RU2173342C1 - Anthrax vaccine strain sti-pr-4 with broadened spectrum of resistance to antibiotics - Google Patents

Anthrax vaccine strain sti-pr-4 with broadened spectrum of resistance to antibiotics Download PDF

Info

Publication number
RU2173342C1
RU2173342C1 RU2000101576/13A RU2000101576A RU2173342C1 RU 2173342 C1 RU2173342 C1 RU 2173342C1 RU 2000101576/13 A RU2000101576/13 A RU 2000101576/13A RU 2000101576 A RU2000101576 A RU 2000101576A RU 2173342 C1 RU2173342 C1 RU 2173342C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strain
sti
resistance
antibiotics
anthrax
Prior art date
Application number
RU2000101576/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Сероглазов
В.В. Кожухов
М.Ю. Амосов
Ю.И. Строчков
Original Assignee
Научно-исследовательский институт микробиологии МО РФ
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 Научно-исследовательский институт микробиологии МО РФ filed Critical Научно-исследовательский институт микробиологии МО РФ
Priority to RU2000101576/13A priority Critical patent/RU2173342C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2173342C1 publication Critical patent/RU2173342C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: medicinal microbiology. SUBSTANCE: anthrax strain STI-PR-4 is resistant to the modern agents of emergency prophylaxis, namely to doxycyclin, pefloxacin, rifampicin, ampicillin, nalidixic acid, and shows identical values of immunogenicity with the strain STI-1 which is the parent strain. Invention can be used for constructing vaccine preparations exhibiting resistance to antibiotics and used for prophylaxis of anthrax infection on the background of antibiotic therapy. EFFECT: enhanced resistance of strain. 6 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к медицинской микробиологии и касается получения генетически измененных вариантов сибиреязвенного вакцинного штамма с расширенным спектром антибиотико-резистентности и сохранением основных биологических свойств штамма СТИ-1. The invention relates to medical microbiology and relates to the production of genetically modified variants of the anthrax vaccine strain with an extended spectrum of antibiotic resistance and preservation of the basic biological properties of the STI-1 strain.

Известен сибиреязвенный вакцинный полиантибиотико-резистентный штамм СТИ-ПР-3 (Буравцева Н.П., Фунтикова Т.Н., Неляпин Н.М. Иммуногенные свойства сибиреязвенной антибиотико-устойчивой вакцины СТИ-ПР живой сухой // Тезисы докладов к Межведомственной научной конференции "Актуальные вопросы профилактики особо опасных инфекционных заболеваний", 26-28 марта 1991 г. - Киров, 1991. - С.45-46), устойчивый к пенициллинам и рифампицину. The known anthrax vaccine polyantibiotic-resistant strain STI-PR-3 (Buravtseva N.P., Funtikova T.N., Nelyapin N.M. Immunogenic properties of the anthrax antibiotic-resistant vaccine STI-PR live dry // Abstracts to the Interdepartmental Scientific Conference "Actual issues of the prevention of especially dangerous infectious diseases", March 26-28, 1991 - Kirov, 1991. - P.45-46), resistant to penicillins and rifampicin.

Наиболее близким по характеристикам и достигаемому эффекту является штамм СТИ-АР (A.P. Pomeransev, Yu.V. Noskov, L.I. Marinin, A.V. Stepanov, L.G. Podunova. Anthrax profilacsis by antibiotic resestant strain STI-AR combination with urgent antibiotic therapy. // International Workshop on Anthrax, 19-21 September, 1995.- Winchester, England, 1995. - P.58), который устойчив к ампициллину, рифампицину, доксициклину, хлорамфениколу, макролидам. Культурально-морфологические свойства, спорообразующая способность, реактогенность и иммуногенность сохранились на уровне родительского штамма. The closest in characteristics and achieved effect is the STI-AR strain (AP Pomeransev, Yu.V. Noskov, LI Marinin, AV Stepanov, LG Podunova. Anthrax profilacsis by antibiotic resestant strain STI-AR combination with urgent antibiotic therapy. // International Workshop on Anthrax, 19-21 September, 1995.- Winchester, England, 1995. - P.58), which is resistant to ampicillin, rifampicin, doxycycline, chloramphenicol, macrolides. Cultural and morphological properties, spore-forming ability, reactogenicity and immunogenicity remained at the level of the parent strain.

Недостатком известных штаммов является отсутствие устойчивости к препаратам хинолонового ряда, а у штамма СТИ-ПР-3 и к доксициклину. В настоящее время эти антибиотики используются в качестве основных препаратов при проведении экстренной неспецифической профилактики различных инфекционных заболеваний, в том числе и сибирской язвы. A disadvantage of the known strains is the lack of resistance to the drugs of the quinolone series, and the strain STI-PR-3 and to doxycycline. Currently, these antibiotics are used as the main drugs for emergency non-specific prophylaxis of various infectious diseases, including anthrax.

Задачей изобретения является получение нового полиантибиотико-резистентного штамма на основе сибиреязвенного вакцинного штамма СТИ-1, обладающего резистентностью, прежде всего к современным средствам экстренной профилактики: доксициклину и пефлоксацину, а также другим антибиотикам, к которым чувствителен сибиреязвенный микроб: рифампицину и пенициллинам, и не уступающего по показателям иммуногенности родительскому штамму СТИ-1. The objective of the invention is to obtain a new polyantibiotic-resistant strain based on the anthrax vaccine strain STI-1, which has resistance, primarily to modern means of emergency prevention: doxycycline and pefloxacin, as well as other antibiotics, which are sensitive to anthrax microbe: rifampicin and penicillin, inferior in terms of immunogenicity to the parent strain STI-1.

Решение задачи достигается путем последовательного расширения спектра антибиотикоустойчивости культуры штамма СТИ-1 под контролем стабильности данного признака и полноразмерности генов токсинообразования при нескольких последовательных пересевах на плотной питательной среде в отсутствии селективного давления. The solution to the problem is achieved by sequentially expanding the spectrum of antibiotic resistance of the culture of strain STI-1 under the control of the stability of this trait and the full size of the toxin formation genes with several successive transfers in a dense nutrient medium in the absence of selective pressure.

Штамм характеризуется следующими культурально-морфологическими, иммунобиологическими и биохимическими признаками. The strain is characterized by the following cultural-morphological, immunobiological and biochemical characteristics.

Культуральные свойства. Cultural properties.

Факультативный аэроб. Оптимальная температура роста на агаре и бульоне (36±1)oC, оптимум pH среды (7,4±0,2). На питательном агаре образует колонии R, реже RO- и O-форм. Дочерних колоний не образует. На бульоне дает хлопьевидный, легко разбивающийся осадок в виде кусочка ваты, на поверхности - тонкую узкую пристеночную пленку, бульон остается прозрачным, на сывороточных средах и в организме животных капсул не образует. При культивировании на искусственных питательных средах в течение первых двух суток бациллы находятся в вегетативной форме, а при более длительном - переходят в споровую.Optional aerob. The optimum growth temperature on agar and broth (36 ± 1) o C, the optimum pH of the medium (7.4 ± 0.2). On nutrient agar forms colonies of R, less often RO- and O-forms. It does not form daughter colonies. On the broth, it gives a flocculent, easily breaking sediment in the form of a piece of cotton wool, on the surface - a thin narrow parietal film, the broth remains transparent, on serum media and in the animal organism it does not form capsules. When cultured on artificial nutrient media during the first two days, the bacilli are in a vegetative form, and if they are longer, they become spore-like.

Морфологические свойства. Morphological properties.

Существует в двух морфологических формах: вегетативной - бескапсульной и споровой. Споры, окрашенные по Цилю-Нильсену, имеют овальную форму размером (1,3-1,5х0,7-0,9) мкм, розового цвета с красным ободком по периферии. It exists in two morphological forms: vegetative - capsuleless and spore-like. Spores painted according to Ziehl-Nielsen have an oval shape (1.3-1.5x0.7-0.9) microns in size, pink in color with a red rim on the periphery.

Грамположительные палочки в мазках с жидких и твердых питательных сред располагаются в виде длинных цепочек, в местах их соединения выглядят обрубленными или слегка вогнутыми, напоминая бамбуковую трость. Размеры палочки: длина 3-8, иногда до 10 мкм, ширина - 1-1,5 мкм. Жгутиков не имеют. Gram-positive sticks in smears from liquid and solid nutrient media are arranged in the form of long chains, at the junction they look chopped off or slightly concave, resembling a bamboo cane. The size of the sticks: length 3-8, sometimes up to 10 microns, width - 1-1.5 microns. Flagella do not have.

Токсигенные свойства. Toxigenic properties.

При подкожном введении 250 млн.спор белым мышам гибель животных может достигать 70% и более в течение 2-7 сут. With subcutaneous administration of 250 million spores to white mice, the death of animals can reach 70% or more within 2-7 days.

Биохимические свойства. Biochemical properties.

Разлагает глюкозу, трегалозу, мальтозу, маннозу, инозит, сахарозу, крахмал, галактозу. It decomposes glucose, trehalose, maltose, mannose, inositol, sucrose, starch, galactose.

Продуцирует ДНК-азу, каталазу. Produces DNAase, catalase.

В качестве исходного (реципиентного) был использован штамм B.anthracis СТИ-1, использующийся в настоящее время для производства живой сухой сибиреязвенной вакцины. As an initial (recipient) strain, B.anthracis STI-1 was used, which is currently used to produce live dry anthrax vaccine.

Предварительно у штамма СТИ-1 был определен уровень чувствительности к различным наиболее употребляемым в настоящее время для лечения сибирской язвы антибиотикам: ампициллину (Amp); доксициклину (Dox); рифампицину (Rif); пефлоксацину (Pef); налидиксовой кислоте (Nal). У реципиентного штамма выявлены единичные клетки популяции бацилл, устойчивые к 5 мкг/мл Rif. К остальным антибиотикам культура штамма СТИ-1 была чувствительна. Previously, the level of sensitivity to various antibiotics most commonly used for the treatment of anthrax was determined for strain STI-1: ampicillin (Amp); doxycycline (Dox); rifampicin (Rif); pefloxacin (Pef); nalidixic acid (Nal). Single cells of the bacillus population resistant to 5 μg / ml Rif were detected in the recipient strain. The culture of strain STI-1 was sensitive to other antibiotics.

В связи со сложностью прямого получения спонтанного мутанта, резистентного к представителю фторхинолонового ряда антимикробных препаратов - пефлоксацину, первоначально был получен вариант, устойчивый к налидиксовой кислоте. Из полученного варианта (Nalr) пересевами на плотной питательной среде был получен вариант, устойчивый к пефлоксацину (минимальная подавляющая концентрация (МПК) более 100 мкг/мл).Due to the difficulty of directly obtaining a spontaneous mutant that is resistant to the representative of the fluoroquinolone series of antimicrobials, pefloxacin, a variant resistant to nalidixic acid was originally obtained. From the obtained variant (Nal r ) by reseeding on a solid nutrient medium, a variant resistant to pefloxacin (minimum inhibitory concentration (MIC) of more than 100 μg / ml) was obtained.

На следующем этапе получения полиантибиотико-резистентного штамма из популяции (Nalr, Pef) варианта выделен стабильный спонтанный мутант, устойчивый к 50 мкг/мл рифампицина. Резистентность к препарату тетрациклинового ряда - доксициклину была получена методом конъюгации транспозона Tn 916 от штамма B.subtilis в (Nalr, Pefr, Rifr) вариант штамма СТИ-1 с использованием пефлоксацина в качестве препарата контрселекции. Минимальная подавляющая концентрация (МПК) варианта по доксициклину составила 2,5 мкг/мл.At the next stage of obtaining a polyantibiotic-resistant strain, a stable spontaneous mutant resistant to 50 μg / ml rifampicin was isolated from the population (Nal r , Pef) of the variant. Resistance to the tetracycline drug, doxycycline, was obtained by conjugation of the transposon Tn 916 from B.subtilis strain in (Nal r , Pef r , Rif r ) variant of the STI-1 strain using pefloxacin as a counter-selection drug. The minimum inhibitory concentration (MIC) of the doxycycline variant was 2.5 μg / ml.

Для наведения устойчивости к ампициллину использовали высев на плотную питательную среду (ППС) с возрастающими концентрациями антибиотика (Nalr, Pefr, Rifr, Doxr) варианта штамма СТИ-1, при этом посевная доза споровой суспензии для предотвращения появления ложноположительных результатов не превышала 1•107... 4•107 спор на чашку Петри. МПК у полученного варианта составила 20 мкг/мл, что заведомо превышает достижимые в крови концентрации данного антибиотика.To induce ampicillin resistance, we used seeding on a solid nutrient medium (PPS) with increasing concentrations of the antibiotic (Nal r , Pef r , Rif r , Dox r ) of the STI-1 strain variant, while the inoculum dose of the spore suspension did not exceed the appearance of false positives 1 • 10 7 ... 4 • 10 7 spores per petri dish. The MPC for the obtained variant was 20 μg / ml, which obviously exceeds the concentrations of this antibiotic that are achievable in the blood.

Полученный вариант (СТИ-ПР-4) при проверке полноценности и стабильности детерминант токсинообразования (pag, lef, cya) методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) не отличался от эталонной культуры исходного штамма. The obtained variant (STI-PR-4) when checking the usefulness and stability of the determinants of toxin formation (pag, lef, cya) by the polymerase chain reaction (PCR) did not differ from the reference culture of the initial strain.

Возможность осуществления заявляемого изобретения показана следующими примерами. The possibility of carrying out the claimed invention is shown by the following examples.

Пример 1. Описание основных биологических свойств штамма СТИ-ПР-4 в сравнении с исходным штаммом СТИ-1. Example 1. Description of the main biological properties of the strain STI-PR-4 in comparison with the original strain STI-1.

Из представленных в таблице 1 данных видно, что основные культурально-морфологические свойства полученного штамма не отличались от свойств эталонной культуры исходного штамма. From the data presented in table 1 it is seen that the main cultural and morphological properties of the obtained strain did not differ from the properties of the reference culture of the original strain.

Пример 2. Резистентность к антибиотикам и ее стабильность после 5 пересевов на плотной питательной среде (ППС) в отсутствии селективного давления антибиотиков. Example 2. Resistance to antibiotics and its stability after 5 transfers in a solid nutrient medium (PPS) in the absence of selective pressure of antibiotics.

Из представленных в таблице 2 данных видно, что уровни устойчивости у полученного штамма значительно выше, чем у исходного родительского штамма СТИ-1. From the data presented in table 2, it is seen that the levels of resistance of the obtained strain are significantly higher than that of the original parent strain STI-1.

Из данных, представленных в таблице 3, видно, что полученный штамм после 5 пересевов в отсутствии селективного давления химиопрепаратов при клоновом анализе полностью сохранил уровни антибиотико-резистентности. From the data presented in table 3, it is seen that the obtained strain after 5 passages in the absence of selective pressure of chemotherapeutic agents during clone analysis completely preserved the antibiotic resistance levels.

Пример 3. Определение иммунобиологических свойств штамма СТИ-ПР-4. Example 3. Determination of immunobiological properties of the strain STI-PR-4.

Из представленных в таблице 4 данных видно, что штамм СТИ-ПР-4 сохранил высокие иммуногенные свойства штамма СТИ-1. From the data presented in table 4, it is seen that the STI-PR-4 strain retained the high immunogenic properties of the STI-1 strain.

Данные, представленные в таблице 5, показывают, что подкожное введение 250 млн. спор кроликам не вызвало ни у одного из них подъема температуры более чем на 1oC и падения массы тела более чем на 10% от исходных показателей. Таким образом все экспериментальные серии штамма СТИ-ПР-4 безвредны.The data presented in table 5 show that subcutaneous administration of 250 million spores to rabbits did not cause any of them to rise in temperature by more than 1 o C and drop in body weight by more than 10% of the initial values. Thus, all experimental series of the strain STI-PR-4 are harmless.

Пример 4. Получение споровых культур сибиреязвенного вакцинного штамма СТИ-ПР-4 способом глубинного культивирования. Example 4. Obtaining spore cultures of anthrax vaccine strain STI-PR-4 by the method of deep cultivation.

Из данных, представленных в таблице 6, следует, что нативная культура генетически измененного штамма, полученная при глубинном культивировании, по основным показателям качества не отличается от нативных культур эталонного вакцинного штамма СТИ-1. From the data presented in table 6, it follows that the native culture of the genetically modified strain obtained by deep cultivation, the main quality indicators does not differ from the native cultures of the reference vaccine strain STI-1.

Таким образом, полученный вакцинный полиантибиотико-резистентный штамм СТИ-ПР-4 обладает множественной (Rifr, Ampr, Doxr, Pefr, Nalr) лекарственной устойчивостью, что позволяет конструировать на его основе антибиотико-резистентные вакцинные препараты для профилактики сибирской язвы на фоне проведения неспецифической экстренной профилактики.Thus, the obtained vaccine polyantibiotic-resistant strain STI-PR-4 has multiple (Rif r , Amp r , Dox r , Pef r , Nal r ) drug resistance, which makes it possible to construct antibiotic-resistant vaccine preparations for the prevention of anthrax on its basis against the background of non-specific emergency prevention.

Claims (1)

Сибиреязвенный вакцинный штамм СТИ-ПР-4 с расширенным спектром антибиотико-резистентности, резистентный к современным средствам экстренной профилактики: доксициклину, пефлоксацину, рифампицину, ампициллину и налидиксовой кислоте. Siberian-ulcer vaccine strain STI-PR-4 with an extended spectrum of antibiotic resistance, resistant to modern means of emergency prevention: doxycycline, pefloxacin, rifampicin, ampicillin and nalidixic acid.
RU2000101576/13A 2000-01-19 2000-01-19 Anthrax vaccine strain sti-pr-4 with broadened spectrum of resistance to antibiotics RU2173342C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000101576/13A RU2173342C1 (en) 2000-01-19 2000-01-19 Anthrax vaccine strain sti-pr-4 with broadened spectrum of resistance to antibiotics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000101576/13A RU2173342C1 (en) 2000-01-19 2000-01-19 Anthrax vaccine strain sti-pr-4 with broadened spectrum of resistance to antibiotics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2173342C1 true RU2173342C1 (en) 2001-09-10

Family

ID=48235484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000101576/13A RU2173342C1 (en) 2000-01-19 2000-01-19 Anthrax vaccine strain sti-pr-4 with broadened spectrum of resistance to antibiotics

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2173342C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544951C1 (en) * 2013-12-03 2015-03-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии Россельхозакадемии ATTENUATED STRAIN Bacillus anthracis FOR DEVELOPING MEANS OF SPECIFIC PREVENTION OF ANTHRAX

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Дукалов И.А., Уралева В.С. Сибирская язва. Диагностика особо опасных и малоизвестных инфекций, из-во Ростовского университета, 1970. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544951C1 (en) * 2013-12-03 2015-03-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии Россельхозакадемии ATTENUATED STRAIN Bacillus anthracis FOR DEVELOPING MEANS OF SPECIFIC PREVENTION OF ANTHRAX

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cohen et al. Transduction of methicillin resistance in Staphylococcus aureus dependent on an unusual specificity of the recipient strain
Ozawa et al. Antagonistic effects of Bacillus natto and Streptococcus faecalis on growth of Candida albicans
Baddour et al. Phenotypic selection of small-colony variant forms of Staphylococcus epidermidis in the rat model of endocarditis
RU2173342C1 (en) Anthrax vaccine strain sti-pr-4 with broadened spectrum of resistance to antibiotics
RU2122026C1 (en) Strain of bacillus subtilis tpac showing resistance to tetracycline, rifampicin, ampicillin, streptomycin and exhibiting antibacterial activity with respect to microorganism pathogenic species
THERIAULT et al. BENZANTHRINS A AND B, A NEW CLASS OF QUINONE ANTIBIOTICS I. DISCOVERY, FERMENTATION AND ANTIBACTERIAL ACTIVITY
RU2218395C2 (en) Strain of bacterium proteus vulgaris = 25 used for preparing immune preparations
SU1487815A3 (en) Method of producing biologically active substance having immunostimulating effect
CN113564073B (en) Leptospira predatory and application thereof in preparation of medicines for inhibiting methicillin-resistant staphylococcus aureus
US8092988B1 (en) Medium and method of deriving and using a mutated bacteria strain
RU2085584C1 (en) Method of preparing recombinant tularemia microorganisms - producers of virulence factors, recombinant strain of francisella tularensis subspecies, holarctica r5s - producer of virulence factor francisella tularensis nearctica shu, recombinant strain of francisella tularensis holarctica rn4 - a producer of virulence factor pseudomonas tularensis subspecies holarctica r1a - a producer of virulence factor francisella tularensis nearctica b 399 a cole
RU2118364C1 (en) Strain bacillus subtilis tpaxc showing resistance to tetracycline, rifampicin, ampicillin, chloramphenicol, streptomycin and exhibiting antibacterial activity with respect to pathogenic microorganism species
RU2171842C2 (en) Method of anthrax bacteriophage gamma a-26 preparing
RU2113471C1 (en) Strain of bacterium proteus mirabilis - a producer of thermolabile enterotoxin
RU2221864C2 (en) Bacterium strain klebsiella pneumoniae deposited in vgnki at = 23 mgavmib-dep for producing vaccine against klebsiellosis in agriculture young stock
FI85813C (en) PROCEDURE FOR FRAMSTAELLNING AV EN ENTERALISK ICKE ADJUVANSERAD VACCIN.
RU2704423C1 (en) Bacterial strain bifidobacterium longum icis-505 - producer of biologically active substances possessing antipersistent activity with respect to opportunistic and pathogenic bacteria and yeast fungi
RU2098127C1 (en) Mixed vaccine for control over cattle necrobacteriosis
RU2098128C1 (en) Mixed vaccine for control over sheep limb illness
RU2139346C1 (en) Strain of bacterium lactobacillus plantarum showing capability to decrease oxalate level and used for preparing preparations and foodstuffs for prophylaxis and treatment of patients with hyperoxaluria
RU2065879C1 (en) Method of determination of microorganism antihiston activity
RU2133272C1 (en) Strain of bacterium lactobacillus fermentum 90-ts-4(21) used for preparing eubiotic preparation for using in gynecological practice
RU2101355C1 (en) Method of selection of immunogenic strains and subcultures of live anthrax vaccines
RU2180917C1 (en) Strain bacillus anthracis km-90 as base for genetic construction of producers of anthrax antigens
RU2224019C2 (en) Strain of bacterium klebsiella pneumoniae = 24 mgavmib-dep for producing vaccine against klebsiellosis in agriculture young stock

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20100608

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20120510

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140120