RU2126447C1 - Method of preparing an attenuated strain of bacterium salmonella and a vaccine - Google Patents

Method of preparing an attenuated strain of bacterium salmonella and a vaccine Download PDF

Info

Publication number
RU2126447C1
RU2126447C1 RU93057957A RU93057957A RU2126447C1 RU 2126447 C1 RU2126447 C1 RU 2126447C1 RU 93057957 A RU93057957 A RU 93057957A RU 93057957 A RU93057957 A RU 93057957A RU 2126447 C1 RU2126447 C1 RU 2126447C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bacteria
strain
salmonella
attenuated
protein
Prior art date
Application number
RU93057957A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93057957A (en
Inventor
Джордж Чарльз Ян
Невилле Чэтфилд Стивен
Фрэзер Фейрветер Нейл
Original Assignee
Дзе Веллкам Фаундейшн Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дзе Веллкам Фаундейшн Лимитед filed Critical Дзе Веллкам Фаундейшн Лимитед
Priority claimed from PCT/GB1992/000387 external-priority patent/WO1992015689A1/en
Publication of RU93057957A publication Critical patent/RU93057957A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2126447C1 publication Critical patent/RU2126447C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/33Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Clostridium (G)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/235Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Bordetella (G)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70Vectors or expression systems specially adapted for E. coli

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

FIELD: microbiology, molecular biology, genetic engineering. SUBSTANCE: invention provides preparing the strains of an attenuated bacterium Salmonella containing a promoter nirB operatively bound with DNA sequence encoding a heterological protein of a pathogenic microorganism. Method involves preparing a DNA-constructor containing nirB-promoter operatively bound with DNA-sequence encoding a heterological protein of a pathogenic microorganism, transformation of an attenuated strain of bacterium Salmonella with the indicated DNA-constructor, growing transformed bacteria on suitable nutrient medium and a selection of the end strain. Invention provides also a vaccine against sickness caused by pathogenic microorganism and containing a pharmaceutically acceptable carrier of vehicle, and a strain of an attenuated bacterium Salmonella as an active component obtained by a method indicated in an invention. Vaccine can be used for prophylaxis of both human and animals. EFFECT: improved method of vaccine and strain preparing. 7 cl, 1 tbl, 1 ex, 5 dwg

Description

Изобретение относится к способу получения аттенуированных штаммов бактерий Salmonella, способных продуцировать гетерологичный белок и к вакцинам, содержащим указанные бактерии. The invention relates to a method for producing attenuated strains of Salmonella bacteria capable of producing a heterologous protein, and to vaccines containing these bacteria.

Вирулентные штаммы сальмонеллы (Salmonella) могут быть ослаблены посредством осуществления определенных мутаций в генах, необходимых для их существования и роста in vivo. Разновидности с ослабленной вирулентностью, которые вызывают ограниченные и клинически незначительные заражения, можно рассматривать в качестве потенциальных живых вакцин для перорального применения против заражения сальмонеллой. Так Ту-21a является ослабленным вариантом Salmonella typhi, сохраняющим мутации в galE и других неизвестных ослабленных вариантах, и является производимым по лицензии в ряде стран продуктом, используемым в качестве вакцины против тифа для перорального применения. Virulent strains of Salmonella (Salmonella) can be attenuated through the implementation of certain mutations in the genes necessary for their existence and growth in vivo. Species with attenuated virulence that cause limited and clinically insignificant infections can be considered as potential live vaccines for oral administration against Salmonella infection. So Tu-21a is a weakened variant of Salmonella typhi, preserving mutations in galE and other unknown weakened variants, and is a licensed product in several countries, used as a typhoid vaccine for oral use.

В последнее время генетически определенные штаммы Salmonella, сохраняющие определенные индивидуальные мутанты в различных генах, проходили испытания в качестве экспериментальных вакцин для перорального применения для ряда заболеваний. Так, например, показано, что мутанты Salmonella aro, обладающие ауксотрофным сочетанием с рядом ароматических соединений, являются эффективными пероральными вакцинами для мышей, овец, крупного скота, цыплят, а в последнее время на добровольных пациентах продемонстрировано, что они могут быть ослаблены и являться иммуногенными по отношению к человеку. Двойные мутанты Salmonella aro описаны в европейской патентной заявке EP-A-0322237. Двойные мутанты Salmonella cya crp также являются эффективными вакцинами перорального применения. Recently, genetically determined Salmonella strains that retain certain individual mutants in different genes have been tested as experimental oral vaccines for a number of diseases. For example, it has been shown that Salmonella aro mutants, which have an auxotrophic combination with a number of aromatic compounds, are effective oral vaccines for mice, sheep, cattle, chickens, and more recently, it has been shown in voluntary patients that they can be weakened and immunogenic in relation to the person. Double mutants of Salmonella aro are described in European patent application EP-A-0322237. The double mutants Salmonella cya crp are also effective oral vaccines.

Наряду с тем, что разновидности Salmonellae с ослабленной вирулентностью являются полноправными вакцинами против сальмонеллеза, их можно рассматривать также в качестве носителей или гетерологичных антигенов для иммунной системы слизистой. Это происходит потому, что Salmonellae могут проникать в организм пероральным путем и являются мощными иммуногенами, способными стимулировать системические и местные клеточные и антительные отзовы. Гетерологичные антигены из бактерий, вирусов и паразитов могут вводиться пациенту с использованием вакцин на основе Salmonella. Along with the fact that Salmonellae species with weakened virulence are full-fledged vaccines against salmonellosis, they can also be considered as carriers or heterologous antigens for the mucosal immune system. This is because Salmonellae can penetrate the body through the oral route and are powerful immunogens that can stimulate systemic and local cellular and antibody responses. Heterologous antigens from bacteria, viruses and parasites can be administered to a patient using Salmonella-based vaccines.

Одни из потенциально наиболее серьезных препятствий для использования подобных живых вакцин или поставки антигенов связаны с проблемами стабильности экспрессии чужого антигена in vivo. Нерегулируемая экспрессия больших количеств чужих белков в бактериях на основе множеств копировочных плазмид обычно приводит к быстрой потере плазмины или экспрессированного гена в клетках. Проблему можно поставить под контроль при ферментизации за счет использования индуцируемых промоторных систем, например trp или lac, для осуществления регулируемой индукции генной экспрессии с использованием соответствующей биомассы. Очевидно, что подобные промоторы не могут быть индуцированы с применением экзогенных индукторов типа ПП или ИПТГ в случае, когда бактерии развиваются в тканях хозяина в процессе самоограниченного роста после вакцинации. Some of the potentially most serious barriers to the use of such live vaccines or the delivery of antigens are related to problems in the stability of foreign antigen expression in vivo. The unregulated expression of large amounts of foreign proteins in bacteria based on multiple copy plasmids usually results in a rapid loss of the plasmin or expressed gene in the cells. The problem can be controlled by fermentation by using inducible promoter systems, for example trp or lac, to effect controlled induction of gene expression using appropriate biomass. Obviously, such promoters cannot be induced using exogenous inducers such as PP or IPTG in the case when bacteria develop in the host tissues in the process of self-limited growth after vaccination.

Нестабильность плазмид in vivo в ходе вакцинации с использованием живых бактериальных векторов отмечена в ряде работ (Маскелл с сотр., Microb Path, 2, 295 - 305, 1987, Накаяма с сотр., Bio/technology, 6, 693 - 697, 1988, Тайт с сотр., Immunology, 70, 540 - 546, 1990). Был предпринят ряд попыток для решения этой проблемы, включая использование интеграционной системы для экспрессии гетерологичного антигена из бактериальных хромосом (см. Хон с сотр. , Microb Path, 5, 407 - 418, 1988, Страгнели с сотр., Gene, 88, 57-63, 1990). Однако подобный подход применим только для некоторых антигенов, поскольку уровень экспрессии часто довольно низок (см. работу Маскелла с сотр., 1987). Накаями с сотр. описано использование связывания основного гена с экспрессионной плазмидой для стабилизации экспрессии in vivo. Хотя подобный подход и является высокоэффективным, он не предотвращает генерации свободных вариантов плазмиды, а только дает уверенность в том, что они не сохраняются. Дальнейшая стабильная, но нерегулируемая экспрессия высокого уровня чужого антигена в штамме Salmonella для вакцины может замедлять скорость роста, и, следовательно, обладает потенциальным воздействием на иммуногенность живой вакцины. Instability of plasmids in vivo during vaccination using live bacterial vectors has been reported in a number of studies (Maskell et al., Microb Path, 2, 295-305, 1987; Nakayama et al., Bio / technology, 6, 693-697, 1988, Tait et al., Immunology, 70, 540 - 546, 1990). A number of attempts have been made to solve this problem, including the use of an integration system for the expression of a heterologous antigen from bacterial chromosomes (see Hon et al., Microb Path, 5, 407 - 418, 1988; Stragneli et al., Gene, 88, 57- 63, 1990). However, a similar approach is applicable only for certain antigens, since the level of expression is often quite low (see Maskell et al., 1987). Nakayami et al. describes the use of binding of the main gene to an expression plasmid to stabilize expression in vivo. Although this approach is highly effective, it does not prevent the generation of free plasmid variants, but only gives confidence that they are not saved. Further stable, but unregulated expression of a high level of foreign antigen in the Salmonella strain for the vaccine can slow the growth rate, and therefore has a potential effect on the immunogenicity of a live vaccine.

Настоящее изобретение обеспечивает способ получения штаммов аттенуированных бактерий Salmonella, содержащих nirB промотор, оперативно связанный с последовательностью ДНК, кодирующей гетерологичный белок патогенного организма, предусматривающий получение ДНК-конструкта, содержащего nirB-промотор, оперативно связанный с ДНК последовательностью, кодирующий гетерологичный белок патогенного организма, трансформацию указанным конструктом аттенуированного штамма бактерий Salmonella, выращивание трансформированных бактерий в подходящей питательной среде и отбор целевого штамма. The present invention provides a method for producing strains of attenuated Salmonella bacteria containing an nirB promoter operably linked to a DNA sequence encoding a heterologous protein of a pathogenic organism, comprising preparing a DNA construct containing an nirB promoter operably linked to a DNA sequence encoding a heterologous protein of a pathogenic organism, transformation indicated construct of an attenuated strain of Salmonella bacteria, growing transformed bacteria in a suitable nutritionally th environment and selection of the target strain.

Изобретение также обеспечивает вакцину против болезни, вызываемой патогенным организмом, содержащую фармацевтически приемлемый носитель или разбавитель и, в качестве активного ингредиента штамм аттенуированных бактерий Salmonella, полученный способом согласно изобретению. The invention also provides a vaccine against a disease caused by a pathogenic organism, containing a pharmaceutically acceptable carrier or diluent and, as an active ingredient, a strain of attenuated Salmonella bacteria obtained by the method according to the invention.

Стабильная экспрессия гетерологичного белка может быть осуществлена in vivo. Salmonella проникают и растут в эукариотических клетках и дают колонии на слизистых поверхностях. Stable expression of a heterologous protein can be carried out in vivo. Salmonella penetrate and grow in eukaryotic cells and give colonies on mucous surfaces.

Bordetella, Vibrio, Haemophilus, Neisseria Versinia. В альтернативном варианте бактерии с ослабленной вирулентностью могут представлять собой ослабленный штамм энтеротоксигенной разновидности Escherichia coli. В частности, можно отметить следующие разновидности: S.typhi для случая тифа у человека, S.typhimurium в случае сальмонелеза у некоторых видов животных: S. enteritidis в случае пищевых отравлений у человека, S.choleraesuis в случае сальмонелеза у свиней, Bordetella pertussis в случае коклюшного кашля; Haemophilus influenzal в случае менингита: Neisseria gonorrhoeal в случае гонореи, и Versinia - в случае пищевых отравлений. Bordetella, Vibrio, Haemophilus, Neisseria Versinia. Alternatively, bacteria with reduced virulence may be a weakened strain of the enterotoxigenic variety Escherichia coli. In particular, the following varieties can be noted: S. typhi for typhoid in humans, S. typhimurium for salmonellosis in some animal species: S. enteritidis for food poisoning in humans, S. choraraesuis for salmonellosis in pigs, Bordetella pertussis case of whooping cough; Haemophilus influenzal for meningitis: Neisseria gonorrhoeal for gonorrhea, and Versinia for food poisoning.

Ослабление вирулентного действия бактерий может быть приписана необратимой мутации в генах при пути биосинтеза бактерий через ароматические аминокислоты. По меньшей мере 10 генов включены в синтез хориамата - соединения, соответствующего узловой точке пути биосинтеза через ароматические аминокислоты. Некоторые из элементов этой карты располагаются в далеко отстоящих частях бактериального генома (например aro A (5-снолпирувилсикимат-3-фосфатсинтеза), aro C (хоризматсинтеза), aro D (3-пегидрохинатнергипратаза), и aro E (сикаматиегипрогеназа). Следовательно, мутации могут иметь место в генах aro A, aro C, aro D и aro E. The weakening of the virulent action of bacteria can be attributed to an irreversible mutation in the genes along the pathway of bacterial biosynthesis through aromatic amino acids. At least 10 genes are included in the synthesis of choriamate, a compound corresponding to the nodal point of the biosynthesis pathway through aromatic amino acids. Some of the elements of this map are located in far-distant parts of the bacterial genome (for example, aro A (5-snolpiruvil sikimat-3-phosphatesynthesis), aro C (chorizmatsynthesis), aro D (3-pehydroquinatenergipratase), and aro E (sicamate hyprogenase). may occur in the genes aro A, aro C, aro D and aro E.

Однако предпочтительно, если ослабленные бактерии включают необратимую мутацию в каждом из двух дискретных генов пути биосинтеза через ароматические аминокислоты. Подобные бактерии описаны в европейской заявке EP-A-0322237. Двойными мутантами aro-типа, пригодными согласно настоящему изобретению, являются мутантные бактерии aro A, aro C, aro A, aro D и aro A, aro E. Однако и другие бактерии, имеющие мутации в других комбинациях генов aro A, aro C, aro D и aro E, также могут оказаться полезными согласно изобретению. Особенно предпочтительными являются двойные aro-мутанты Salmonella, например двойные aro-мутанты S.typhi или S.typhimurium, в частности мутанты aro A, aro C, aro A, aro D и aro A, aro E. However, it is preferable if the attenuated bacteria include an irreversible mutation in each of the two discrete genes of the biosynthesis pathway through aromatic amino acids. Such bacteria are described in European application EP-A-0322237. Double aro-type mutants suitable according to the present invention are mutant bacteria aro A, aro C, aro A, aro D and aro A, aro E. However, other bacteria having mutations in other combinations of the aro A, aro C, aro genes D and aro E may also be useful according to the invention. Particularly preferred are Salmonella double aro mutants, for example, S.typhi or S.typhimurium double aro mutants, in particular mutants aro A, aro C, aro A, aro D and aro A, aro E.

В альтернативном варианте бактерии с ослабленной вирулентностью могут включать необратимые мутации в гене, связанном с регуляцией одного или нескольких других генов (см. европейскую патентную заявку EP-A-0400958). Предпочтительно мутация имеет место в omp R - гене или в другом гене, включенном в регуляцию. Существует значительное количество прочих генов, связанных с регуляцией, о которых известно, что они обладают способностью давать отзыв на стимуляцию со стороны окружающей среды (см. Ронсон с сотр., cell 49, 579 - 581). Alternatively, bacteria with attenuated virulence may include irreversible mutations in the gene associated with the regulation of one or more other genes (see European patent application EP-A-0400958). Preferably, the mutation takes place in the omp R gene or in another gene included in the regulation. There are a significant number of other regulatory-related genes that are known to have the ability to provide feedback on stimulation from the environment (see Ronson et al., Cell 49, 579-581).

Подобный тип ослабленных бактерий может служить хранителем второй мутации во втором гене. Предпочтительно указанный второй ген является геном, копирующим фермент, включаемый в определенный путь биосинтеза, в особенности геном, включенным в предхоризматную стадию при биосинтезе через ароматические соединения. Следовательно, вторая мутация предпочтительно соответствует типам генов aro A, aro C, или aro D. A similar type of attenuated bacteria can serve as a guardian of the second mutation in the second gene. Preferably, said second gene is a gene that replicates an enzyme included in a particular biosynthesis pathway, in particular a gene included in a prechorismic stage during biosynthesis through aromatic compounds. Therefore, the second mutation preferably corresponds to the types of the genes aro A, aro C, or aro D.

Еще одним типом бактерий с ослабленной вирулентностью является те из них, для которых ослабление осуществляется при наличии необратимой мутации в копирующей ДНК бактерии, или связанной с регуляцией экспрессии копирующей ДНК, для белка, получаемого в ответ на воздействие окружающей среды. Подобные бактерии описаны в патенте WO 91/15572. Необратимая мутация может представлять собой делецию, вставку, инверсию или заменение. Мутация в форме делеции может быть сгенерирована с использованием транспозона. Another type of bacteria with attenuated virulence is one for which attenuation occurs when there is an irreversible mutation in the DNA copying bacterium, or associated with the regulation of the expression of copying DNA, for a protein produced in response to environmental influences. Such bacteria are described in patent WO 91/15572. An irreversible mutation may be a deletion, insertion, inversion, or substitution. A mutation in the form of a deletion can be generated using transposon.

В число примеров белков, которые получают в результате отзыва на воздействие окружающей среды, входят белки, реагирующие на тепловое воздействие (их получают в результате повышения температуры выше 42oC), белки, реагирующие на уменьшение количества питательных веществ (которые получают в результате отзыва на уменьшение содержания основных питательных элементов, например фосфатов или азота до уровня, лежащего ниже того, который требуется для выживания микроорганизмов), белки, реагирующие на токсическое воздействие (которые получают в результате отзыва на токсические соединения, например красители, кислоты, или возможно эксудаты растений), или белки, реагирующие на метаболическое разрушение (которые получают в результате отзыва на флуктуации, например, в уровне содержания ионов, воздействующих на способность микроорганизмов к осморегуляции, или в уровне содержания витаминов или кофакторов, которые способны вызвать прекращение метаболизма.Examples of proteins that are obtained as a result of feedback on the environment include proteins that respond to heat (they are obtained by raising the temperature above 42 o C), proteins that respond to a decrease in the amount of nutrients (which are obtained as a result of feedback on reduction in the content of essential nutrients, such as phosphates or nitrogen, to a level lower than that required for the survival of microorganisms), proteins that respond to toxic effects (which are obtained as a result of feedback on toxic compounds, such as dyes, acids, or possibly plant exudates), or proteins that respond to metabolic degradation (which result from feedback on fluctuations, for example, in the level of ions affecting the ability of microorganisms to osmoregulation, or in the content of vitamins or cofactors that can cause a cessation of metabolism.

Предпочтительным белком, реагирующим на тепловое воздействие, является белок, копируемый геном htr A (обозначается также как dep P). Прочие белки кодируются генами, о которых известно, что они участвуют в отзыве на внешнее воздействие, например grp E, gro EL (moPA), dna K, gro ES, lon и dna J. Существует также много других белков, кодируемых генами, вовлеченными в индукцию в виде отзыва на воздействие окружающей среды (см. Ронсон с сотр., Cell 49, 579 - 581). Среди них следует отметить систему ntr B/ntr C E.coli, которая индуцируется в виде отзыва на уменьшение содержания азота и которая положительно регулирует gln A и nif LA (см. Бак с сотр., Nature 320, 374 - 378, 1986; Хиршман с сотр. , Proc. Natl, Acad, Sci, USA 82, 7525, 1985; Никсон с сотр., Proc, Natl, Acad, Sci, USA 83, 7850 - 7854, 1986; Райтцер и Маганзаник, Cell, 45, 785. 1986), система phob/phob E.coli, которая индуцируется при отзыве на уменьшение содержания фосфатов (Макино с сотр., J.Mol. Biol. 192, 549 - 556, 1986), система cpx A/sfr A E.coli, которая индуцируется при отзыве на красители и другие токсичные производные (см. Альбин с сотр. J.Biol.Chem., 261, 4698, 1986, Друри с сотр., J.Biol.Chem., 260, 4236 - 4272, 1985). Аналогичная система для Rhisobium - это dct B/dct D, которая дает отзыв на 4C-дикарбоновые кислоты (Ронсон с сотр., J.Bacteriol, 169, 2424, 49, 579 - 581, 1987). Вирулентная система этого типа описана для Agrobacterium. Она соответствует типу vir A/vir G и индуцируется в виде отзыва на эксудаты растений (см. Ле-Ру со сотр. EMBO. J., 6, 849 - 856, 1987, Стечел и Замбриски, Am. J.Vet. Res, 45, 59 - 66, 1986, Вайненс с сотр., Proc.Natl.Acad.Sci. USA, 83, 8278, 1986). Аналогичным образом система bvg C - bvg A Bordetella pertussis (ранее известная как Vir) регулирует продуцирование вирулентной детерминанты в виде отзыва на флуктуации концентраций иона Mg2+ и никотиновой кислоты (см. Зрико с сотр., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86, 6671 - 6675).A preferred heat-responsive protein is that copied by the htr A gene (also referred to as dep P). Other proteins are encoded by genes that are known to be involved in external response, such as grp E, gro EL (moPA), dna K, gro ES, lon and dna J. There are also many other proteins encoded by the genes involved in induction in the form of feedback on environmental exposure (see Ronson et al., Cell 49, 579-581). Among them, the ntr B / ntr C E. coli system, which is induced as a response to a decrease in nitrogen content and which positively regulates gln A and nif LA, should be noted (see Buck et al., Nature 320, 374 - 378, 1986; Hirschman et al., Proc. Natl, Acad, Sci, USA 82, 7525, 1985; Nixon et al., Proc, Natl, Acad, Sci, USA 83, 7850 - 7854, 1986; Reitzer and Maganzanik, Cell, 45, 785 . 1986), the phob / phob system of E. coli, which is induced in response to a decrease in phosphate content (Makino et al., J. Mol. Biol. 192, 549 - 556, 1986), cpx A / sfr A E. coli system which is induced upon recall of dyes and other toxic derivatives (see Albin et al. J. Biol. Chem. 261, 4698, 1986; Drury et al., J. Biol. Chem., 260, 4236 - 4272, 1985). A similar system for Rhisobium is dct B / dct D, which gives feedback on 4C-dicarboxylic acids (Ronson et al., J. Bacteriol, 169, 2424, 49, 579-581, 1987). A virulent system of this type has been described for Agrobacterium. It corresponds to the vir A / vir G type and is induced as a response to plant exudates (see Le Roux et al. EMBO. J., 6, 849 - 856, 1987, Stechel and Zambriski, Am. J. Vet. Res, 45, 59 - 66, 1986, Vinens et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 83, 8278, 1986). Similarly, the bvg C - bvg A Bordetella pertussis system (formerly known as Vir) regulates the production of a virulent determinant in the form of feedback on fluctuations in the concentration of Mg 2+ ion and nicotinic acid (see Zrico et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86, 6671 - 6675).

Для использования в форме живой вакцины бактерии с ослабленной вирулентностью не должны обращаться вновь в вирулентное состояние. Вероятность подобного события при мутации опиничной последовательности ДНК можно рассматривать как незначительную. Однако риском обратного перехода, который может произойти в случае бактерий, ослабленных в результате мутаций в каждой из двух дискретных последовательностей ДНК, пренебрегать нельзя. Следовательно, предпочтительными бактериями с ослабленной вирулентностью являются те из них, или которых ослабление достигается в случае мутации в последовательности ДНК, кодирующей белок, который продуцируется в виде отзыва на воздействие окружающей среды, а также в случае мутации во второй последовательности ДНК. For use in the form of a live vaccine, bacteria with attenuated virulence must not revert to a virulent state. The likelihood of such an event during mutation of the opinic DNA sequence can be considered insignificant. However, the risk of a reverse transition, which can occur in the case of bacteria weakened by mutations in each of the two discrete DNA sequences, cannot be neglected. Therefore, the preferred bacteria with attenuated virulence are those that are attenuated by mutation in the DNA sequence encoding a protein that is produced as a response to environmental influences, as well as in the case of mutations in the second DNA sequence.

Вторая последовательность ДНК предпочтительно кодирует Фермент, включенный в основное ауксотрофное направление синтеза или является последовательностью, продукт которой управляет регуляцией генов, реагирующих на изменение условий осмоса, например omp А (Infect and Jmmun) 1989, 2136 - 2140). Наиболее предпочтительным является случай, когда мутация имеет место в последовательности ДНК, включенной в направление биосинтеза через ароматические аминокислоты, более конкретно - последовательности ДНК, кодирующей aro A, aro C, aro D. The second DNA sequence preferably encodes an enzyme included in the main auxotrophic direction of synthesis or is a sequence whose product controls the regulation of genes that respond to changes in osmosis conditions, for example omp A (Infect and Jmmun 1989, 2136 - 2140). Most preferred is the case when the mutation takes place in the DNA sequence included in the direction of biosynthesis through aromatic amino acids, more specifically, the DNA sequence encoding aro A, aro C, aro D.

Бактерии с ослабленной вирулентностью могут быть получены в результате созданием мутации в последовательности ДНК с использованием известных способов (см. Маниатие, "Лабораторное руководство по молекулярному клонированию", 1982). Невозвратные мутации могут быть вызваны посредством введения гибридного транспозона Ihpho A, например в штамм S.typhimurium Inpho A может генерировать ферментационно активные белковые сшивки щелочной фосфатазы с периплазменными или мембранными белками. Транспозон Inpho A переносит ген, кодирующий способность противостоять воздействию канамидина. Транспуктанты подбирают таким образом, чтобы они обладали способностью противостоять воздействию канамицина, при росте колоний на соответствующей среде или селекции. Bacteria with attenuated virulence can be obtained by creating a mutation in the DNA sequence using known methods (see Maniatie, "Laboratory Manual for Molecular Cloning", 1982). Irrevocable mutations can be caused by the introduction of the Ihpho A hybrid transposon, for example, in the S. typhimurium Inpho A strain, it can generate fermentation-active protein cross-links of alkaline phosphatase with periplasmic or membrane proteins. Inpho A transposon carries a gene encoding the ability to withstand the effects of kanamidine. Transpractants are selected so that they have the ability to withstand the effects of kanamycin, with the growth of colonies on the appropriate medium or selection.

Альтернативные способы включают клонирование последовательности ДНК в векторе, например плазмиде или космиде, и вставку избирательного маркеровочного гена в клонируемую последовательность ДНК, приводящего к ее дезактивации. Плазмиду, несущую дезактивированную последовательность ДНК и различные избирательные маркеры, можно вводить в организм с использованием известных способов (см. Маниатие "Лабораторное руководство по молекулярному клонированию", 1982). Имеется возможность путем подходящей селекции идентифицировать мутант, для которого дезактивированная последовательность ДНК рекомбинирует в хромосому микроорганизма, а "дикая" последовательность ДНК становится нефункциональной в процессе, известном как аллельный обмен. В частности используемый вектор предпочтительно нестабилен в микроорганизме и будет спонтанно исчезать. Мутационная последовательность ДНК из плазмиды и "дикая" последовательность ДНК могут взаимно обменяться в результате обмена генотипами. Дополнительные способы предусматривают исключение введения чужой ДНК в штамм вакцины в месте мутации, а также введение в указанный штамм резистентных и антибиотикам маркеров. Alternative methods include cloning a DNA sequence in a vector, for example a plasmid or cosmid, and inserting a selective marker gene into the cloned DNA sequence, leading to its deactivation. A plasmid carrying a deactivated DNA sequence and various selective markers can be introduced into the body using known methods (see Maniatie "Laboratory manual for molecular cloning", 1982). It is possible by appropriate selection to identify a mutant for which a deactivated DNA sequence recombines into the chromosome of a microorganism, and a “wild” DNA sequence becomes non-functional in a process known as allelic exchange. In particular, the vector used is preferably unstable in the microorganism and will spontaneously disappear. The mutational DNA sequence from the plasmid and the wild DNA sequence can mutually exchange as a result of the exchange of genotypes. Additional methods include the exclusion of the introduction of foreign DNA into the vaccine strain at the mutation site, as well as the introduction of resistant and antibiotic markers into the strain.

Гетерологичный антиген, который бактерии с ослабленной вирулентностью могут экспрессировать, может например включать антигенную петерминанту патогенного организма. Антиген может быть получен из вируса, бактерии, грибков, дрожжей или паразитов. Следовательно гетерологичный белок обычно включает антигенную последовательность, выделенную из вируса, бактерии, грибков, дрожжей или паразитов. Более конкретно, антигенная последовательность может быть получена из вируса иммунодефицита человека (ВИЧ), например ВИЧ-1 или ВИЧ-2, вируса гепатита A или Б, риновируса человека, например типа 2 или типа 14, вируса лихорадки (герпеса), поливируса типа 2 или 3, вируса ящура, вируса гриппа, вируса поражения тазобедренного сустава, антигена клеточной поверхности CD-4 и Chlamydia trachomatis. Антиген может включать сайт связывания рецептора CD-4 ВИЧ, например ВИЧ-1 или ВИЧ-2. В число прочих пригодных антигенов входят субъединица лабильного к нагреванию токсина B E.coli (LT-B), антигены E, coli K-88, белок P.69 из B.pertussis, фрагмент C токсина столбняка и антигены трематоны, микоплазмы, круглых червей, ленточных червей, вируса бешенства и ротавируса. A heterologous antigen that bacteria with reduced virulence can express may, for example, include the antigenic determinant of the pathogenic organism. The antigen can be obtained from a virus, bacteria, fungi, yeast or parasites. Therefore, a heterologous protein typically comprises an antigenic sequence isolated from a virus, bacterium, fungus, yeast, or parasite. More specifically, the antigenic sequence can be obtained from human immunodeficiency virus (HIV), for example HIV-1 or HIV-2, hepatitis A or B virus, human rhinovirus, for example type 2 or type 14, fever virus (herpes), type 2 polivirus or 3, foot-and-mouth disease virus, influenza virus, hip lesion virus, CD-4 cell surface antigen and Chlamydia trachomatis. The antigen may include an HIV CD-4 receptor binding site, for example HIV-1 or HIV-2. Other suitable antigens include the subunit of heat-labile E. coli toxin B (LT-B), E, coli K-88 antigens, B. pertussis protein P.69, tetanus toxin fragment C and trematon, mycoplasma, roundworm antigens , tapeworms, rabies virus and rotavirus.

Предпочтительным промотором для регулирования экспрессии гетерологичного белка является промотор nir B. Промотор nir B был выделен из E.coli, где он направляет экспрессию оперона, включающего ген нитритной репуктазы nir B (см. Джейермен с сотр., J.Mol.Biol, 196, 781 - 788, 1987), nirD, nirC и cys G (см. Пикмен с сотр., Eur J.Biochem 191, 315 - 323, 1990). Он регулируется как нитритами, так и изменениями давления кислорода в окружающей среде, становясь активным при недостатке кислорода (Коул, Biochem.Biophys.Acta. 162, 356 - 368, 1968). Отзыв на анаэробное передается через блок FNR, который действует в качестве транскрипционного активатора, а в соответствии с механизмом, общим для многих анаэробных респираторных генов. A preferred promoter for regulating the expression of a heterologous protein is the nir B promoter. The nir B promoter has been isolated from E. coli, where it directs the expression of an operon including the nir B nitrite reductase gene (see Jeyermen et al., J. Mol. Biol, 196, 781 - 788, 1987), nirD, nirC, and cys G (see Pickman et al., Eur J. Biochem 191, 315 - 323, 1990). It is regulated by both nitrites and changes in the pressure of oxygen in the environment, becoming active with a lack of oxygen (Cole, Biochem. Biophys. Acta. 162, 356 - 368, 1968). Feedback on anaerobic is transmitted through the FNR block, which acts as a transcriptional activator, and in accordance with the mechanism common to many anaerobic respiratory genes.

В результате анализа с применением селекции и мутации была выделена часть промотора, дающая отзыв только на анаэробиоз, и в результате сравнения с прочими анаэробно регулируемыми промоторами было идентифицировано состояние сайта FNR-связывания (Белл с сотр., Nucl.Acids Res. 17, 3865 - 3874, 1989; Джейермен с сотр. , Nucl.Acids.Res. 17, 135 - 1454, 1989). Показано также, что расстоянием между путативным сайтом FNR-связывания и гомологической областью - 10 является критическим (Белл с сотр., Molec.Microbiol., 4, 1753 - 1763, 1990). Следовательно предпочтительно использовать только ту часть nirB-промотора, которая дает отзыв только на анаэробиоз. В данном описании под термином "nir B-промотор" понимается как сам по себе промотор, так и часть его производного, способная промотировать экопрессию копирующей последовательности в анаэробных условиях. Последовательность, реально использованная согласно настоящему изобретению, содержащая nir B-промотор, имеет структуру:
AATTCAGGTAAAXXXGATGTACATCAAATGGTACCCCTTGCTGAATCGTTAAGGTAGGCGGTAGGGCC
Для трансформации в способе согласно изобретению можно использовать любые известные методы, например, электрофорез. Таким образом получают ослабленные бактерии, способные к экспрессии белка, гетерологичного по отношению к бактерии. Культуру бактерий с ослабленной вирулентностью можно выращивать в аэробных условиях. Таким способом получают достаточное количество бактериального препарата для приготовления вакцины при минимальной экспрессии гетерологичного белка.
As a result of the analysis using selection and mutation, a part of the promoter was isolated, giving feedback only on anaerobiosis, and as a result of comparison with other anaerobically regulated promoters, the state of the FNR binding site was identified (Bell et al., Nucl.Acids Res. 17, 3865 - 3874, 1989; Jeyerman et al., Nucl. Acids. Res. 17, 135 - 1454, 1989). It was also shown that the distance between the putative FNR binding site and the homologous region of –10 is critical (Bell et al., Molec.Microbiol., 4, 1753–1763, 1990). Therefore, it is preferable to use only that part of the nirB promoter that gives feedback only on anaerobiosis. In this description, the term "nir B-promoter" refers to both the promoter itself and a part of its derivative capable of promoting the ecopressing of the copy sequence under anaerobic conditions. The sequence actually used according to the present invention, containing nir B-promoter, has the structure:
AATTCAGGTAAAXXXGATGTACATCAAATGGTACCCCTTGCTGAATCGTTAAGGTAGGCGGTAGGGCC
For transformation in the method according to the invention, you can use any known methods, for example, electrophoresis. In this way, weakened bacteria capable of expressing a protein heterologous with respect to the bacterium are obtained. A culture of bacteria with weakened virulence can be grown under aerobic conditions. In this way, a sufficient amount of a bacterial preparation is prepared to prepare a vaccine with minimal expression of a heterologous protein.

Генная конструкция ДНК обычно представляет собой способный к репликации вектор экспрессии, включающий nirB-промотор, связанный с последовательностью ДНК, кодирующей гетерологичный белок. nir B-промотр можно вводить в вектор экспрессии, который уже содержит ген, кодирующий гетерологичный белок, вместо имеющегося промотора, регулирующего экспрессию белка. Естественно, что вектор экспрессии должен быть совместим с ослабленными бактериями, в которые необходимо его ввести. The DNA gene construct is typically a replicable expression vector comprising an nirB promoter linked to a DNA sequence encoding a heterologous protein. The nir B-promoter can be introduced into an expression vector that already contains a gene encoding a heterologous protein, instead of the existing promoter that regulates protein expression. Naturally, the expression vector must be compatible with attenuated bacteria into which it must be introduced.

Вектор экспрессии должен быть снабжен соответствующими контрольными элементами транскрипции и трансляции, включающими, помимо nirB-промотор, сайт завершения транскрипции и кодоны начала и конца трансляции. Предусматривается также соответствующий сайт рибосомного связывания. Вектор обычно содержит область начала репликации и при желании - специальный маркерный ген, например, ген, отвечающий за сопротивляемость антибиотикам. Вектор может представлять собой плазмиду. The expression vector should be equipped with appropriate control elements for transcription and translation, including, in addition to the nirB promoter, the site of transcription completion and codons of the beginning and end of translation. An appropriate ribosomal binding site is also contemplated. The vector usually contains the region of origin of replication and, if desired, a special marker gene, for example, the gene responsible for antibiotic resistance. The vector may be a plasmid.

Вакцину предпочтительно получают в лиофилизированной форме, например, в виде капсул, предназначенной для перорального введения. Указанные капсулы могут иметь пищевую оболочку, например, из "Юдрегейт-S", "Юдрегейт-L", ацетата целлюлозы, фталата целлюлозы или оксипропилметилцеллюлозы. Капсулы можно применять как сами по себе, так и после восстановления первичного состояния лиофилизированного продукта перед введением, например, в виде суспензии. Восстановление исходного состояния осуществляют в буферном растворе при подходящем pH, обеспечивающем жизнеспособность микроорганизмов. Для защиты ослабленных бактерий и вакцины от желудочной кислотной среды, перед каждым ее введением предпочтительно вводят препарат бикарбоната натрия. В альтернативном варианте вакцину получают в виде рецептуры для парентерального, насального способа введения, или для введения через молочную железу. The vaccine is preferably obtained in lyophilized form, for example, in the form of capsules intended for oral administration. Said capsules may have a food coating, for example, from Udregate-S, Udregate-L, cellulose acetate, cellulose phthalate or hydroxypropyl methylcellulose. Capsules can be used both by themselves and after restoration of the initial state of the lyophilized product before administration, for example, in the form of a suspension. The restoration of the initial state is carried out in a buffer solution at a suitable pH, ensuring the viability of microorganisms. To protect attenuated bacteria and the vaccine from the gastric acidic environment, sodium bicarbonate is preferably administered prior to each administration. Alternatively, the vaccine is formulated for parenteral, topical administration, or for administration through the mammary gland.

Вакцину согласно настоящему изобретению можно использовать для профилактики пациентов, предпочтительно человека, хотя возможно ее применение и на животных. Возникновение заражения, вызванного патогенным источником, таким образом, может быть предотвращено в результате введения эффективной дозы вакцины согласно настоящему изобретению. Вслед за этим бактерии экспрессируют гетерологичный белок, способный повышать уровень антител к данному микроорганизму. Используемые дозировки зависят от различных факторов, включая рост и вес пациента, типа вакцины и природы гетерологичного белка. Однако в случае ослабленных бактерий S.typhi для взрослого пациента с весом тела 70 кг предпочтительной является дозировка для перорального введения, содержащая 109 - 1010 микроорганизмов S.typhi на дозу.The vaccine according to the present invention can be used for the prevention of patients, preferably humans, although it is possible to use it in animals. The occurrence of infection caused by a pathogenic source can thus be prevented by administering an effective dose of the vaccine according to the present invention. Following this, the bacteria express a heterologous protein capable of increasing the level of antibodies to this microorganism. The dosages used depend on various factors, including the height and weight of the patient, the type of vaccine and the nature of the heterologous protein. However, in the case of attenuated S.typhi bacteria, for an adult patient with a body weight of 70 kg, a dosage for oral administration containing 10 9 to 10 10 S.typhi microorganisms per dose is preferred.

Приведенные ниже примеры иллюстрируют изобретение. На прилагаемых фиг. 1-4 показана способность изолятов S typhimurium к росту in vivo соответственно в печени, селезенке, лимфатических фолликулах (Пейеровых бляшках) и брыжеечных лимфатических узлах мышей BALB/C. На оси X отложено количество суток после заражения, на оси Y - десятичный логарифм от числа выживших микроорганизмов на каждый из органов, на графике Δ обозначает изолят BRD - 509, □ - изолят BRD - 847,

Figure 00000002
изолят BRD - 743, --- обозначает отсутствие, а --- -введение ампициллина.The following examples illustrate the invention. In the attached FIG. 1-4 show the ability of S typhimurium isolates to grow in vivo, respectively, in the liver, spleen, lymphatic follicles (Peyer's patches) and mesenteric lymph nodes of BALB / C mice. On the X axis, the number of days after infection is plotted, on the Y axis, the decimal logarithm of the number of surviving microorganisms for each of the organs, on the graph Δ indicates isolate BRD - 509, □ - isolate BRD - 847,
Figure 00000002
isolate BRD - 743, --- indicates the absence, and --- the introduction of ampicillin.

На фиг. 5 показаны титры мышиной сыворотки против фрагмента C противостолбнячного токсина. На оси X обозначены типы бактерий, использованных для заражения мышей; число доз указано в скобках. На оси Y обозначено значение поглощения при 492 нм. In FIG. 5 shows titers of mouse serum against fragment C of tetanus toxin. On the X axis are the types of bacteria used to infect mice; the number of doses is indicated in parentheses. The Y axis indicates the absorbance at 492 nm.

Пример. Получение pTET nir 15. Example. Getting pTET nir 15.

Экспрессионную плазмиду pTET nir 15 получают из pTET 115 (см. Макофф с сотр. Nucl. Acids. Res. 17, 10191-10202, 1989) в результате замены области EcoRI-ApaI, длинной 1354 пар оснований, содержащей lacI-ген и tac-промотор, на следующую пару олигонуклеотидов 1 и 2:
oligo - 1 5'-AATTCAGGTAAAXXXGATGTACATCAAATGGTACCCCTTGCTGAATC
oligo - 2 3'-GTCCAXXXAAACTACATGTAGXXXACCATGGGGAACGACTTAG
GTTAAGGTAGGCGGTAGGGCC - 3'
CATTCCATCCGCCATC - 5'
Олигонуклеотиды синтезируют с использованием "Ген Ассемблер" фирмы "Фармация", наличие полученной плазмиды подтверждает секвенированием (см. Макофф с сотр. Bio/Technology 7, 1043 - 1046, 1989).
The expression plasmid pTET nir 15 was obtained from pTET 115 (see Macoff et al. Nucl. Acids. Res. 17, 10191-10202, 1989) by replacing the EcoRI-ApaI region, 1354 base pairs long, containing the lacI gene and tac- promoter for the following pair of oligonucleotides 1 and 2:
oligo - 1 5'-AATTCAGGTAAAXXXGATGTACATCAAATGGTACCCCTTGCTGAATC
oligo - 2 3'-GTCCAXXXAAACTACATGTAGXXXACCATGGGGAACGACTTAG
GTTAAGGTAGGCGGTAGGGCC - 3 '
CATTCCATCCGCCATC - 5 '
Oligonucleotides are synthesized using Pharmacy Gene Assembler; the presence of the obtained plasmid is confirmed by sequencing (see Makoff et al. Bio / Technology 7, 1043-1046, 1989).

Получение SL - 1334 aro A aro D, содержащего pTET nir 15. Obtaining SL - 1334 aro A aro D containing pTET nir 15.

С целью получения штамма вакцины Salmonella, экопрессирующего фрагмент C токсина столбняка по контролем nirB-промотора, промежуточный штамм, S.typhimuriam LB-5010 (r) (см. Буллас и Рио. J.Bact., 156, 471 - 474, 1983) трансформируют pTET nir 15. Колонии, экспрессирующие фрагмент C, детектируют посредством селекции с применением антибиотиков с последующим иммунноблотированнием посредством сыворотки фрагмента C токсина столбняка. Колонии выращивают в течение ночи в аэробных условиях на нитроцеллюлозном фильтре, после чего осуществляют индуцирование посредством выдерживания в течение 4 часов перед иммуноблотированием в анаэробных условиях. Штамм, стабильно экспрессирующий фрагмент C используют для получения плазмидной ДНК. Ее применяют для трансформации методом электрофореза изолята S.typhimurium SL-1344 aro A aro D, обозначаемого BRD-509. Штамм, стабильно экспрессирующий фрагмент C (что проверяют иммуноблотированием в соответствии с описанным выше способом), используют для опытов in vivo под обозначением BR D - 847. In order to obtain a strain of the Salmonella vaccine that ecopresses tetanus toxin fragment C by controlling the nirB promoter, an intermediate strain, S. typhimuriam LB-5010 (r) (see Bullas and Rio. J.Bact., 156, 471 - 474, 1983) transform pTET nir 15. Colonies expressing fragment C are detected by selection using antibiotics, followed by immunoblotting with serum of tetanus toxin fragment C. The colonies are grown overnight under aerobic conditions on a nitrocellulose filter, after which they are induced by incubation for 4 hours before immunoblotting under anaerobic conditions. A strain stably expressing fragment C is used to obtain plasmid DNA. It is used for electrophoresis transformation of the isolate S.typhimurium SL-1344 aro A aro D, designated BRD-509. The strain stably expressing fragment C (which is checked by immunoblotting in accordance with the method described above) is used for in vivo experiments under the designation BR D - 847.

Сравнение кинетики in vivo для BRD-743 и BRD-847 на мышах BAL B/C. Comparison of in vivo kinetics for BRD-743 and BRD-847 in BAL B / C mice.

Способность расти in vivo или BRD-734 (BRD-509, содержащий pTET85) и BRD-847 проверяют при пероральном введении препарата мышам BAL B/C. pTET 85 получают из pTET tac 115 (см. Макофф с сотр., Nucl.Acids.Res., 17 10191 - 10202, 1989) в результате делеции фрагмента EcoRI, длинной 1,2 тыс. пар оснований, несущего lacI-ген. В результате происходит экспрессия фрагмента C в штамме Salmonella. Число бактерий определяют в печени, селезенке, лимфатических фолликулах (Пайеровых бляшках) и в брыжеечных лимфатических узлах. Выделенные у мышей бактерии также исследуют на предмет их способности расти на содержащих ампициллин культурах (в качестве индивикатора процентного количества микроорганизмов, еще сохраняющих экспрессионный фрагмент C плазмиды. Результаты приведены на фиг. 1-4. При использовании одинаковых начальных количеств микроорганизмов (5•109) для заражения мышей обнаружено, что как BRD-743, так и BRD-847 способны проникать и сохраняться во всех исследованных тканях мышей, однако при более низком уровне по сравнению с BRD-509. Однако интересное отличие состоит в том, что количество резистентных к ампициллину микроорганизмов, полученных от мышей, зараженных BRD-743 быстро уменьшается, и все выделенные микроорганизмы становятся чувствительными к ампициллину на 14 сутки. Этот факт говорит о том, что селекция in vivo быстро приводит к потере pTET 85 из штамма вакцины Salmonella. Напротив, исследования, проведенные в отсутствии и в присутствии ампициллина для BRD-847, давали одинаковые результаты при наблюдении времени заражения. Это иллюстрирует дополнительное преимущество pTET 15 в вакцинном штамме S.typhimurium, получаемом из микроорганизмов, обладающих потенциальной возможностью к экспрессии Фрагмента C in vivo в течение более продолжительного периода времени, что является основным преимуществом с точки зрения иммуногенности.The ability to grow in vivo or BRD-734 (BRD-509 containing pTET85) and BRD-847 are tested when the drug is administered orally to BAL B / C mice. pTET 85 is obtained from pTET tac 115 (see Makoff et al., Nucl. Acids. Res., 17 10191 - 10202, 1989) as a result of deletion of the EcoRI fragment, 1.2 thousand base pairs long, carrying the lacI gene. As a result, the expression of fragment C in the Salmonella strain occurs. The number of bacteria is determined in the liver, spleen, lymphatic follicles (Payer plaques) and mesenteric lymph nodes. Bacteria isolated from mice are also examined for their ability to grow on ampicillin-containing cultures (as an indicator of the percentage of microorganisms that still retain the expression fragment of plasmid C. The results are shown in Figs. 1–4. Using the same initial amounts of microorganisms (5 • 10 9 ) for infection of mice, it was found that both BRD-743 and BRD-847 are able to penetrate and persist in all studied tissues of mice, however, at a lower level compared to BRD-509. However, an interesting difference is The fact is that the number of ampicillin-resistant microorganisms obtained from mice infected with BRD-743 rapidly decreases, and all isolated microorganisms become sensitive to ampicillin on day 14. This fact suggests that in vivo selection quickly leads to the loss of pTET 85 from the Salmonella vaccine strain In contrast, studies performed in the absence and presence of ampicillin for BRD-847 gave the same results when observing the time of infection. This illustrates the added benefit of pTET 15 in the S. typhimurium vaccine strain obtained from microorganisms with the potential for expression of Fragment C in vivo over a longer period of time, which is a major advantage in terms of immunogenicity.

Иммунизация мышей BAl B/C с использованием штаммов Salmonella, содержащих pTET85 (BRD-743) или рTET nir 15 (BRD-847). Immunization of BAl B / C mice using Salmonella strains containing pTET85 (BRD-743) or pTET nir 15 (BRD-847).

Группам из 20 мышей вводят перорально от 5•109 клеток культур BRD-743, BRD-847 или BRD-509. На 25 сутки у всех мышей отбирают образцы сыворотки и анализируют методом иммуноферментного анализа на предмет наличия противостолбнячных антител. У всех мышей, зараженных BRD-847, наблюдается измеримое количество антител против фрагмента C спустя 25 суток, тогда как у мышей, зараженных BRD-743, или BRD-509, этого не наблюдается (см. фиг. 5). На 25 сутки по 10 мышей каждой из групп подвергают повторной иммунизации (для групп, зараженных BRD-743 и BRD-847). Полученные значения для мышей, повторно иммунизированных BRD-847, значительно выше, чем для мышей, повторно иммунизированных BRD-743. Мыши, повторно иммунизированные перорально BRD-509, не дают сколь-нибудь значительного отзыва на фрагмент С.Groups of 20 mice are orally administered from 5 x 10 9 cells of BRD-743, BRD-847, or BRD-509 cultures. On day 25, serum samples were taken from all mice and analyzed by enzyme-linked immunosorbent assay for the presence of tetanus antibodies. All mice infected with BRD-847 showed a measurable amount of antibodies against fragment C after 25 days, while mice infected with BRD-743 or BRD-509 did not (see FIG. 5). On day 25, 10 mice of each group were re-immunized (for groups infected with BRD-743 and BRD-847). The values obtained for mice re-immunized with BRD-847 are significantly higher than for mice re-immunized with BRD-743. Mice re-immunized orally with BRD-509 did not give any significant response to fragment C.

Контрольное заражение токсином столбняка мышей, иммунизированных путем перорального введения BRD-743 и BRD-847. Control tetanus toxin infection in mice immunized by oral administration of BRD-743 and BRD-847.

Вакцинацию мышей осуществляют перорально с использованием BRD-743, BRD-847 и BRD-509, после чего их используют для испытания иммунизации против контрольного заражения токсином столбняка (после введения одной или двух доз иммунизирующего штамма). Группам по 20 мышей дают по единичной пероральной дозе в 5 х 109 микроорганизмов, и группы по 10 мышей подвергаются контрольному заражению на 25-е сутки после вакцинации с использованием 50 50%-ных смертельных доз токсина столбняка (см.табл.1). Вакцинированные BRD-847 мыши являются полностью защищенными против контрольного заражения после однократного перорального введения единичной дозы, тогда как вакцинированные BRD-743 мыши защищены только частично (2 уцелевших на 10 животных). Остальные группы по 10 мышей получают по второй дозе (5 х 109) микроорганизмов на 15 сутки после начала испытания, и подвергаются контрольному заражению на 46 сутки после введения первой дозы. Вновь вакцинированные BRD-847 мыши являются полностью защищенными против контрольного заражения, тогда как вакцинированные BRD-743 мыши защищены только частично (5 уцелевших из 10). Мыши, иммунизированные 1 или 2 дозами BRD- 509, полностью погибают после контрольного заражения. BRD- 847 является эффективной после однократного перорального приема вакцины против токсина столбняка при контрольном заражении мышей. Для некоторых групп мышей проводили контрольное заражение токсином столбняка после внутривенного введения 1 или 2 доз по 10 микроорганизмов штаммов BRD-847 и BRD-743. Все мыши являются полностью защищенными против контрольного заражения токсином столбняка после введения 1 и 2 доз штамма вакцины.Mice are vaccinated orally using BRD-743, BRD-847, and BRD-509, after which they are used to test immunization against control tetanus toxin infection (after administration of one or two doses of the immunizing strain). Groups of 20 mice were given a single oral dose of 5 x 10 9 microorganisms, and groups of 10 mice were challenged on the 25th day after vaccination using 50 50% lethal doses of tetanus toxin (see table 1). Vaccinated BRD-847 mice are fully protected against challenge following a single oral administration of a single dose, whereas vaccinated BRD-743 mice are only partially protected (2 survivors per 10 animals). The remaining groups of 10 mice receive a second dose (5 x 10 9 ) of microorganisms on the 15th day after the start of the test, and are subjected to control infection on the 46th day after the first dose. The newly vaccinated BRD-847 mice are fully protected against challenge, while the BRD-743 vaccinated mice are only partially protected (5 out of 10 surviving). Mice immunized with 1 or 2 doses of BRD-509 completely die after challenge. BRD-847 is effective after a single oral administration of a tetanus toxin vaccine in control mice. For some groups of mice, a tetanus toxin challenge was performed after intravenous administration of 1 or 2 doses of 10 microorganisms of strains BRD-847 and BRD-743. All mice are fully protected against tetanus toxin challenge following administration of 1 and 2 doses of the vaccine strain.

Claims (7)

1. Способ получения аттенуированного штамма бактерий Salmonella, содержащего промотор nirB, функционально связанный с ДНК-последовательностью, кодирующей гетерологичный белок патогенного организма, отличающийся тем, что получают ДНК-конструкции, содержащие промотор nirB, функционально связанный с ДНК-последовательностью, кодирующей гетерологичный белок патогенного организма, трансформацию данной конструкцией аттенуированного штамма бактерий Salmonella, выращивают трансформированные бактерии в подходящей питательной среде и отбирают целевой штамм. 1. A method of obtaining an attenuated strain of Salmonella bacteria containing the nirB promoter functionally linked to a DNA sequence encoding a heterologous protein of a pathogenic organism, characterized in that DNA constructs containing a nirB promoter functionally linked to a DNA sequence encoding a heterologous protein of a pathogenic organism, transformation of the attenuated strain of bacteria Salmonella by this design, transformed bacteria are grown in a suitable nutrient medium and the target piece is selected amm. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что трансформируют аттенуированный штамм бактерий Salmonella typhi или Salmonella typhi murium. 2. The method according to claim 1, characterized in that the attenuated strain of bacteria Salmonella typhi or Salmonella typhi murium is transformed. 3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что трансформируют штамм бактерий Salmonella, аттенуированный с помощью неревертирующей мутации в одном или нескольких генах механизма биосинтеза ароматических аминокислот. 3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that they transform the strain of bacteria Salmonella, attenuated using a non-reversing mutation in one or more genes of the mechanism of biosynthesis of aromatic amino acids. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что трансформируют штамм бактерий Salmonella, аттенуированный с помощью неревертирующей мутации в каждом из двух дискретных генов aroA, aroC, aroA aroD или aroA aroE. 4. The method according to claim 3, characterized in that they transform the strain of bacteria Salmonella, attenuated using a non-reversible mutation in each of the two discrete genes aroA, aroC, aroA aroD or aroA aroE. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что гетерологический белок патогенного организма является белком вирусов, бактерий, грибов, дрожжей или паразитов. 5. The method according to claim 1, characterized in that the heterologous protein of the pathogenic organism is a protein of viruses, bacteria, fungi, yeast or parasites. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что гетерологичный белок бактерий представляет собой белок Р69 от Bordetella pertussus или фрагмент C столбнячного токсина. 6. The method according to claim 5, characterized in that the heterologous bacterial protein is a P69 protein from Bordetella pertussus or a tetanus toxin fragment C. 7. Вакцина против заболевания, вызванного патогенным организмом, содержащая фармацевтически приемлемый носитель или разбавитель и в качестве активного ингредиента аттенуированный штамм бактерий Salmonella, полученный в соответствии со способом по любому из пп.1-6. 7. A vaccine against a disease caused by a pathogenic organism, containing a pharmaceutically acceptable carrier or diluent and as an active ingredient an attenuated strain of Salmonella bacteria, obtained in accordance with the method according to any one of claims 1 to 6.
RU93057957A 1991-03-05 1992-03-05 Method of preparing an attenuated strain of bacterium salmonella and a vaccine RU2126447C1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9104596.3 1991-03-05
GB919104596A GB9104596D0 (en) 1991-03-05 1991-03-05 Production of recombinant proteins
GB9121208.4 1991-10-04
PCT/GB1992/000387 WO1992015689A1 (en) 1991-03-05 1992-03-05 Expression of recombinant proteins in attenuated bacteria

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93057957A RU93057957A (en) 1997-02-10
RU2126447C1 true RU2126447C1 (en) 1999-02-20

Family

ID=10690995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93057957A RU2126447C1 (en) 1991-03-05 1992-03-05 Method of preparing an attenuated strain of bacterium salmonella and a vaccine

Country Status (3)

Country Link
GB (1) GB9104596D0 (en)
RU (1) RU2126447C1 (en)
WO (1) WO1992015688A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL170938B1 (en) * 1991-03-05 1997-02-28 Wellcome Found Vaccines
US6585975B1 (en) * 1998-04-30 2003-07-01 Acambis, Inc. Use of Salmonella vectors for vaccination against helicobacter infection
CN102477440A (en) * 2010-11-29 2012-05-30 南京大学 Therapeutic gene for anaerobic tissue targeting delivery and selectivity stabilization expression method and its application
US20160206666A1 (en) * 2014-12-22 2016-07-21 Synlogic, Inc. Bacteria engineered to treat diseases that benefit from reduced gut inflammation and/or tighten gut mucosal barrier

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3926076A1 (en) * 1989-04-21 1990-10-25 Boehringer Mannheim Gmbh RECOMBINANT DNA AND EXPRESSION VECTOR

Also Published As

Publication number Publication date
GB9104596D0 (en) 1991-04-17
WO1992015688A1 (en) 1992-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI110008B (en) Process for producing a attenuated bacterium and vaccine containing it
JP3024982B2 (en) Live bacterial vaccine
AU754795B2 (en) Attenuated mutants of salmonella which constitutively express the Vi antigen
IE911037A1 (en) Live Vaccines
AU2002321644B2 (en) Bacterial vaccine
AU763683B2 (en) Bacteria attenuated by a non-reverting mutation in each of the aroC, ompF and ompC genes, useful as vaccines
AU2002321644A1 (en) Bacterial vaccine
US6254874B1 (en) Attenuated auxotrophic microorganisms having a combination of non-attenuating mutations and method for making same
RU2126447C1 (en) Method of preparing an attenuated strain of bacterium salmonella and a vaccine
PL171476B1 (en) Method of obtaining attenuated salmonella bacterium
AU659995C (en) Live vaccines
Dougan Genetics as a route toward mucosal vaccine development