmic reticulum - ER. The micrographs were made using the Jeol JEM 1200 EXII transmission electron microscope.
Poniższe przykłady realizacji wynalazku zostały umieszczone jedynie w celu lepszego wyjaśnienia poszczególnych aspektów wynalazku i nie powinny być utożsamiane z całym jego zakresem, który zdefiniowano w załączonych zastrzeżeniach patentowych.The following embodiments are provided merely for the purpose of better elucidating particular aspects of the invention and should not be equated with the entire scope thereof, as defined in the appended claims.
P r z y k ł a d 1. Konstrukcja wektorów pKHBMBAR i pKHBMadwBAR do transformacji sałaty i tytoniuExample 1. Construction of pKHBMBAR and pKHBMadwBAR vectors for transformation of lettuce and tobacco
Przygotowanie wektorów zawierających sekwencje kodujące białko antygenowe M-HBsAg podtypów HBV ayw4 i adw4 pod kontrolą promotora 35S obejmowało następujące etapy:The preparation of vectors containing the sequences encoding the M-HBsAg antigen protein of the HBV ayw4 and adw4 subtypes under the control of the 35S promoter included the following steps:
Za pomocą metody PCR na matrycy całkowitego DNA Agrobacterium tumefaciens nopalinowego szczepu C58 namnożono terminator syntazy nopalinowej (NOSt) (Croy 1993). Do sekwencji NOSt wprowadzono jednocześnie sekwencje rozpoznawane przez enzymy restrykcyjne Pst I, Xho I od końca 5' oraz Hind III od końca 3'. Terminator wklonowano następnie do plazmidu pUC18 (MBI Fermentas, Yanisch-Perron 1985, Genebank L09136) otrzymując p18PNOSt, a następnie zsekwencjonowano.The nopaline synthase (NOSt) terminator (NOSt) was amplified on a template of total DNA of Agrobacterium tumefaciens from a nopaline strain C58 by PCR (Croy 1993). The sequences recognized by the restriction enzymes Pst I, Xho I from the 5 'end and Hind III from the 3' end were simultaneously introduced into the NOSt sequence. The terminator was then cloned into the pUC18 plasmid (MBI Fermentas, Yanisch-Perron 1985, Genebank L09136) to obtain p18PNOSt and then sequenced.
PL 217 229 B1PL 217 229 B1
Adaptowano wcześniej sklonowany promotor 35S CaMV (P35S) z wektora p35SGUS-INT (Vannaceyt 1990) w plazmidzie pBluescript KS (Stratagene, Alting-Mees i Short 1989, Genebank X52327) usuwając miejsce restrykcyjne Pst I przy końcu 5' promotora poprzez trawienie enzymem restrykcyjnym Pst I, degradację 3' wystających lepkich końców za pomocą T4 DNA polimerazy, a następnie religację - otrzymano ostatecznie plazmid pKSP35SGI.The previously cloned CaMV 35S promoter (P35S) from the p35SGUS-INT vector (Vannaceyt 1990) was adapted in the pBluescript KS plasmid (Stratagene, Alting-Mees and Short 1989, Genebank X52327) by removing the Pst I restriction site at the 5 'end of the promoter by digestion with the restriction enzyme Pst I, degradation of 3 'sticky overhangs with T4 DNA polymerase followed by religion - plasmid pKSP35SGI was finally obtained.
Przeklonowano promotor 35S z plazmidu pKSP35SGI do p18PNOSt - otrzymując wektor pMG2A.The 35S promoter from plasmid pKSP35SGI was cloned into p18PNOSt - resulting in the vector pMG2A.
Za pomocą metody PCR namnożono sekwencję kodującą M-HBs (poz. 3173 - 837) na matrycy wcześniej otrzymanego plazmidu pHBV312, zawierającego kompletny genom polskiego izolatu wirusa HBV ayw4 (Płucienniczak 1994a). Podobnie namnożono sekwencję kodującą M-HBs szczepu adw4 (Płucienniczak 1994b) - M-HBsadw (poz. 3212 - 837). Jednocześnie, za pomocą odpowiednich oligonukleotydów, dokonano substytucji niektórych nukleotydów usuwając w ten sposób zlokalizowane wewnątrz sekwencji motywy rozpoznawane przez enzymy restrykcyjne EcoR I, BamH I oraz Pst I, zachowując natomiast oryginalny układ kodonów dla aminokwasów. Do sekwencji kodujących antygen poszczególnych podtypów wprowadzono jednocześnie miejsca restrykcyjne BamH I od końca 5' i Pst I od końca 3'. Zmodyfikowane sekwencje wklonowano do pGEM-T (Promega, Marcus 1996) otrzymując pGTHBM i pGTHB-Madw, a następnie zsekwencjonowano.Using the PCR method, the M-HBs coding sequence (pos. 3173-837) was amplified on the template of the previously obtained plasmid pHBV312, containing the complete genome of the Polish HBV ayw4 isolate (Płucienniczak 1994a). Similarly, the M-HBs coding sequence of the adw4 strain (Płucienniczak 1994b) - M-HBsadw (positions 3212-837) was amplified. At the same time, with the help of appropriate oligonucleotides, substitutions of certain nucleotides were made, thus removing the motifs located within the sequence, recognized by the restriction enzymes EcoR I, BamH I and Pst I, while maintaining the original codon system for amino acids. BamH I restriction sites from the 5 'end and Pst I from the 3' end were simultaneously introduced into the antigen coding sequences of the individual subtypes. The modified sequences were cloned into pGEM-T (Promega, Marcus 1996) to give rise to pGTHBM and pGTHB-Madw and then sequenced.
Do wektora pMG2A przeklonowano sekwencje kodujące antygen poszczególnych podtypów z pGTHBM i pGTHBMadw, otrzymując odpowiednio pMG2AHBM i pMG2AHBMadw.The individual subtype antigen coding sequences from pGTHBM and pGTHBMadw were cloned into the pMG2A vector, yielding pMG2AHBM and pMG2AHBMadw, respectively.
Gotowe kasety ekspresyjne: P35S-MHBsayw-NOSt i P35S-MHBsadw-NOSt, przeniesiono do wektora pGPTV-BAR (Becker 1992) usuwając jednocześnie fragment GUS-NOSt, otrzymując wektory pKHBMBAR i pKHBMadwBAR do transformowania roślin.Prepared expression cassettes: P35S-MHBsayw-NOSt and P35S-MHBsadw-NOSt, were transferred to the pGPTV-BAR vector (Becker 1992) while removing the GUS-NOSt fragment, obtaining the pKHBMBAR and pKHBMadwBAR vectors for plant transformation.
Wektory do transformowania roślin przygotowano z wykorzystaniem enzymów restrykcyjnych, Taq DNA polimerazy i innych odczynników firmy MBI Fermentas. Schemat konstrukcji wektorów binarnych według wynalazku przedstawiono szczegółowo na schemacie [Fig. 1].Plant transformation vectors were prepared using restriction enzymes, Taq DNA polymerase and other reagents from MBI Fermentas. The schematic diagram of the construction of binary vectors according to the invention is shown in detail in the diagram [Fig. 1].
Przygotowane wektory binarne wprowadzono do komórek Agrobacterium tumefaciens szczepów LBA4404 i EHA105. Obecność plazmidu w klonach Agrobacterium sprawdzono za pomocą metody PCR z użyciem starterów specyficznych do sekwencji kodujących poszczególne podtypy białka M-HBsAg.The prepared binary vectors were introduced into Agrobacterium tumefaciens cells of LBA4404 and EHA105 strains. The presence of the plasmid in the Agrobacterium clones was checked by PCR using primers specific to the sequences encoding the individual M-HBsAg protein subtypes.
P r z y k ł a d 2. Oznaczanie antygenu M-HBsAg w transgenicznych roślinach sałaty i tytoniu metodą ELISAExample 2. Determination of M-HBsAg antigen in transgenic lettuce and tobacco plants by ELISA method
Zawartość antygenu M-HBsAg w tkankach roślinnych oznaczano metodą ELISA za pomocą opracowanych testów z wykorzystaniem: I-rzędowego przeciwciała monoklonalnego (Mab) anty-preS2 C8A031M (Biodesign) i I-rzędowego przeciwciała poliklonalnego (Pab) anty-HBs B65811R (Biodesign). Opracowany test umożliwia oznaczenie w badanym materiale całkowitego poziomu białka M-HBsAg zarówno upostaciowanego w cząstki VLP bądź kilku-kilkudziesięciocząsteczkowe agregaty, jak i również pojedyncze podjednostki.The content of the M-HBsAg antigen in plant tissues was determined by the ELISA method with the use of: primary anti-preS2 C8A031M monoclonal antibody (Mab) (Biodesign) and anti-HBs B65811R primary polyclonal antibody (Pab) (Biodesign). The developed test enables the determination of the total level of the M-HBsAg protein in the tested material, both formed into VLP particles or aggregates of several dozen molecules, as well as individual subunits.
W celu oznaczenia M-HBsAg w roślinach transgenicznych przygotowywano ekstrakty przez roztarcie próbek liści w stopniowo dodawanym buforze w objętości równej pięćdziesięciokrotności masy próbki (1 mg = 50 μΐ buforu). Do ekstrakcji zastosowano bufor o następującym składzie: 137 mM NaCl, 2,7 mM KCl, 8 mM Na2HPO4, 1,5 mM KH2PO4, 10,3 mM Na2SO3, 2% PVP40000, 0,2% BSA, 1% Tween® 20, pH = 7,4. Roztarte próbki zwirowywano przez 5 min przy 10000 obr./min w temperaturze pokojowej. Z supernatantu pobierano 20 μl ekstraktu do oznaczeń.For the determination of M-HBsAg in transgenic plants, extracts were prepared by grinding leaf samples in a gradual added buffer in a volume equal to fifty times the weight of the sample (1 mg = 50 μΐ buffer). The extraction used a buffer with the following composition: 137 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 8 mM Na2HPO4, 1.5 mM KH2PO4, 10.3 mM Na2SO3, 2% PVP40000, 0.2% BSA, 1% Tween® 20, pH = 7.4. The grinded samples were centrifuged for 5 min at 10,000 rpm at room temperature. 20 μl of the extract for determinations was taken from the supernatant.
Testy ELISA wykonywano na płytkach Nunc-Immuno Plate F96 Maxisorb firmy NUNC™ z użyciem płuczki Model 1575 firmy Bio-Rad. Płytkę opłaszczano przez noc w temp. 4°C przeciwciałem monoklonalnym C8A031M w buforze węglanowym w stężeniu 0,5 μg/ml. Płytkę płukano 3 razy w buforze PBST, a następnie blokowano przez 60 - 90 minut w temp. 25°C za pomocą 5% roztworu odtłuszczonego mleka w buforze PBS. Płytkę płukano jak wyżej i nanoszono próbki ekstraktów roślinnych, które następnie rozcieńczano w buforze PBS w stosunku 1/1 do uzyskania odpowiednio 50-, 100-, 200- i 400-krotnego rozcieńczenia. Płytkę inkubowano przez 45 min w temp. pok. na wytrząsarce przy 400 obr./min. Po usunięciu reagentów i trzykrotnym płukaniu jw. nanoszono Pab B65811R anty-HBs rozcieńczone 5000x w PBS i inkubowano przez 45 min w temp. pok. 400 obr./min. Po usunięciu reagentów i trzykrotnym płukaniu jw., na płytkę nanoszono biotynylowane przeciwciało monoklonalne anty-Fc królicze (Sigma) rozcieńczone 20000x w PBS i inkubowano przez 45 min w temp. pok. 400 obr./min. Po usunięciu reagentów i trzykrotnym płukaniu jw., na płytkę nanoszono ekstrawidynę sprzężoną z alkaliczną fosfatazą (Sigma) rozcieńczoną 4000x w buforze PBS i Inkubowano przez 45 minELISAs were performed on Nunc-Immuno Plate F96 Maxisorb from NUNC ™ using a Model 1575 washer from Bio-Rad. The plate was coated overnight at 4 ° C with the monoclonal antibody C8A031M in carbonate buffer at a concentration of 0.5 µg / ml. The plate was washed 3 times in PBST buffer and then blocked for 60 - 90 minutes at 25 ° C with a 5% solution of skim milk in PBS buffer. The plate was washed as above and samples of the plant extracts were applied which were then diluted in PBS in a ratio of 1/1 to obtain a 50-, 100-, 200- and 400-fold dilution, respectively. The plate was incubated for 45 min at RT. on a shaker at 400 rpm. After removing the reagents and rinsing three times as above. Anti-HBs Pab B65811R diluted 5000x in PBS was applied and incubated for 45 min at RT. 400 rpm After removing the reagents and washing three times as above, biotinylated monoclonal anti-rabbit Fc antibody (Sigma) diluted 20,000x in PBS was applied to the plate and incubated for 45 min at RT. 400 rpm After removing the reagents and washing three times as above, the plate was loaded with alkaline phosphatase-conjugated extravidin (Sigma) diluted 4000x in PBS buffer and incubated for 45 min.
PL 217 229 B1 w temp. pok. 400 obr./min. Po usunięciu reagentów i trzykrotnym płukaniu naniesiono substrat dla alkalicznej fosfatazy, tj. fosforan p-nitrofenylu (pNPP, Sigma). Większość reagentów nakładano w objętości 100 μl/dołek, za wyjątkiem etapu blokowania i płukania gdzie nanoszono objętość 400 pi. Po upływie 1 h i zatrzymaniu reakcji odczytywano absorbancję przy długości 405 nm za pomocą czytnika mikropłytek Model 680 firmy Bio-Rad. Absorbancję przeliczano na zawartość danego białka antygenowego według wzoru krzywej kalibracyjnej wykonywanej dla każdego oznaczenia z użyciem odpowiedniego standardu, tj. preparatu M/L-HBsAg uzyskanego od prof. R. Schirmbeck'a z Uniwersytetu w Ulm w Niemczech.PL 217 229 B1 at room temperature 400 rpm After removing the reagents and washing it three times, the substrate for alkaline phosphatase, ie p-nitrophenyl phosphate (pNPP, Sigma), was applied. Most of the reagents were applied in a volume of 100 µl / well, except for the blocking and rinsing step where a volume of 400 µl was applied. After 1 h and the reaction was stopped, the absorbance was read at 405 nm with a Model 680 microplate reader from Bio-Rad. The absorbance was converted into the content of a given antigenic protein according to the pattern of a calibration curve performed for each determination with the use of an appropriate standard, i.e. the M / L-HBsAg preparation obtained from prof. R. Schirmbeck from the University of Ulm in Germany.
Zawartość białek antygenowych M-HBsAg oznaczano co najmniej trzykrotnie podczas rozwoju roślin w warunkach ex vitro. Średni poziom danego białka obliczano jako średnią arytmetyczną wraz z odchyleniem standardowym z oznaczeń cząstkowych [Fig. 3, 5].The content of M-HBsAg antigen proteins was determined at least three times during plant development in ex vitro conditions. The average level of a given protein was calculated as the arithmetic mean together with the standard deviation from partial determinations [Fig. 3, 5].
Odczynniki do analiz, pochodziły, poza wymienionymi przeciwciałami, z firm POCh i Sigma.The reagents for the analyzes were, in addition to the antibodies mentioned, from POCh and Sigma.
P r z y k ł a d 3. Wykrywanie antygenu M-HBsAg w transgenicznej sałacie i tytoniu metodą Western-blotExample 3. Detection of M-HBsAg antigen in transgenic lettuce and tobacco by Western-blot method
Białko antygenowe M-HBsAg wykrywano w roślinach transgenicznych metodą Western-blot z użyciem specyficznych przeciwciał. Białko M-HBsAg wykrywano za pomocą przeciwciała monoklonalnego (Mab) C86600M oraz przeciwciała poliklonalnego (Pab) B65811R (Biodesign).The M-HBsAg antigen protein was detected in the transgenic plants by Western-blot method using specific antibodies. M-HBsAg protein was detected with monoclonal antibody (Mab) C86600M and polyclonal antibody (Pab) B65811R (Biodesign).
W celu wykonania analizy Western-blot przygotowywano ekstrakty roślinne przez roztarcie próbek liści sałaty w pięciokrotnej objętości (1 mg = 5 pi) bufom PBS z 0,5% dodatkiem detergentu Tween® 20. Do roztartych tkanek dodawano denaturujący bufor do próbek (Laemmli 1970) z 50 mM dodatkiem DTT i inkubowano przez 15 min w temp. 65°C. Próbki ekstraktów wraz z wzorcem białka M/LHBsAg (otrzymanego od prof. R. Schirmbeck'a, Uniwersytet w Ulm, Niemcy) oraz markerem wielkości białek (MBI Fermentas) nanoszono na 12,5% denaturujący żel poliakrylamidowy i prowadzono eiektroforezę w buforze Laemmli. Białka przenoszono z żelu na membranę nitrocelulozową metodą „mokrego” elektrotransferu w aparacie firmy Bio-Rad. Po trzykrotnym przemyciu w buforze TBST (bufor TBS z 0,05% dodatkiem Tween® 20), membranę z przeniesionymi białkami blokowano za pomocą 3% roztworu BSA w buforzeFor Western-blot analysis, plant extracts were prepared by grinding lettuce leaf samples five times in volume (1 mg = 5 µl) in PBS buffers with 0.5% Tween® 20 detergent. Denaturing sample buffer was added to the ground tissues (Laemmli 1970) with 50 mM addition of DTT and incubated for 15 min at 65 ° C. Samples of extracts along with the M / LHBsAg protein standard (obtained from Prof. R. Schirmbeck, University of Ulm, Germany) and a protein size marker (MBI Fermentas) were applied to a 12.5% denaturing polyacrylamide gel and ejectrophoresis was carried out in Laemmli buffer. Proteins were transferred from the gel to a nitrocellulose membrane by the "wet" electrotransfer method in a Bio-Rad apparatus. After washing three times in TBST buffer (TBS buffer with 0.05% Tween® 20), the protein transferred membrane was blocked with 3% BSA in buffer
TBS. Po trzykrotnym przemyciu w TBST, membranę inkubowano w roztworze przeciwciał w TBS: 1 pg/ml Mab iub 0,5 pg/ml Pab. Po trzykrotnym przemyciu w TBST, membranę inkubowano w roztworze II-rzędowych przeciwciał znakowanych biotyną w buforze TBS: 10000x rozcieńczonych mysiego monoklonalnego przeciwciała anty-Fc króliczego (Sigma) lub 10000x rozcieńczonych kozich poiikionainych przeciwciał anty-króliczych typu „whole molecule” (Sigma) iub 10000x rozcieńczonych kozich poliklonalnych przeciwciał anty-mysich typu „whole molecule” (Sigma). Po trzykrotnym przemyciu w TBST, membranę inkubowano w roztworze 4000x rozcieńczonej ekstrawidyny znakowanej peroksydazą chrzanową lub alkaliczną fosfatazą (Sigma). Po pięciokrotnym przemyciu w TBST, membranę inkubowano z diaminobenzidyną (DAB, Sigma), tj. substratem dla peroksydazy lub 5-bromo-4-chioro-3-indolilofosforanem/błękitem nitro tetrazolium (BCIP/NBT, Sigma), tj. substratem dia aikaiicznej fosfatazy. Wszystkie inkubacje z przeciwciałami oraz przemycia membrany prowadzono z wytrząsaniem ok. 100 obr./min.TBS. After washing three times in TBST, the membrane was incubated in an antibody solution in TBS: 1 µg / ml Mab or 0.5 µg / ml Pab. After washing three times in TBST, the membrane was incubated in a biotin-labeled secondary antibody solution in TBS buffer: 10000x diluted mouse anti-rabbit Fc monoclonal antibody (Sigma) or 10000x diluted goat poly-ionic whole molecule anti-rabbit (Sigma) andub 10,000x diluted goat anti-mouse whole molecule polyclonal antibody (Sigma). After washing three times in TBST, the membrane was incubated in a 4000x diluted solution of extravidin labeled with horseradish peroxidase or alkaline phosphatase (Sigma). After washing five times in TBST, the membrane was incubated with diaminobenzidine (DAB, Sigma), i.e. a peroxidase substrate or 5-bromo-4-chioro-3-indolylphosphate / nitro tetrazolium blue (BCIP / NBT, Sigma), i.e. a dia aikai substrate. phosphatase. All antibody incubations and membrane washes were performed with shaking at approximately 100 rpm.
Obserwowane w Western-biot [Fig. 4] prążki odpowiadają różnym formom białka M-HBsAg, tj. giikozyiowanym i niemodyfikowanym monomerom.Observed in Western blot [Fig. 4] the bands correspond to the different forms of the M-HBsAg protein, ie, glycosylated and unmodified monomers.
Sole do buforów, BSA itp. pochodziły z firm POCh oraz Sigma.Buffer salts, BSA, etc. were purchased from POCh and Sigma.
P r z y k ł a d 4. Namnażanie transgenicznej sałaty wytwarzającej białko antygenowe M-HBsAgExample 4. Propagation of transgenic lettuce producing the antigenic protein M-HBsAg
W celu uzyskania znaczących ilości wyjściowego szczepionkowego materiału roślinnego wybrane linie sałaty wydajnie wytwarzające antygen powierzchniowy M-HBsAg, rozmnażano wegetatywnie w kuiturze in vitro, a uzyskane kiony uprawiano ex vitro. Po analizie zawartości białka M-HBsAg pozyskiwano materiał do dalszych prac.In order to obtain significant amounts of starting vaccine plant material, selected lettuce lines efficiently producing the M-HBsAg surface antigen were vegetatively propagated in the chicken coop in vitro, and the resulting cions were cultivated ex vitro. After the M-HBsAg protein content was analyzed, material was obtained for further work.
Do rozmnażania wegetatywnego (mikrorozmnażania, namnażania) wybrano linie sałaty charakteryzujące się obecnością transgenu w DNA genomowym, potwierdzoną za pomocą metody PCR i Southern-biot [Fig. 2] oraz wydajnie eksprymujące białko antygenowe M-HBsAg [Fig. 3 - 5]. W celu skiełkowania nasiona sałaty masłowej odmiany Syrena z wybranych iinii transgenicznych wytwarzających białko M-HBsAg steryiizowano 12 min w 20% wybieiaczu chiorowym Clorox® z 0,01% dodatkiem detergentu Tween® 20, a następnie płukano 5 - 6 razy w steryinej wodzie dejonizowanej w celu usunięcia resztek czynnika sterylizującego. Nasiona kiełkowano w półcieniu w warunkach 16/8 h fotoperiodu światło/ciemność. Materiał wyjściowy do mikrorozmnażania stanowiły 2-3-dniowe siewki, które wykładano na pożywkę selekcyjną LRM1 o składzie: makro- i mikroelementy według pożywki SHLettuce lines characterized by the presence of a transgene in genomic DNA, confirmed by PCR and Southern blot methods, were selected for vegetative propagation (micro-propagation, propagation) [Fig. 2] and efficiently expressing the M-HBsAg antigen protein [Fig. 3-5]. In order to germinate butter lettuce seeds of the Syrena variety from selected transgenic lines producing the M-HBsAg protein, sterilized 12 min in 20% Clorox® bleach with 0.01% addition of Tween® 20 detergent, and then rinsed 5 - 6 times in sterile deionized water in to remove residual sterilizing agent. Seeds were germinated in partial shade under 16/8 h light / dark photoperiod conditions. The starting material for micro-propagation were 2-3-day-old seedlings, which were placed on the LRM1 selection medium with the composition: macro- and microelements according to the SH medium
PL 217 229 B1 (Schenk i Hildebrandt 1972), witaminy według pożywki B5 (Gamborg 1968), sacharoza 3%, kinetyna -1 mgl- , pH 5,75, agar - 0,8%, z dodatkiem fosfinotricyny (Riedel de Haen), substancji czynnej herbi-1 cydu Basta w stężeniu 2,5 mgl-1. Siewki i rozwijające się z nich wieloroślinki podczas mikrorozmnażania utrzymywano w temp. ok. 24°C przy fotoperiodzie dzień/noc 16/8 h i oświetleniu ok. 3000 - 4000 lx.PL 217 229 B1 (Schenk and Hildebrandt 1972), vitamins according to the B5 medium (Gamborg 1968), sucrose 3%, kinetin -1 mg - , pH 5.75, agar - 0.8%, with the addition of phosphinothricin (Riedel de Haen) , of the active ingredient of Basta herbi-1 cide at a concentration of 2.5 mgl -1 . The seedlings and the multiplants developing from them were kept at a temperature of approx. 24 ° C with a 16/8 day / night photoperiod and lighting of approx. 3,000 - 4,000 lux during the micro-multiplication.
W ciągu ok. 4 - 6 tygodni kultury na pożywce LRMl obserwowano pobudzenie aktywności merystemów bocznych, a następnie rozwój roślinek sałaty - klonów wegetatywnych. Uzyskane wieloroślinki przenoszono wówczas na pożywkę selekcyjną LRM2 o składzie: makro- i mikroelementy według po-1 żywki SH, witaminy B5, sacharoza - 3%, kinetyna - 0,5 mgl-1, pH 5,75, agar - 0,8%), z fosfinotricynąDuring approx. 4-6 weeks of culture, the activation of lateral meristems was observed on the LRMl medium, followed by the development of lettuce plants - vegetative clones. The obtained multi-plants were then transferred to the LRM2 selection medium with the following composition: macro- and microelements according to SH medium-1, vitamin B5, sucrose - 3%, kinetin - 0.5 mgl -1 , pH 5.75, agar - 0.8% ), with phosphinothricin
- 2,5 mgl-1. Część rozwijających się roślin odcinano i przenoszono ponownie na pożywkę LRM2 w celu dalszego namnażania, a część przenoszono w celu ukorzenienia na pożywkę selekcyjną 1/2SH zawierającej połowę ilości makroelementów według SH i pełną dawkę mikroelementów według SH, witaminy B5, sacharozę - 3%, pH 5,75, agar - 0,8% z fosfinotricyną jak wyżej. Rośliny transgeniczne ukorzenione na pożywce selekcyjnej 1/2SH przenoszono do warunków ex vitro w szklarni i adaptowano do warunków glebowych, tj. ziemi ogrodniczej w warunkach fitotronu (fotoperiod dzień/noc 16/8 h i temperaturze 22°C, oświetlenie na poziomie roślin ok. 15 - 20 klx). Procedura mikrorozmnażania sałaty, tj. rozmnażania wegetatywnego w kulturze in vitro, umożliwia otrzymanie co najmniej kilkudziesięciu klonów wegetatywnych dla jednej rośliny z danej linii transgenicznej sałaty, co wynika z wysokiej wydajności mnożenia, tj. 8 - 13 klonów z jednego pasażu przy co najmniej 8 pasażach [Fig. 5]. Podczas uprawy w szklarni analizowano zawartość białka M-HBsAg w roślinach za pomocą testu ELISA (por. Przykład 2). Badano zmienność poziomu M-HBsAg w klonach wegetatywnych poszczególnych roślin, pomiędzy klonami kolejnych roślin danej linii oraz istotność różnic poziomu- 2.5 mgl -1 . Some of the developing plants were cut off and transferred back to LRM2 medium for further propagation, and some were transferred for rooting to 1 / 2SH selection medium containing half the amount of macro elements according to SH and full dose of micro elements according to SH, vitamin B5, sucrose - 3%, pH 5.75, agar - 0.8% with phosphinothricin as above. Transgenic plants rooted on 1 / 2SH selection medium were transferred to ex vitro conditions in a greenhouse and adapted to soil conditions, i.e. horticultural soil under phytotron conditions (day / night photoperiod 16/8 h and temperature 22 ° C, lighting at plant level approx. 15 - 20 klx). The procedure of micro-propagation of lettuce, i.e. vegetative propagation in in vitro culture, enables obtaining at least several dozen vegetative clones for one plant from a given transgenic lettuce line, which results from the high multiplication efficiency, i.e. 8 - 13 clones from one passage with at least 8 passages [Fig. 5]. During greenhouse cultivation, the M-HBsAg protein content of the plants was analyzed by ELISA (see Example 2). The variability of the M-HBsAg level in vegetative clones of individual plants, between clones of successive plants of a given line, and the significance of differences in the level of
M-HBsAg pomiędzy roślinami-klonami i kontrolnymi, tj. nie rozmnażanymi wegetatywnie. Powyższe 2 parametry analizowano statystycznie (test χ , test F) (po przekształceniu logarytmicznym, oddzielnie dla każdej z linii rodzicielskiej) poprzez analizę wariancji według modelu mieszanego uwzględniającego stałe efekty namnażanych roślin potomnych (pokolenia T1) oraz losowe efekty klonów wegetatywnych i dopuszczającego niejednorodność wariancji pomiędzy klonami. Obliczenia wykonywano za pomocą programu GenStat 10® (VSN International Ltd.). Uzyskane klony roślin charakteryzowały się wysokim poziomem białka M-HBsAg, dla co najmniej 80% klonów nie odbiegającym od roślin kontrolnych otrzymanych z nasion i nie przechodzących kultury in vitro i procesu mikrorozmnażania. Ponadto, zawartość białka M-HBsAg w poszczególnych klonach danej rośliny była zbliżona, a obserwowane odchylenia w większości przypadków były nieistotne statystycznie w tym dla 80% lub więcej klonów różnice w zawartości szczepionkowego białka M-HBsAg nie przekraczały 20% [Fig. 5].M-HBsAg between clone and control plants, i.e. not vegetatively propagated. The above 2 parameters were statistically analyzed (χ test, F test) (after log transformation, separately for each parental line) by analysis of variance according to the mixed model taking into account the constant effects of propagated progeny plants (T1 generation) and the random effects of vegetative clones and allowing heterogeneity of variance between clones. The calculations were performed with the GenStat 10® program (VSN International Ltd.). The obtained plant clones were characterized by a high level of M-HBsAg protein, for at least 80% of the clones did not differ from the control plants obtained from seeds and did not undergo in vitro culture and the micro-propagation process. Moreover, the content of the M-HBsAg protein in individual clones of a given plant was similar, and the observed deviations in most cases were statistically insignificant, including for 80% or more of the clones the differences in the content of the vaccine M-HBsAg protein did not exceed 20% [Fig. 5].
Procedura mikrorozmnażania sałaty, tj. rozmnażania wegetatywnego w kulturze in vitro umożliwia namnażanie roślin w skali półprzemysłowej i przemysłowej, zapewniającej otrzymywanie znacznych ilości wyjściowego materiału szczepionkowego o pożądanych właściwościach, tj. wysokiej i wyrównanej zawartości białka antygenowego M-HBsAg. Sole, regulatory wzrostu i rozwoju oraz pozostałe odczynniki do pożywek roślinnych pochodziły z firm POCh i Sigma.The procedure of micro-propagation of lettuce, i.e. vegetative propagation in in vitro culture, enables the multiplication of plants on a semi-industrial and industrial scale, ensuring the production of significant amounts of starting vaccine material with the desired properties, i.e. high and even content of the M-HBsAg antigen protein. Salts, growth and development regulators, and other plant media reagents were obtained from POCh and Sigma.
Claims (62)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL398441A PL217229B1 (en) | 2009-01-23 | 2009-01-23 | Expression cassettes, T-DNA particles, plant expression vectors, transgenic plant cells and their application to produce the vaccine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL398441A PL217229B1 (en) | 2009-01-23 | 2009-01-23 | Expression cassettes, T-DNA particles, plant expression vectors, transgenic plant cells and their application to produce the vaccine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL398441A1 PL398441A1 (en) | 2012-08-13 |
| PL217229B1 true PL217229B1 (en) | 2014-06-30 |
Family
ID=46642263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL398441A PL217229B1 (en) | 2009-01-23 | 2009-01-23 | Expression cassettes, T-DNA particles, plant expression vectors, transgenic plant cells and their application to produce the vaccine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL217229B1 (en) |
-
2009
- 2009-01-23 PL PL398441A patent/PL217229B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL398441A1 (en) | 2012-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lou et al. | Expression of the human hepatitis B virus large surface antigen gene in transgenic tomato plants | |
| Huang et al. | Virus-like particle expression and assembly in plants: hepatitis B and Norwalk viruses | |
| CN100410268C (en) | Expression of Immunogenic Hepatitis B Surface Antigen in Transgenic Plants | |
| Pniewski et al. | Low-dose oral immunization with lyophilized tissue of herbicide-resistant lettuce expressing hepatitis B surface antigen for prototype plant-derived vaccine tablet formulation | |
| Shchelkunov et al. | Immunogenicity of a novel, bivalent, plant-based oral vaccine against hepatitis B and human immunodeficiency viruses | |
| Rybicki | Plant-based vaccines against viruses | |
| Carrillo et al. | Induction of a virus-specific antibody response to foot and mouth disease virus using the structural protein VP1 expressed in transgenic potato plants | |
| Gao et al. | Oral immunization of animals with transgenic cherry tomatillo expressing HBsAg | |
| Pan et al. | Foliar extracts from transgenic tomato plants expressing the structural polyprotein, P1-2A, and protease, 3C, from foot-and-mouth disease virus elicit a protective response in guinea pigs | |
| Pniewski et al. | Plant expression, lyophilisation and storage of HBV medium and large surface antigens for a prototype oral vaccine formulation | |
| US7879338B2 (en) | Vectors and methods for immunization against norovirus using transgenic plants | |
| Guan et al. | Overview of expression of hepatitis B surface antigen in transgenic plants | |
| MX2014013671A (en) | Rotavirus-like particle production in plants. | |
| Yang et al. | Immunogenicity and virus-like particle formation of rotavirus capsid proteins produced in transgenic plants | |
| Khandelwal et al. | Expression of hemagglutinin protein of rinderpest virus in transgenic tobacco and immunogenicity of plant-derived protein in a mouse model | |
| Liu et al. | Transgenic lettuce (Lactuca sativa L.) expressing H1N1 influenza surface antigen (neuraminidase) | |
| PL216099B1 (en) | Expressive cassettes, T-DNA particles, vegetal expressive vectors, transgenic vegetal cells and their application in manufacturing of a vaccine | |
| US8591915B2 (en) | Plant-derived vaccines against respiratory syncytial virus | |
| EP2173885B1 (en) | Expression cassette, t-dna molecule, plant expression vector, transgenic plant cell as well as their use in the manufacturing of a vaccine | |
| PL217212B1 (en) | Expression cassettes, T-DNA particles, plant expression vectors, transgenic plant cells and their application to produce the vaccine | |
| TWI589697B (en) | Recombinant Polynucleotide and Gene Transferring Flammulina velutipes with the Same Recombinant Polynucleotide | |
| Gómez et al. | Developments in plant-based vaccines against diseases of concern in developing countries | |
| Khattak et al. | Characterization of expression of Puumala virus nucleocapsid protein in transgenic plants | |
| Khalsa et al. | Plant‐Derived Vaccines: Progress and Constraints | |
| Chen et al. | Molecular Pharming: Plant‐Made Vaccines |