RU2571944C1 - Broad-spectrum m2 protein ectodomain avian influenza type a vaccine - Google Patents

Broad-spectrum m2 protein ectodomain avian influenza type a vaccine Download PDF

Info

Publication number
RU2571944C1
RU2571944C1 RU2014141922/10A RU2014141922A RU2571944C1 RU 2571944 C1 RU2571944 C1 RU 2571944C1 RU 2014141922/10 A RU2014141922/10 A RU 2014141922/10A RU 2014141922 A RU2014141922 A RU 2014141922A RU 2571944 C1 RU2571944 C1 RU 2571944C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vaccine
protein
fusion protein
influenza
adjuvant
Prior art date
Application number
RU2014141922/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Михайлович Шмаров
Елена Сергеевна Седова
Светлана Викторовна Алексеева
Алексей Васильевич Пичугин
Рустам Равшанович Атауллаханов
Равшан Иноятович Атауллаханов
Рахим Мусаевич Хаитов
Татьяна Михайловна Мельникова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "НТфарма"
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 Общество с ограниченной ответственностью "НТфарма" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "НТфарма"
Priority to RU2014141922/10A priority Critical patent/RU2571944C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2571944C1 publication Critical patent/RU2571944C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: vaccine contains M2 protein ectodomain, a molecular adjuvant and a buffer solution taken in effective amounts. The M2 protein ectodomain is expressed by recombinant pseudoadenovirus particles based on a human adenovirus genome of serotype five in an individual's body in the form of a fusion protein consisting of four sequential M2 protein ectodomains of avian influenza type A and TLR 5 activator - flagellin Salmonella enterica serovar Dublin. As a molecular adjuvant, it contains TLR-4 activator - a herbal acid peptidoglycane having a molecular weight from 1000 to 40000 kDa.
EFFECT: invention is non-toxic and may be used for clinical applications in a human individual.
3 cl, 15 dwg, 5 tbl, 9 ex

Description

Область техникиTechnical field

Заявленное изобретение относится к области медицины и здравоохранения, в частности профилактики гриппа. Предложена вакцина для профилактики гриппа А, вызываемого различными вирусами птичьего гриппа А.ёThe claimed invention relates to medicine and healthcare, in particular the prevention of influenza. A vaccine is proposed for the prevention of influenza A caused by various avian influenza A viruses.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Грипп - высококонтагиозное вирусное заболевание млекопитающих (в т.ч. человека) и птиц. Хотя большинство вирусов птичьего гриппа не вызывают болезнь у людей, некоторые из них представляют отдельный интерес для медицинского и научного сообществ, так как способны инфицировать людей и имеют пандемический потенциал. По данным Всемирной Организации Здравоохранения к таким вирусам можно отнести подтип вирусов птичьего гриппа H5N1, циркулирующий в настоящее время среди домашней птицы и вызвавший с 1997 г. случаи заболевания и смерти людей. Другие подтипы вирусов птичьего гриппа, включая H7N7 и H9N2, также инфицировали людей, в том числе со смертельным исходом.Influenza is a highly contagious viral disease of mammals (including humans) and birds. Although most avian influenza viruses do not cause disease in humans, some are of particular interest to the medical and scientific communities, as they are capable of infecting people and have pandemic potential. According to the World Health Organization, such viruses include the subtype of H5N1 avian influenza viruses, which is currently circulating among poultry and has caused human cases and death since 1997. Other subtypes of avian influenza viruses, including H7N7 and H9N2, have also infected people, including those with a fatal outcome.

Поэтому проблема создания высокоиммуногенных и безопасных гриппозных вакцин, обеспечивающих иммунитет, способный защитить человека сразу от различных вариантов вируса птичьего гриппа А, является актуальной, с развитием современных биотехнологий возобновился интерес к созданию новых вакцин, которые могут индуцировать широкий защитный иммунитет.Therefore, the problem of creating highly immunogenic and safe influenza vaccines that provide immunity that can protect a person immediately from various variants of the bird flu virus A is urgent, with the development of modern biotechnology, interest in creating new vaccines that can induce broad protective immunity has renewed.

Иммунизация современными гриппозными вакцинами является научно обоснованным эффективным способом массовой профилактики гриппа. Современные вакцины против вируса гриппа А вызывают образование, главным образом, штамм-специфичных антител к поверхностным гликопротеинам вируса гриппа: гемагглютинину и нейраминидазе. Однако вирусы гриппа А способны постоянно модифицировать свою структуру в результате генетических изменений. Антигенные вариации являются результатом молекулярных изменений в поверхностных белках - гемагглютинине и/или нейраминидазе. Подобная генетическая вариабельность способствует изменению антигенной структуры настолько существенно, что специфический иммунитет, выработанный на полученную вакцину, может быть не эффективен. Таким образом, вакцины, основанные на одном из поверхностных антигенов вируса гриппа, характеризуются узкой специфичностью действия, что является существенным недостатком.Immunization with modern influenza vaccines is a scientifically proven effective way of mass prevention of influenza. Modern vaccines against influenza A virus cause the formation of mainly strain-specific antibodies to the surface glycoproteins of the influenza virus: hemagglutinin and neuraminidase. However, influenza A viruses are able to constantly modify their structure as a result of genetic changes. Antigenic variations are the result of molecular changes in surface proteins - hemagglutinin and / or neuraminidase. Such genetic variability contributes to a change in the antigenic structure so significantly that the specific immunity developed for the vaccine received may not be effective. Thus, vaccines based on one of the surface antigens of the influenza virus are characterized by a narrow specificity of action, which is a significant drawback.

Одним из наиболее перспективных антигенов вируса гриппа А для создания вакцин широкого спектра действия является белок М2, формирующий ионный канал. М2 - один из трех белков вируса гриппа А, экспрессируемых на поверхности вириона, и, в отличие от гемагглютинина и нейраминидазы, он является высоко консервативным. Это делает белок М2е хорошим кандидатом для создания вакцин широкого спектра действия. Эктодомен белка М2 вируса гриппа А является небольшим (24 а.к.) белком, причем филогенетический анализ показывает, что близкими по аминокислотному составу являются белки вирусов гриппа А различных субтипов, но циркулирующих в человеческой популяции или среди птиц. Таким образом, возможно создание консенсусных («усредненных») последовательностей М2е белка, позволяющих «перекрыть» или большинство штаммов вирусов гриппа человека, или вирусов гриппа птиц.One of the most promising influenza A antigens for creating broad-spectrum vaccines is the M2 protein, which forms the ion channel. M2 is one of the three proteins of the influenza A virus expressed on the surface of the virion, and, unlike hemagglutinin and neuraminidase, it is highly conserved. This makes the M2e protein a good candidate for the development of broad-spectrum vaccines. The ectodomain of the influenza A virus protein M2 protein is a small (24 a.a.) protein, and phylogenetic analysis shows that influenza A virus proteins of different subtypes that are circulating in the human population or among birds are similar in amino acid composition. Thus, it is possible to create consensus ("averaged") sequences of M2e protein, allowing you to "block" or most strains of human influenza viruses or avian influenza viruses.

Известно, что применение различных консервативных антигенов вируса гриппа для создания современных генетических вакцин так же является перспективным. Такими антигенами могут быть М1 и М2 белки вируса гриппа А, нуклеопротеин NP вируса гриппа А и даже полимеразный белок РВ2. Так как изменчивость этих белков от штамма к штамму значительно ниже, чем у гликопротеинов вируса гриппа, возможно создание на их основе вакцин широкого спектра действия, защищающих от различных субтипов вируса гриппа А. В настоящее время активно ведутся разработки новых рекомбинантных вакцин на основе эктодомена белка М2 вируса гриппа.It is known that the use of various conservative influenza antigens to create modern genetic vaccines is also promising. Such antigens can be M1 and M2 influenza A virus proteins, influenza A virus nucleoprotein NP and even PB2 polymerase protein. Since the variability of these proteins from strain to strain is much lower than that of influenza glycoproteins, it is possible to create vaccines based on them with a wide spectrum of action that protect against various subtypes of influenza A. Currently, new recombinant vaccines based on the ectodomain of M2 protein are being actively developed. the flu virus.

Недостатком консервативных антигенов вируса гриппа является их низкая иммуногенность. Для повышения иммуногенности требуется применение адъювантов, в том числе и молекулярных адъювантов или индукторов врожденного иммунного ответа.A disadvantage of conservative influenza antigens is their low immunogenicity. To increase immunogenicity, the use of adjuvants is required, including molecular adjuvants or inducers of the innate immune response.

Большинство решений известных из уровня техники основано на применении экспрессионных систем на основе E. coli.Most of the solutions known from the prior art are based on the use of expression systems based on E. coli.

Одним из аналогов предлагаемого изобретения является вакцина против инфекции, вызываемой вирусом гриппа птиц, включающая в качестве активного агента вирусоподобные частицы на основе ядерного антигена вируса гепатита В, несущие на своей поверхности полипептиды эктодомена М2 белка вируса гриппа птиц и экспрессируемые в E. coli с дальнейшей очисткой. Вакцина продемонстрировала высокую иммуногенность, а также протективность после заражения гомологичным по М2е пептиду штаммом вируса гриппа птиц на лабораторных животных, что позволяет рассматривать ее в качестве кандидата на универсальную вакцину против вируса гриппа птиц типа А. (Патент РФ №2358981). Недостатком подобной конструкции рекомбинантной белковой молекулы можно считать наличие одной копии эктодомена М2 белка вируса гриппа птиц, что занижает иммуногенные возможности препарата, кроме того, вакцина не предназначена для профилактики у человека птичьего гриппа и защищает только от гомологичного по М2е пептиду штаммом вируса гриппа птиц (A/Duck/Potsdam 1402-6/1986 (H5N2)) после двукратной или трехкратной иммунизации.One of the analogues of the present invention is a vaccine against infection caused by avian influenza virus, comprising as an active agent virus-like particles based on the hepatitis B virus antigen, bearing on its surface ectodomain polypeptides M2 of the avian influenza virus protein and expressed in E. coli with further purification . The vaccine showed high immunogenicity, as well as resistance after infection with a strain of avian influenza virus homologous to M2e peptide in laboratory animals, which makes it possible to consider it as a candidate for a universal vaccine against avian influenza virus type A. (RF Patent No. 2358981). The disadvantage of such a design of a recombinant protein molecule is the presence of one copy of the ectodomain of the M2 protein of the bird influenza virus, which underestimates the immunogenic potential of the drug, in addition, the vaccine is not intended for the prevention of bird flu in humans and only protects the bird virus strain homologous to M2e (A / Duck / Potsdam 1402-6 / 1986 (H5N2)) after double or triple immunization.

Также известно исследование по внутримышечной иммунизации мышей рекомбинантным фъюжн-белком 4xM2e.HSP70c, состоящим из последовательных повторов белка М2е и белка HSP70 Mycobacterium tuberculosis, полученным в Е. coli, при заражении животных летальной дозой вирусов гриппа A H1N1, H3N2 или H9N2 приводит к значительному снижению падения веса, уменьшению титра вируса в легких и менее выраженному проявлению симптомов заболевания (Ebrahimi S., et. al. In contrast to conventional inactivated influenza vaccines, 4xM2e.HSP70c fusion protein fully protected mice against lethal dose of H1, H3 and H9 influenza A isolates circulating in Iran, Virology 430 (2012) 63-72). У фъюжн-белка, включающего белок HSP70 Mycobacterium tuberculosis, существенным недостатком может явиться сенсибилизация организма с последующей невозможностью проведения диагностических аллергических исследований на туберкулез из-за получения ложноположительных результатов.A study is also known on the intramuscular immunization of mice with the recombinant fusion protein 4xM2e.HSP70c, consisting of successive repeats of the M2e protein and the HSP70 protein of Mycobacterium tuberculosis, obtained in E. coli, upon infection of animals with a lethal dose of influenza A viruses H1N1, H3N2 or H9N2 significantly weight loss, a decrease in the titer of the virus in the lungs and a less pronounced manifestation of the symptoms of the disease (Ebrahimi S., et. al. In contrast to conventional inactivated influenza vaccines, 4xM2e. HSP70c fusion protein fully protected mice against lethal dose of H1, H3 and H9 influenza A isolates circulating in Iran, Virology 430 (2012) 63-72). In fusion protein, including the HSP70 protein of Mycobacterium tuberculosis, a significant drawback may be sensitization of the body with the subsequent inability to conduct diagnostic allergic studies for tuberculosis due to false positive results.

Таким образом, существует необходимость в подборе более подходящих адъювантов для включения в состав фъюжн-белка. Известны исследования по повышению иммуногенности кандидатной субъединичной вакцины на основе М2 белка вируса гриппа А с помощью флагеллина - лиганда для Толл-подобного рецептора 5 (TLR5). TLR активируют систему врожденного иммунитета и во многом определяют развитие адаптивного иммунитета, использование этого механизма является современным подходом к созданию вакцин. Слитные (фъюжн) белки, полученные в результате продукции E. coli, состоящие из флагеллина и антигенов вируса гриппа, при иммунизации были эффективнее, чем просто антигены вируса гриппа [Huleatt J.W., et.al., Potent immunogenicity and efficacy of a universal influenza vaccine candidate comprising a recombinant fusion protein linking influenza M2e to the TLR5 ligand flagellin, Vaccine, 2008].Thus, there is a need to select more suitable adjuvants for inclusion in the fusion protein. Studies are known to increase the immunogenicity of the candidate subunit vaccine based on the M2 protein of the influenza A virus using flagellin, a ligand for Toll-like receptor 5 (TLR5). TLRs activate the innate immunity system and largely determine the development of adaptive immunity, the use of this mechanism is a modern approach to creating vaccines. Fusion proteins derived from E. coli production, consisting of flagellin and influenza antigens, were more effective at immunization than just influenza antigens [Huleatt JW, et.al., Potent immunogenicity and efficacy of a universal influenza vaccine candidate relative a recombinant fusion protein linking influenza M2e to the TLR5 ligand flagellin, Vaccine, 2008].

Наиболее близким решением к изобретению является композиция, содержащая в своем составе рекомбинантный фъюжн-белок из 4-х М2е и лиганда TLR5 - флагеллина, выбранного из группы: S. typhimurium fljB/STF2, Е. coli flagellin fliC, S. muenchen flagellin fliC, предназначенная для стимуляции иммунного ответа у субъекта. Данное решение принято за прототип (Заявка WO 2006/069262). Представленный в данной заявке фъюжн-белок в сущности своей является рекомбинантным, экспрессированным in vitro в культуре клеток (Drosophila Dmel-2 cells трансдуцируется плазмидой, несущей соответствующий ген фъюжн-белка). Для получения различных фармацевтических композиций наработанные таким образом рекомбинантные фъюжн-белки должны быть извлечены из культуральной жидкости и тщательно очищены многоступенчатым путем. В итоге субъекту вводят препарат, действующим веществом которого является готовый рекомбинантный фъюжн-белок. Однако у прототипа существует ряд недостатков. Получение рекомбинантных белков в условиях in vitro в больших количествах является значимой биотехнологической проблемой - сложно масштабировать процесс культивации клеточных культур и последующую многостадийную очистку наработанных целевых белков. В результате процесс получения рекомбинантных белков получается длительным, трудоемким и очень дорогостоящим. Кроме того, фармацевтические композиции, содержащие в своем составе готовые белки, обладают известными недостатками - имеют короткие сроки выведения, в качестве вакцин слабо иммуногенны и требуют двух-трехкратных введений, а также обладают повышенным аллергогенным потенциалом.The closest solution to the invention is a composition containing a recombinant fusion protein of 4 M2e and a TLR5 ligand - flagellin selected from the group: S. typhimurium fljB / STF2, E. coli flagellin fliC, S. muenchen flagellin fliC, designed to stimulate an immune response in a subject. This decision was made as a prototype (Application WO 2006/069262). The fusion protein presented in this application is essentially recombinant expressed in vitro in cell culture (Drosophila Dmel-2 cells is transduced with a plasmid carrying the corresponding fusion protein gene). To obtain various pharmaceutical compositions, the recombinant fusion proteins thus obtained must be recovered from the culture fluid and thoroughly purified in a multi-step way. As a result, the subject is administered a drug whose active ingredient is a ready-made recombinant fusion protein. However, the prototype has several disadvantages. The production of recombinant proteins in vitro in large quantities is a significant biotechnological problem - it is difficult to scale the process of cultivation of cell cultures and the subsequent multi-stage purification of the accumulated target proteins. As a result, the process of obtaining recombinant proteins is long, laborious and very expensive. In addition, pharmaceutical compositions containing ready-made proteins have known drawbacks - they have short elimination periods, are weakly immunogenic as vaccines and require two to three administrations, and also have an increased allergenic potential.

Следовательно, актуальным является поиск новых промышленно применимых технологических решений по созданию более дешевых, эффективных и безопасных противогриппозных вакцин, основанных на консервативных белках вируса птичьего гриппа А.Therefore, the search for new industrially applicable technological solutions for the creation of cheaper, effective and safe influenza vaccines based on the conserved proteins of the avian influenza A virus is relevant.

Раскрытие и изобретенияDisclosure and inventions

Технической задачей изобретения являлось создание противогриппозной вакцины широкого спектра действия на основе рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц, экспрессирующих гены эктодоменов белка М2 вируса гриппа А, с молекулярным адъювантом, способной эффективно защищать человека от заражения вирусами птичьего гриппа типа А.An object of the invention was the creation of a broad-spectrum influenza vaccine based on recombinant pseudo-adenovirus particles expressing the ectodomain genes of influenza A virus M2 protein, with a molecular adjuvant that can effectively protect a person from infection with type A avian influenza viruses.

Задача решается за счет того, что создана противогриппозная вакцина широкого спектра действия против птичьего гриппа А на основе эктодомена белка М2, при этом эктодомен белка М2 экспрессируется рекомбинантными псевдоаденовирусными частицами непосредственно в организме субъекта в виде фъюжн-белка, состоящего из последовательно расположенных четырех эктодоменов белка М2 вируса гриппа А птиц и активатора TLR5 - флагеллина Salmonella enterica serovar dublin, кроме того, вакцина дополнительно содержит молекулярный адъювант и буферный раствор, взятые в эффективных количествах.The problem is solved due to the fact that a wide-spectrum influenza vaccine was created against bird flu A based on the M2 protein ectodomain, while the M2 protein ectodomain is expressed by recombinant pseudo-adenoviral particles directly in the subject's body as a fusion protein consisting of four sequentially located four ectodomains of the M2 protein avian influenza A virus and TLR5 activator flagellin Salmonella enterica serovar dublin, in addition, the vaccine additionally contains a molecular adjuvant and a buffered solution taken in eff active quantities.

Заявленная противогриппозная вакцина содержит на дозу:The claimed influenza vaccine contains the dose:

- рекомбинантные псевдоаденовирусные частицы, экспрессирующие ген фъюжн-белка -106-109 акт.ед.;- recombinant pseudo-adenovirus particles expressing the fusion protein gene -10 6 -10 9 act.ed .;

- молекулярный адъювант - 20-100 Ед;- molecular adjuvant - 20-100 units;

- фармацевтически приемлемый буфер - до 0,5 мл.- pharmaceutically acceptable buffer - up to 0.5 ml.

В заявленной противогриппозной вакцине нуклеотидная последовательность гена фъюжн-белка, который состоит из последовательно расположенных четырех эктодоменов белка М2 и активатора TLR5 - флагеллина Salmonella enterica serovar Dublin, представлена SEQ ID NO:1. При этом нуклеотидная последователльность гена фъюжн-белка SEQ ID NO:1 кодирует аминокислотную последовательность фъюжн-белка SEQ ID NO:2.In the claimed influenza vaccine, the nucleotide sequence of the fusion protein gene, which consists of four consecutive ectodomains of the M2 protein and TLR5 activator flagellin Salmonella enterica serovar Dublin, is represented by SEQ ID NO: 1. Moreover, the nucleotide sequence of the fusion protein gene SEQ ID NO: 1 encodes the amino acid sequence of the fusion protein SEQ ID NO: 2.

В качестве молекулярного адъюванта заявленная вакцина содержит активатор TLR-4, а именно, кислый пептидогликан растительного происхождения с молекулярной массой от 1000 до 40000 кДа.As a molecular adjuvant, the claimed vaccine contains an activator TLR-4, namely, acidic peptidoglycan of plant origin with a molecular weight of from 1000 to 40,000 kDa.

Одним из наиболее эффективных на сегодняшний день подходов для создания безопасных и эффективных вакцин нового поколения является использование генетических вакцин, в том числе базирующихся на рекомбинантных аденовирусных векторах. При введении в организм таких вакцин происходит попадание генетического материала в клетки организма и экспрессия в них генов целевых белков патогена. В результате антигены соответствующих патогенов распознаются иммунной системой, что приводит к индукции как гуморального, так и клеточного иммунного ответа. На сегодняшний момент наиболее перспективными и часто используемыми для создания генетических вакцин являются рекомбинантные псевдоаденовирусные частицы (РПАН), созданные на основе аденовируса человека пятого серотипа. Вакцины на основе РПАН имеют ряд преимуществ:One of the most effective approaches to creating safe and effective new generation vaccines today is the use of genetic vaccines, including those based on recombinant adenoviral vectors. When such vaccines are introduced into the body, genetic material enters the cells of the body and the genes of the target pathogen proteins are expressed in them. As a result, antigens of the corresponding pathogens are recognized by the immune system, which leads to the induction of both a humoral and a cellular immune response. To date, the most promising and often used to create genetic vaccines are recombinant pseudo adenovirus particles (RPANs), created on the basis of human adenovirus of the fifth serotype. RPAN-based vaccines have several advantages:

- РПАН являются репликативно-дефектными и не способны вызывать заболевания. Безопасность аденовирусов человека пятого серотипа с делетированными Е1 и Е3 областями генома подтверждается целым рядом проведенных клинических испытаний различных вакцинных и терапевтических препаратов на их основе [Van Kampen K.R. et.al., Vaccine. 2005];- RPANs are replicatively defective and not capable of causing disease. The safety of human adenoviruses of the fifth serotype with deleted E1 and E3 regions of the genome is confirmed by a number of clinical trials of various vaccine and therapeutic drugs based on them [Van Kampen K.R. et.al., Vaccine. 2005];

- не требуют многократных дополнительных введений, так как экспрессия целевого антигена (фъюжн-белка) происходит непосредственно in vivo в организме иммунизированного субъекта;- do not require multiple additional introductions, since the expression of the target antigen (fusion protein) occurs directly in vivo in the body of the immunized subject;

- на сегодняшний момент разработаны быстрые и гибкие технологии получения РПАН, позволяющие реализацию масштабного производства различных кандидатных вакцин на их основе на одной технологической линии, без ее переоборудования и изменения регламента;- At present, fast and flexible technologies for obtaining RPAN have been developed, which allow the implementation of large-scale production of various candidate vaccines based on them on one technological line, without its re-equipment and changes in the regulations;

- РПАН позволяют проводить интраназальную иммунизацию и, как следствие, индуцируют образование мукозального иммунного ответа;- RPANs allow for intranasal immunization and, as a result, induce the formation of a mucosal immune response;

- по сравнению с рекомбинантными белками, получаемыми в культуре эукариотов, более дешевы и высокоиммуногенны, так как небольшая доза РПАН позволяет продуцировать в организме значительные количества белка.- in comparison with recombinant proteins obtained in eukaryotic culture, they are cheaper and highly immunogenic, since a small dose of RPAN allows significant amounts of protein to be produced in the body.

Вышеперечисленные свойства делают РПАН хорошей технологической платформой для создания широкого спектра вакцин против различных патогенов.The above properties make RPAN a good technological platform for creating a wide range of vaccines against various pathogens.

В вакцине по изобретению реализуется еще один способ повышения иммуногенности вакцины - введение в ее состав еще одного активатора врожденного иммунного ответа - кислого пептидогликана с молекулярной массой 1000-40000 кДа. Это биологически активный сахарид, выделенный из растительного сырья и являющийся эффективным адъювантом. Действие препарата заключается в активации Толл-подобного рецептора 4 (TLR4), значительном повышении эффективности антиген-специфических и неспецифических реакций иммунной системы, в усилении иммунных механизмов защиты от инфекций. Исходя из современного уровня знаний, стимуляция врожденного иммунитета инициирует специфический иммунный ответ. Изучение TLR выявило связь между врожденным и приобретенным иммунитетом. Взаимосвязь врожденного и приобретенного иммунитета осуществляется посредством дендритных клеток, специализированных фагоцитов, сконцентрированных в селезенке, лимфоузлах и коже. Дендритные клетки, являясь антиген-презентующими клетками, ответственны за стимуляцию иммуннокомпетентных клеток. Они экспрессируют высокий уровень ко-стимуляторных молекул, необходимых для активации Т-лимфоцитов, что является началом специфического иммунитета.In the vaccine according to the invention, another way to increase the immunogenicity of the vaccine is implemented - the introduction of another activator of the innate immune response - acid peptidoglycan with a molecular weight of 1000-40000 kDa. This is a biologically active saccharide isolated from plant materials and is an effective adjuvant. The action of the drug consists in the activation of Toll-like receptor 4 (TLR4), a significant increase in the effectiveness of antigen-specific and nonspecific reactions of the immune system, in strengthening the immune defense mechanisms against infections. Based on the current level of knowledge, the stimulation of innate immunity initiates a specific immune response. A study of TLR revealed a link between innate and acquired immunity. The relationship between innate and acquired immunity is carried out through dendritic cells, specialized phagocytes concentrated in the spleen, lymph nodes and skin. Dendritic cells, being antigen-presenting cells, are responsible for stimulating immunocompetent cells. They express a high level of co-stimulatory molecules necessary for the activation of T-lymphocytes, which is the beginning of a specific immunity.

Краткое описание фигурBrief Description of the Figures

На фиг. 1 представлена нуклеотидная последовательность созданного гена фъюжн-белка (SEQ ID NO:1).In FIG. 1 shows the nucleotide sequence of the generated fusion protein gene (SEQ ID NO: 1).

На фигуре 2 представлена аминокислотная последовательность (SEQ ID NO:2) созданного фъюжн-белка, кодируемая геном SEQ ID NO:1.The figure 2 presents the amino acid sequence (SEQ ID NO: 2) of the generated fusion protein encoded by the gene of SEQ ID NO: 1.

На фигуре 3 представлена схема генома РПАН, несущих генетическую конструкцию, экспрессирующую ген фъюжн-белка, содержащий гены эктодоменов М2 белка и флагеллина (SEQ ID NO:1).The figure 3 presents a diagram of the RPAN genome carrying a genetic construct expressing the fusion protein gene containing the genes of the ectodomains M2 protein and flagellin (SEQ ID NO: 1).

Изображены составные части конструкции:The components of the structure are depicted:

CMV - промотор цитомегаловируса человека,CMV - promoter of human cytomegalovirus,

LP - ген лидерного пептида секретируемой щелочной фосфатазы SEAP,LP - the gene for the leader peptide of secreted alkaline phosphatase SEAP,

М2е - консенсусная нуклеотидная последовательность эктодомена М2 белка вируса гриппа А (в четырех последовательных повторах),M2e is the consensus nucleotide sequence of the ectodomain of the M2 protein of influenza A virus (in four successive repeats),

LN - линкер,LN - linker,

flagellin - консервативные N и С-концевые домены белка флагеллина Salmonella enterica serovar Dublin,flagellin - conserved N and C-terminal domains of the flagellin protein Salmonella enterica serovar Dublin,

pA - сигнал полиаденилирования SV40 (Simian vacuolating virus 40),pA - SV40 polyadenylation signal (Simian vacuolating virus 40),

Ad5 - геномная часть аденовируса человека 5 серотипа,Ad5 - genomic part of human adenovirus 5 serotype,

ΔЕ1 - делеция Е1 области аденовирусного генома.ΔE1 is a deletion of the E1 region of the adenoviral genome.

На фигуре 4 представлены результаты ПЦР-анализа ДНК рекомбинантной псевдоаденовирусной частицы на основе аденовируса человека 5 серотипа (РПАН) со вставкой гена фъюжн-белка (SEQ ID NO:1).The figure 4 presents the results of PCR analysis of DNA of a recombinant pseudo-adenovirus particle based on serotype 5 human adenovirus (RPAN) with a fusion protein gene insert (SEQ ID NO: 1).

Положительным результатом является темная полоса на дорожке геля.A positive result is a dark strip on the gel track.

На дорожках в зависимости от номера отображено:On the tracks, depending on the number displayed:

1, 5, 9 - маркер молекулярного веса (10000 п.н.);1, 5, 9 - molecular weight marker (10,000 bp);

2, 6, 10 - отрицательный контроль;2, 6, 10 - negative control;

3 - ДНК РПАН, ПЦР с праймерми, комплементарными гену эктодомена М2 белка вируса гриппа и гену флагеллина;3 - DNA RPAN, PCR with primers complementary to the ectodomain gene M2 of the influenza virus protein and flagellin gene;

4 - положительный контроль, ПЦР с праймерми, комплементарными гену эктодомена М2 белка вируса гриппа и гену флагеллина (pShuttle-CMV-M4-FI);4 - positive control, PCR with primers complementary to the ectodomain gene M2 of the influenza virus protein and flagellin gene (pShuttle-CMV-M4-FI);

7 - ДНК РПАН, ПЦР с праймерми, комплементарными гену гексона аденовируса человека пятого серотипа;7 - DNA RPAN, PCR with primers complementary to the fifth gene serotype of the human adenovirus hexon;

8 - положительный контроль, ПЦР с праймерми, комплементарными гену гексона аденовируса человека пятого серотипа (pAd-Easy);8 - positive control, PCR with primers complementary to the fifth serotype human adenovirus hexon gene (pAd-Easy);

11 - ДНК РПАН, ПЦР с праймерми, комплементарными Е1 области генома аденовируса человека пятого серотипа;11 - DNA RPAN, PCR with primers complementary to the E1 region of the genome of the human adenovirus of the fifth serotype;

12 - положительный контроль, ПЦР с праймерми, комплементарными Е1 области генома аденовируса человека пятого серотипа (геном аденовируса «дикого типа»).12 — positive control, PCR with primers complementary to the E1 region of the fifth serotype of the human adenovirus genome (wild type adenovirus genome).

На фигуре 5 показаны уровни специфических антител к М2е вируса гриппа A H5N2 в сыворотках крови мышей, интраназально иммунизированных:The figure 5 shows the levels of specific antibodies to M2e of the influenza A H5N2 virus in the blood serum of mice immunized intranasally:

1 группа - РПАН в дозе 108 акт.ед. без адъюванта;Group 1 - RPAN in a dose of 10 8 active units without adjuvant;

2 группа - РПАН в дозе 108 акт.ед.+10 ЕД адъюванта;Group 2 - RPAN in a dose of 10 8 active units + 10 units of adjuvant;

3 группа - РПАН в дозе 108 акт.ед.+20 ЕД адъюванта;Group 3 - RPAN in a dose of 10 8 active units + 20 units of adjuvant;

4 группа - РПАН в дозе 108 акт.ед.+100 ЕД адъюванта;Group 4 - RPAN in a dose of 10 8 active units + 100 units of adjuvant;

5 группа - РПАН в дозе 108 акт.ед.+110 ЕД адъюванта;Group 5 - RPAN in a dose of 10 8 active units + 110 units of adjuvant;

6 группа - отрицательный контроль, 0,9% NaCl.6 group - negative control, 0.9% NaCl.

На фигуре 6 изображены диаграммы оптической плотности растворов лизированных клеток, экспрессирующих Толл-подобный рецептор 4 (HEK293-hTLR4) после добавления к ним кислого пептидогликана (КПГ) в различных концентрациях, а также положительные и отрицательные контроли.Figure 6 shows the optical density diagrams of solutions of lysed cells expressing Toll-like receptor 4 (HEK293-hTLR4) after adding acid peptidoglycan (CNG) to them in various concentrations, as well as positive and negative controls.

Изображены столбцы:The columns shown are:

1 - кислый пептидогликан в концентрации 15 мкг/мл1 - acid peptidoglycan at a concentration of 15 μg / ml

2 - кислый пептидогликан в концентрации 5 мкг/мл2 - acid peptidoglycan at a concentration of 5 μg / ml

3 - кислый пептидогликан в концентрации 1,67 мкг/мл3 - acid peptidoglycan at a concentration of 1.67 μg / ml

4 - кислый пептидогликан в концентрации 566 нг/мл4 - acid peptidoglycan at a concentration of 566 ng / ml

5 - кислый пептидогликан в концентрации 185 нг/мл5 - acid peptidoglycan at a concentration of 185 ng / ml

6 - кислый пептидогликан в концентрации 61,7 нг/мл6 - acid peptidoglycan at a concentration of 61.7 ng / ml

7 - кислый пептидогликан в концентрации 20,6 нг/мл7 - acid peptidoglycan at a concentration of 20.6 ng / ml

8 - липополисахарид (положительный контроль) 10 мкг/мл8 - lipopolysaccharide (positive control) 10 μg / ml

9 - липополисахарид (положительный контроль) 1 мкг/мл9 - lipopolysaccharide (positive control) 1 μg / ml

10 - Отрицательный контроль (К-) - HEK293-hTLRnull.10 - Negative control (K-) - HEK293-hTLRnull.

На фигуре 7 показаны результаты определения уровня лимфопролиферации в культуре клеток лимфоузлов иммунизированных мышей в ответ на добавление антигена.The figure 7 shows the results of determining the level of lymphoproliferation in the cell culture of the lymph nodes of immunized mice in response to the addition of antigen.

Столбцы:Columns:

1 - уровень лимфопролиферации в группе, получавшей вакцину без последующей стимуляции культуры клеток антигеном;1 - the level of lymphoproliferation in the group receiving the vaccine without subsequent stimulation of the cell culture by the antigen;

2 - уровень лимфопролиферации в группе, получавшей вакцину с последующей стимуляцией культуры клеток антигеном;2 - the level of lymphoproliferation in the group receiving the vaccine, followed by stimulation of the cell culture with the antigen;

3 - уровень лимфопролиферации в группе, получавшей фосфатный буфер без последующей стимуляции культуры клеток антигеном (отрицательный контроль);3 - the level of lymphoproliferation in the group receiving phosphate buffer without subsequent stimulation of the cell culture with an antigen (negative control);

4 - уровень лимфопролиферации в группе, получавшей фосфатный буфер с последующей стимуляцией культуры клеток антигеном (отрицательный контроль);4 - the level of lymphoproliferation in the group receiving phosphate buffer followed by stimulation of the cell culture with antigen (negative control);

5 - уровень лимфопролиферации в группе, получавшей РПАН без трансгена, без последующей стимуляции культуры клеток антигеном (отрицательный контроль);5 - the level of lymphoproliferation in the group receiving RPAN without a transgene, without subsequent stimulation of the cell culture with an antigen (negative control);

6 - уровень лимфопролиферации в группе, получавшей РПАН без трансгена, с последующей стимуляцией культуры клеток антигеном (отрицательный контроль);6 - the level of lymphoproliferation in the group receiving RPAN without a transgene, followed by stimulation of the cell culture with an antigen (negative control);

На фигуре 8 представлены кривые выживаемости мышей, получавших вакцину и контрольное вещество, зараженных 50 ЛД50 вируса гриппа A/Mallard duck/Pennsylvania/10218/84 (H5N2).The figure 8 presents the survival curves of mice receiving the vaccine and the control substance infected with 50 LD 50 influenza virus A / Mallard duck / Pennsylvania / 10218/84 (H5N2).

Кривые представляют данные по группам, которым вводили:The curves represent data for the groups that were entered:

1 - 109 акт.ед. РПАН+100 ЕД адъюванта1 - 10 9 active units RPAN + 100 IU adjuvant

2 - 109 акт.ед. РПАН+20 ЕД адъюванта2 - 10 9 active units RPAN + 20 units adjuvant

3 - 106 акт.ед. РПАН+20 ЕД адъюванта3 - 10 6 active units RPAN + 20 units adjuvant

4 - 106 акт.ед. РПАН+100 ЕД адъюванта4 - 10 6 active units RPAN + 100 IU adjuvant

5 - контрольное вещество (буфер)5 - control substance (buffer)

На фигуре 9 изображены кривые падения веса мышей, получавших вакцину и контрольное вещество, зараженных 50 ЛД50 вируса гриппа A/Mallard duck/Pennsylvania/10218/84 (H5N2).Figure 9 depicts weight loss curves of vaccine and control mice infected with 50 LD 50 of A / Mallard duck / Pennsylvania / 10218/84 (H5N2) influenza virus.

Кривые представляют данные по группам, которым вводили:The curves represent data for the groups that were entered:

1 - 109 акт.ед. РПАН+100 ЕД адъюванта1 - 10 9 active units RPAN + 100 IU adjuvant

2 - 109 акт.ед. РПАН+20 ЕД адъюванта2 - 10 9 active units RPAN + 20 units adjuvant

3 - 106 акт.ед. РПАН+20 ЕД адъюванта3 - 10 6 active units RPAN + 20 units adjuvant

4 - 106 акт.ед. РПАН+100 ЕД адъюванта4 - 10 6 active units RPAN + 100 IU adjuvant

5 - контрольное вещество (буфер)5 - control substance (buffer)

На фигуре 10 изображены кривые выживаемости мышей в течение срока наблюдения 14 дней после заражения 50 ЛД50 вируса гриппа A H5N2.The figure 10 shows the survival curves of mice during the observation period of 14 days after infection with 50 LD 50 of influenza A virus H5N2.

1 - кривая выживаемости мышей, получивших вакцину перед заражением.1 - survival curve of mice that received the vaccine before infection.

2 - кривая выживаемости мышей, получавших буферный раствор (отрицательный контроль).2 - survival curve of mice treated with buffer solution (negative control).

На фигуре 11 изображены кривые падения веса (суммарного в %) мышей в течение срока наблюдения 14 дней после заражения 50 ЛД50 вируса гриппа A H5N2.The figure 11 shows the curves of the weight loss (total in%) of mice during the observation period 14 days after infection with 50 LD 50 of influenza A virus H5N2.

1 - кривая падения веса мышей, получивших вакцину перед заражением.1 - weight loss curve of mice that received the vaccine before infection.

2 - кривая падения веса мышей, получавших буферный раствор (отрицательный контроль).2 - weight drop curve of mice treated with buffer solution (negative control).

На фигуре 12 изображены кривые выживаемости мышей в течение срока наблюдения 14 дней после заражения 50 ЛД50 вируса гриппа A H2N3.The figure 12 shows the survival curves of mice during the observation period of 14 days after infection with 50 LD 50 of influenza A virus H2N3.

1 - кривая выживаемости мышей, получивших вакцину перед заражением.1 - survival curve of mice that received the vaccine before infection.

2 - кривая выживаемости мышей, получавших буферный раствор (отрицательный контроль).2 - survival curve of mice treated with buffer solution (negative control).

На фигуре 13 изображены кривые падения веса (суммарного в %) мышей в течение срока наблюдения 14 дней после заражения 50 ЛД50 вируса гриппа A H2N3.The figure 13 shows the curves of the weight loss (total in%) of mice during the observation period 14 days after infection with 50 LD 50 of influenza A virus H2N3.

1 - кривая падения веса мышей, получивших вакцину перед заражением.1 - weight loss curve of mice that received the vaccine before infection.

2 - кривая падения веса мышей, получавших буферный раствор (отрицательный контроль).2 - weight drop curve of mice treated with buffer solution (negative control).

На фигуре 14 изображены кривые выживаемости мышей в течение срока наблюдения 14 дней после заражения 50 ЛД50 вируса гриппа A H1N1.The figure 14 shows the survival curves of mice during the observation period of 14 days after infection with 50 LD 50 of influenza A H1N1 virus.

1 - кривая выживаемости мышей, получивших вакцину перед заражением.1 - survival curve of mice that received the vaccine before infection.

2 - кривая выживаемости мышей, получавших буферный раствор (отрицательный контроль).2 - survival curve of mice treated with buffer solution (negative control).

На фигуре 15 изображены кривые падения веса (суммарного в %) мышей в течение срока наблюдения 14 дней после заражения 50 ЛД50 вируса гриппа A H1N1.The figure 15 shows the curves of the weight loss (total in%) of mice during the observation period 14 days after infection with 50 LD 50 of the influenza A H1N1 virus.

1 - кривая падения веса мышей, получивших вакцину перед заражением.1 - weight loss curve of mice that received the vaccine before infection.

2 - кривая падения веса мышей, получавших буферный раствор (отрицательный контроль).2 - weight drop curve of mice treated with buffer solution (negative control).

Примеры осуществления заявленного изобретенияExamples of the claimed invention

Пример 1. Создание нуклеотидной последовательности, кодирующей фъюжн-белок, состоящий из четырех эктодоменов белка М2 и лиганда для Толл-подобного рецептора 5 - флагеллина.Example 1. The creation of a nucleotide sequence encoding a fusion protein consisting of four ectodomains of the M2 protein and the ligand for the Toll-like receptor 5, flagellin.

Пример 2. Конструирование рекомбинантной псевдоаденовирусной частицы, экспрессирующей ген разработанного фъюжн-белка, состоящего из четырех эктодоменов белка М2 и лиганда для Толл-подобного рецептора 5 - флагеллина.Example 2. Construction of a recombinant pseudo-adenovirus particle expressing the gene of the developed fusion protein, consisting of four ectodomains of the M2 protein and the ligand for the Toll-like receptor 5, flagellin.

Пример 3. Подбор эффективного молекулярного адъюванта, способного активировать врожденный иммунитет.Example 3. The selection of an effective molecular adjuvant capable of activating innate immunity.

Пример 4. Подбор эффективного состава вакциныExample 4. The selection of the effective composition of the vaccine

Пример 5. Получение вакциныExample 5. Obtaining a vaccine

Пример 6. Оценка Т-клеточного ответа на вакцинуExample 6. Evaluation of the T-cell response to the vaccine

Пример 7. Оценка протективности вакциныExample 7. Evaluation of the effectiveness of the vaccine

Пример 8. Исследование широты действия противогриппозной вакциныExample 8. The study of the breadth of action of influenza vaccine

Пример 9. Доклинические исследования безопасности вакциныExample 9. Preclinical studies of vaccine safety.

Пример 1Example 1

В данном примере приведен способ создания нуклеотидной последовательности фъюжн-белка, состоящего из четырех эктодоменов белка М2 и лиганда для Толл-подобного рецептора 5 - флагеллина, необходимой для дальнейшего встраивания в рекомбинантные псевдоаденовирусные частицы.This example shows a method for creating the nucleotide sequence of a fusion protein consisting of four ectodomains of the M2 protein and the ligand for the Toll-like receptor 5, flagellin, necessary for further incorporation into recombinant pseudo-adenovirus particles.

Исходные нуклеотидные и аминокислотные последовательности для создания целевого гена были взяты из официального общедоступного источника NCBI, GenBank, США (www.ncbi.nlm.nih.gov). Работа с последовательностями осуществлялась с помощью компьютерной программы AliBee - Multiple Alignment.The source nucleotide and amino acid sequences for creating the target gene were taken from the official public source NCBI, GenBank, USA (www.ncbi.nlm.nih.gov). Work with sequences was carried out using the AliBee computer program - Multiple Alignment.

Сначала была создана уникальная последовательность белка М2е, для этого были отобраны и выровнены относительно друг друга нуклеотидные последовательности гена М2е белка нескольких десятков штаммов вирусов гриппа А птичьего происхождения и составлен консенсусный («усредненный») вариант. Далее аминокислота цистеин в положениях 17 и 19 гена М2е была заменена на серин для того, чтобы лишить белок возможности собираться в тетрамер и иметь способность секретироваться.First, a unique M2e protein sequence was created; for this, the nucleotide sequences of the M2e gene of a protein of several tens of avian influenza A virus strains were selected and aligned, and a consensus (“averaged”) version was compiled. Further, the amino acid cysteine at positions 17 and 19 of the M2e gene was replaced by serine in order to prevent the protein from collecting in the tetramer and having the ability to secrete.

Для повышения иммуногенности белка М2е вируса гриппа птиц был выбран лиганд Толл-подобного рецептора 5 флагеллин и была создана последовательность гена флагеллина на основе Salmonella enterica serovar dublin (GenBank №AAA27081), которая представлена консервативными N и С-концевыми доменами, центральный гипервариабельный регион был исключен, а в положении 176-402 аминокислот был встроен линкер, связывающей N и С-концевые домены.To increase the immunogenicity of the M2e protein of avian influenza virus, the ligand of the Toll-like receptor 5 flagellin was selected and a flagellin gene sequence was created based on Salmonella enterica serovar dublin (GenBank No. AAA27081), which is represented by conserved N and C-terminal domains, the central hypervariable region was excluded , and at the position of 176-402 amino acids, a linker linking the N and C-terminal domains was inserted.

Для создания конечной генетической конструкции, кодирующей слитный (фъюжн-белок), (SEQ ID NO:1) были последовательно расположены гены четырех эктодоменов белка М2 (М2е) с серинами в положениях 17 и 19, линкер, и ген флагеллина Salmonella enterica serovar dublin. Для эффективной внеклеточной экспрессии к N-концу фъюжн-белка был присоединен лидерный пептид (LP) секретируемой щелочной фосфатазы (SEAP). Нуклеотидная последовательность гена фъюжн-белка SEQ ID NO:1 кодировала аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2.To create the final genetic construct encoding the fusion protein (fusion protein) (SEQ ID NO: 1), the genes of the four ectodomains of the M2 protein (M2e) with serines at positions 17 and 19, the linker, and the flagellin gene Salmonella enterica serovar dublin were sequentially arranged. For efficient extracellular expression, secreted alkaline phosphatase leader peptide (LP) was attached to the N-terminus of the fusion protein. The nucleotide sequence of the fusion protein gene SEQ ID NO: 1 encoded the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.

В таблице 1 представлены нуклеотидные и аминокислотные последовательности компонентов экспрессируемой конструкции гена фъюжн-белка, содержащей лидерный пептид, четыре М2е белка и флагеллин, связанный с ними линкером.Table 1 shows the nucleotide and amino acid sequences of the components of the expressed fusion protein gene construct containing the leader peptide, four M2e proteins, and flagellin linked to them by a linker.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Полученную уникальную нуклеотидную последовательность гена фъюжн-белка синтезировали общеизвестным химическим методом и лигировали в общеизвестную вспомогательную плазмиду для дальнейшего переклонирования.The obtained unique nucleotide sequence of the fusion protein gene was synthesized by a well-known chemical method and ligated into a well-known auxiliary plasmid for further cloning.

Пример 2Example 2

В данном примере показано получение рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц, экспрессирующих фъюжн-белок, состоящий из четырех эктодоменов белка М2 и лиганда для Толл-подобного рецептора 5 - флагеллина.This example shows the preparation of recombinant pseudo-adenoviral particles expressing a fusion protein consisting of four ectodomains of the M2 protein and the ligand for the Toll-like receptor 5, flagellin.

На данном этапе была получена рекомбинантная псевдоаденовирусная частица на основе генома аденовируса человека 5-го серотипа, содержащая вставку гена фъюжн-белка SEQ ID NO:1, созданного в примере 1.At this stage, a recombinant pseudo-adenovirus particle based on the 5th serotype human adenovirus genome was obtained containing an insert of the fusion protein gene SEQ ID NO: 1 created in Example 1.

Все нижеописанные работы по клонированию проводили с использованием общеизвестных стандартных методик, описанных в руководствах для специалистов данной области.All of the cloning work described below was carried out using well-known standard techniques described in manuals for specialists in this field.

Получение конструкции рекомбинантной псевдоаденовирусной частицы на основе генома аденовируса человека пятого серотипа (размером 70-80 нм) проводили методом гомологичной рекомбинации между общеизвестной плазмидой pJM17 (McGrory W.J. et al., A simple technique for the rescue of early regionl mutations into infectious human adenovirus type 5, Virology, V.163, №2, 1988 - Простая техника для удаления раннего региона 1 в инфекционном аденовирусе человека 5 типа), содержащей геномную часть аденовируса человека 5 серотипа с нарушенной Е1 областью, и вспомогательной плазмидой pACCMVpLpA (Roth M.G., Methods in cell biology, №43, c. 175 - Методы в клеточной биологии.), (Go′ mez-Foix A. et al., Adenovirus-mediated transfer of the muscle glycogen phosphorylase gene into hepatocytes confers altered regulation of glycogen metabolism, J. Biol. Chem., 1992, №267 (35), 15, c. 25129-25134 - Обеспечиваемый аденовирусом перенос гена фосфорилазы мышечного гликогена в гепатоциты меняет регуляцию метаболизма гликогена). Предварительно в шаттл-плазмиду pACCMVpLpA переклонировали SEQ ID NO:1 из вспомогательной плазмиды, в результате получили pACCMVpLpA-M4FL с экспрессирующей кассетой с целевым трансгеном (геном фъюжн-белка), фланкированной участками генома аденовируса, которые участвуют в дальнейшей рекомбинации. Гомологичную рекомбинацию проводили в клетках линии НЕК293 после котрансфекции ее плазмидами pJM17 и pACCMVpLpA-M4FL. Так как плазмида pJM17 содержала бактериальный сайт инициации репликации (Ori) и ген устойчивости к ампициллину внутри области Е1 геномной части аденовируса, то эта плазмида не могла быть упакована в аденовирусные вирионы и, таким образом, предотвращалось размножение аденовирусов «дикого типа». После рекомбинации, Ori и ген устойчивости к ампициллину исчезали, замещаясь кассетой с целевым трансгеном. Рекомбинантные ДНК упаковывались в капсид вирионов, в результате чего образовались рекомбинантные псевдоаденовирусные частицы, не способные размножаться в непермиссивных культурах клеток, в том числе, в обычных клетках человека, из-за отсутствия Е1 в геноме рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц.The construction of a recombinant pseudo-adenovirus particle based on the fifth serotype human adenovirus genome (size 70-80 nm) was carried out by homologous recombination between the well-known plasmid pJM17 (McGrory WJ et al., A simple technique for the rescue of early regionl mutations into infectious human adenovirus type 5 , Virology, V.163, No. 2, 1988 - A simple technique for removing early region 1 in human infectious adenovirus type 5), containing the genomic part of human adenovirus 5 serotype with E1 region impaired, and the auxiliary plasmid pACCMVpLpA (Roth MG, Methods in cell biology, No. 43, p. 175 - Me odes in cell biology.), (Go ′ mez-Foix A. et al., Adenovirus-mediated transfer of the muscle glycogen phosphorylase gene into hepatocytes confers altered regulation of glycogen metabolism, J. Biol. Chem., 1992, No. 267 ( 35), 15, pp. 25129-25134 - Adenovirus-mediated transfer of muscle glycogen phosphorylase gene to hepatocytes changes the regulation of glycogen metabolism). Previously, SEQ ID NO: 1 was transferred from the auxiliary plasmid to the shuttle plasmid pACCMVpLpA, and as a result, pACCMVpLpA-M4FL was obtained with an expression cassette with the target transgene (fusion protein gene) flanked by sections of the adenovirus genome that are involved in further recombination. Homologous recombination was performed in HEK293 cells after cotransfection with plasmids pJM17 and pACCMVpLpA-M4FL. Since the plasmid pJM17 contained the bacterial replication initiation site (Ori) and the ampicillin resistance gene within the E1 region of the genomic part of the adenovirus, this plasmid could not be packed into adenovirus virions and thus prevented the propagation of wild-type adenoviruses. After recombination, Ori and the ampicillin resistance gene disappeared, being replaced by a cassette with the target transgene. Recombinant DNAs were packaged in a capsid of virions, resulting in the formation of recombinant pseudo-adenovirus particles that could not multiply in non-permissive cell cultures, including ordinary human cells, due to the absence of E1 in the genome of recombinant pseudo-adenovirus particles.

Таким образом, после проведенных рекомбинаций, была получена РПАН с экспрессирующей кассетой в области делеции Е1 генома, содержащей промотор цитомегаловируса человека (CMV), ген лидерного пептида секретируемой щелочной фосфатазы SEAP (LP), гена фъюжн-белка (включающего четыре последовательных повтора уникальной последовательности М2е, линкер (LN), ген флагеллина, кодирующего консервативные N и С-концевые домены белка флагеллина Salmonella enterica serovar dublin), сигнала полиаденилирования SV40 (Simian vacuolating virus 40) - pA.Thus, after recombination, an RPAN was obtained with an expression cassette in the region of the E1 deletion of the genome containing the human cytomegalovirus (CMV) promoter, the gene for the leader peptide of secreted alkaline phosphatase SEAP (LP), the fusion protein gene (including four sequential repeats of the unique M2e sequence , linker (LN), flagellin gene encoding the conserved N and C-terminal domains of flagellin protein Salmonella enterica serovar dublin), SV40 polyadenylation signal (Simian vacuolating virus 40) - pA.

Схема экспрессирующей кассеты, включенной в геном полученного РПАН, представлена на фигуре 3.Scheme expressing cassettes included in the genome of the obtained RPAN, shown in figure 3.

Препарат, содержащий рекомбинантные псевдоаденовирусные частицы, получали следующим способом. Через несколько дней после трансфекции, на культуре клеток НЕК293 образовывались бляшки, их отбирали пастеровской пипеткой, полученный материал размножали на клетках НЕК293 до получения титра 108 акт.ед./мл. Далее осуществляли хроматографическую очистку, в результате получили препарат с титром 2×109 акт.ед./мл.A preparation containing recombinant pseudo-adenovirus particles was prepared by the following method. A few days after transfection, plaques formed on HEK293 cell culture, they were taken with a Pasteur pipette, the resulting material was propagated on HEK293 cells to obtain a titer of 10 8 act.ed / ml. Then chromatographic purification was carried out, as a result, a preparation with a titer of 2 × 10 9 act.ed./ml was obtained.

Активность препаратов РПАН здесь и далее оценивали стандартным методом титрования на культуре чувствительных клеток НЕК293 в реакциях бляшкообразования.The activity of RPAN preparations hereinafter was evaluated by the standard titration method on a culture of sensitive HEK293 cells in plaque formation reactions.

Для подтверждения создания конструкции рекомбинантной псевдоаденовирусной частицы по изобретению на основе аденовируса человека 5 серотипа (РПАН) со вставкой гена фъюжн-белка (SEQ ID NO:1) проводили ПЦР (полимеразная цепная реакция) по известной стандартной методике. Для постановки ПЦР использовали пары праймеров, комплементарных: гену гексона аденовируса человека 5 серотипа; на область Е1 (которая должна отсутствовать у созданных рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц); на ген фъюжн-белка. По результатам ПЦР было заключено, что последовательность ДНК рекомбинантной псевдоаденовирусной частицы на основе аденовируса человека 5 серотипа - обнаружена, ген фъюжн-белка (SEQ ID NO:1) - обнаружен, Е1 область, которая должна быть делетирована у рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц, - не обнаружена (смотри фиг. 4).To confirm the construction of a recombinant pseudo-adenovirus particle according to the invention based on human adenovirus 5 serotype (RPAN) with insertion of the fusion protein gene (SEQ ID NO: 1), PCR (polymerase chain reaction) was carried out according to a known standard method. For PCR, pairs of primers were used that were complementary to: serotype 5 human adenovirus hexon gene; on the E1 region (which should be absent in the created recombinant pseudo-adenovirus particles); on the fusion protein gene. According to PCR results, it was concluded that the DNA sequence of the recombinant pseudo-adenovirus particle based on human adenovirus 5 serotype was detected, the fusion protein gene (SEQ ID NO: 1) was detected, the E1 region that should be deleted from the recombinant pseudo-adenovirus particles was not detected (see Fig. 4).

Таким образом, нами была получена рекомбинантная псевдоаденовирусная (отсутствует Е1 область аденовируса) частица на основе аденовируса человека 5 серотипа (есть гексон аденовируса человека 5 серотипа) со вставкой гена фъюжн-белка, состоящего из четырех эктодоменов белка М2 и лиганда для Толл-подобного рецептора 5 - флагеллина (присутствует ген фъюжн-белка - SEQ ID NO:1), что говорит о соответствии данной конструкции заявляемым по изобретению требованиям.Thus, we obtained a recombinant pseudo-adenovirus (E1 region of adenovirus) particle based on human adenovirus 5 serotype (there is a human adenovirus hexon 5 serotype) with an insertion of the fusion protein gene consisting of four ectodomains of the M2 protein and a ligand for Toll-like receptor 5 - flagellin (the fusion protein gene is present - SEQ ID NO: 1), which indicates the compliance of this design with the requirements of the invention claimed.

Далее была показана способность сконструированных рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц экспрессировать ген фъюжн-белка и иммуногенность, т.е. их функциональную активность.The ability of engineered recombinant pseudo-adenoviral particles to express the fusion protein gene and immunogenicity, i.e. their functional activity.

В исследовании были использованы мыши линии Balb/c (самки), 7-8 недель (массой 16-18 г), в каждой экспериментальной группе было 10 животных.In the study, Balb / c mice (females) were used, 7-8 weeks (weighing 16-18 g), in each experimental group there were 10 animals.

Эксперимент проводили на мышах после интраназального введения 50 мкл препарата РПАН, полученного ранее во 2 примере (всего 108 акт.ед.). Биологический материал (кровь) забирали у животных до введения, а также после введения кандидатной вакцины на 28 день. В сыворотке крови определяли титры специфических антител изотипа IgG к М2е белку, консенсусному для вирусов гриппа птиц, в ИФА.The experiment was carried out in mice after intranasal administration of 50 μl of the RPAN preparation obtained earlier in 2 example (10 8 active units in total). Biological material (blood) was taken from animals before administration, as well as after administration of the candidate vaccine on day 28. In blood serum titers of specific antibodies of the IgG isotype to M2e protein consensus for avian influenza viruses were determined in ELISA.

Для постановки ИФА использовали искусственно синтезированный пептид М2е, консенсусный для вирусов гриппа птиц, конъюгированный с носителем KLH (гемоцианин лимфы улитки).ELISA was performed using the artificially synthesized M2e peptide, consensus for avian influenza viruses, conjugated to a KLH carrier (cochlear lymphocytic hemocyanin).

Иммуноферментный анализ проводили общепринятым методом. Пептид М2е иммобилизировали на 96-луночные планшеты с высокой сорбционной способностью (Greiner, Германия) в концентрации 3 мкг/мл (в карбонатном буфере, pH 9,5-9,6), выдерживали ночь при 4°C. Планшеты обрабатывали блокирующим буфером (0,01 М ФБР, pH 7,2-7,4 с 5% эмбриональной телячьей сывороткой) в течение 1 часа при комнатной температуре, отмывали 3 раза ФБР с твином.Enzyme-linked immunosorbent assay was performed by the conventional method. The M2e peptide was immobilized on 96-well plates with high sorption ability (Greiner, Germany) at a concentration of 3 μg / ml (in carbonate buffer, pH 9.5-9.6), kept overnight at 4 ° C. The tablets were treated with blocking buffer (0.01 M PBS, pH 7.2-7.4 with 5% fetal calf serum) for 1 hour at room temperature, washed 3 times with PBS with tween.

В лунки планшет добавляли по 100 мкл 2-х кратных разведений сывороток в блокирующем буфере, инкубировали 1 час при комнатной температуре. Для определения специфических антител изотипа IgG в качестве конъюгата использовали кроличьи моноклональные антимышиные IgG (Invitrogen, USA) в разведении 1:1000, меченные пероксидазой хрена. В качестве субстрата использовали тетраметил бензидин (ТМБ) (Invitrogen, USA). Учет реакции проводили при длине волны 450 нм. За титр принимали наибольшее разведение сыворотки, которое дает оптическую плотность по крайней мере в 2 раза больше, чем сыворотка, взятая до иммунизации, в том же разведении.100 μl of 2-fold dilutions of serum in blocking buffer were added to the plate wells, incubated for 1 hour at room temperature. To determine specific antibodies of the IgG isotype, rabbit monoclonal anti-mouse IgG (Invitrogen, USA) at a dilution of 1: 1000 labeled with horseradish peroxidase was used as a conjugate. Tetramethyl benzidine (TMB) (Invitrogen, USA) was used as a substrate. The reaction was taken into account at a wavelength of 450 nm. The titer was taken as the largest dilution of serum, which gives an optical density of at least 2 times more than the serum taken before immunization, in the same dilution.

На 28 день после иммунизации средние титры сывороточных IgG у мышей, иммунизированных препаратом РПАН со вставкой фъюжн-белка, были существенно выше, у контрольных групп. Средний геометрический титр составил соответственно 8444,851 (р<0.05). У животных, получавших фосфатный буфер и контрольные РПАН, титры были менее чем 100. В таблице 2 представлены результаты определения иммуногенности препарата РПАН со вставкой фъюжн-белкаOn the 28th day after immunization, the average titers of serum IgG in mice immunized with RPAN supplemented with a fusion protein insert were significantly higher in the control groups. The geometric mean titer was 8444.851, respectively (p <0.05). In animals treated with phosphate buffer and control RPAN, titers were less than 100. Table 2 presents the results of determining the immunogenicity of the preparation RPAN with an insert of fusion protein

Figure 00000003
Figure 00000003

Таким образом, полученные результаты говорят о способности РПАН экспрессировать фъюжн-белок и показывают его иммуногенность.Thus, the obtained results indicate the ability of RPAN to express fusion protein and show its immunogenicity.

Заключено, что сконструированная рекомбинантная псевдоаденовирусная частица на основе аденовируса человека 5 серотипа, содержащая вставку гена фъюжн-белка, состоящего из четырех эктодоменов белка М2 и лиганда для Толл-подобного рецептора 5 - флагеллина, продуцирует фъюжн-белок в организме лабораторных животных. Наличие специфической активности - иммуногенности у препарата РПАН означает возможность использования в качестве действующего вещества противогриппозной вакцины.It was concluded that the constructed recombinant pseudo-adenovirus particle based on human adenovirus 5 serotype, containing an insert of the fusion protein gene consisting of four ectodomains of the M2 protein and the ligand for the Toll-like receptor 5, flagellin, produces fusion protein in the body of laboratory animals. The presence of specific activity - immunogenicity in the RPAN preparation means the possibility of using an influenza vaccine as an active substance.

Пример 3Example 3

Подбор эффективного молекулярного адъюванта, способного активировать врожденный иммунитет.Selection of an effective molecular adjuvant capable of activating innate immunity.

В данном примере рассмотрен вопрос подбора молекулярного адъюванта, способного усиливать иммуногенность РПАН со вставкой фъюжн-белка по изобретению и сохраняющего свою активность в составе препарата.In this example, the question of the selection of a molecular adjuvant that can enhance the immunogenicity of RPAN with the insertion of the fusion protein according to the invention and retains its activity in the composition of the drug is considered.

Важными компонентами, необходимыми для повышения иммуногенности вакцины, являются адъюванты. Способность адъювантов повышать иммуногенность вакцинного антигена при совместном их применении реализуется через взаимодействие с паттерн-распознающими рецепторами, активация которых приводит к дополнительной стимуляции иммунных реакций.Important components necessary to increase the immunogenicity of a vaccine are adjuvants. The ability of adjuvants to increase the immunogenicity of the vaccine antigen when used together is realized through interaction with pattern-recognizing receptors, the activation of which leads to additional stimulation of immune responses.

В наших экспериментах был обнаружен такой молекулярный адъювант - кислый пептидогликан, усиливающий иммуногенность РПАН со вставкой трансгена по изобретению.In our experiments, we discovered such a molecular adjuvant - acidic peptidoglycan, enhancing the immunogenicity of RPAN with the transgene insert of the invention.

Для подтверждения способности кислого пептидогликана усиливать иммуногенность РПАН со вставкой фъюжн-белка был проведен эксперимент с возрастающими дозировками адъюванта. Всего было сформировано 6 групп по 10 мышей. Мышей однократно интраназально иммунизировали 50 мкл препарата с содержанием:To confirm the ability of acidic peptidoglycan to enhance the immunogenicity of RPAN with an insert of fusion protein, an experiment was conducted with increasing dosages of adjuvant. A total of 6 groups of 10 mice were formed. Mice were once intranasally immunized with 50 μl of the drug containing:

1 группа - РПАН в дозе 108 акт.ед. без адъюванта;Group 1 - RPAN in a dose of 10 8 active units without adjuvant;

2 группа - РПАН в дозе 108 акт.ед.+10 ЕД адъюванта;Group 2 - RPAN in a dose of 10 8 active units + 10 units of adjuvant;

3 группа - РПАН в дозе 108 акт.ед.+20 ЕД адъюванта;Group 3 - RPAN in a dose of 10 8 active units + 20 units of adjuvant;

4 группа - РПАН в дозе 108 акт.ед.+100 ЕД адъюванта;Group 4 - RPAN in a dose of 10 8 active units + 100 units of adjuvant;

5 группа - РПАН в дозе 108 акт.ед.+110 ЕД адъюванта;Group 5 - RPAN in a dose of 10 8 active units + 110 units of adjuvant;

6 группа - контроль, 0,9% NaCl.6 group - control, 0.9% NaCl.

Через три недели после иммунизации у животных брали кровь для определения в сыворотке крови уровня антител к вирусу гриппа птиц A/Mallard duck/PA/10218/84 (H5N2). Уровень специфических антител к вирусу гриппа А птиц H5N2 определяли с помощью ИФА, по методике, описанной во 2 примере (Фиг. 5).Three weeks after immunization, animals were bled to determine the level of antibodies to avian influenza virus A / Mallard duck / PA / 10218/84 (H5N2) in blood serum. The level of specific antibodies to avian influenza A virus H5N2 was determined using ELISA, according to the method described in 2 example (Fig. 5).

Титр антител к М2е вируса гриппа птиц в сыворотках крови мышей, получавших только РПАН в дозе 108 акт.ед. без адъюванта, составил 4,2 log2; при добавлении 10 ЕД адъюванта - увеличился до 6,0 log2, при добавлении 20 ЕД адъюванта - увеличился до 7,8 log2, при добавлении 100 ЕД адъюванта - увеличился до 8,2 log2, при добавлении 110 ЕД адъюванта - остался 8,2 log2. В контроле - отрицательный результат.The titer of antibodies to M2e of avian influenza virus in the blood serum of mice receiving only RPAN at a dose of 10 8 act.ed. without adjuvant, 4.2 log2; adding 10 IU of adjuvant increased to 6.0 log2, adding 20 IU of adjuvant increased to 7.8 log2, adding 100 IU of adjuvant increased to 8.2 log2, adding 110 IU of adjuvant 8.2 log2 remained . In the control - a negative result.

Полученные результаты свидетельствовали о значительном повышении иммуногенности РПАН со вставкой фъюжн-белка при одновременном интраназальном введении с заявляемым молекулярным адъювантом, что позволяет совместно использовать их для создания высокоиммуногенных композиций.The results obtained showed a significant increase in the immunogenicity of RPAN with an insertion of fusion protein with simultaneous intranasal administration with the inventive molecular adjuvant, which allows them to be used together to create highly immunogenic compositions.

Было проведено определение способности к взаимодействию кислого пептидогликана с Toll-подобными рецепторами, другими словами, к способности активировать врожденный иммунитет. Способность молекулярного адъюванта специфически связываться с Толл-подобными (TLR) рецепторами человека была оценена в условиях in vitro, широко известным специалистам методом, используя набор эукариотических клеточных линий на основе линии клеток эмбрионального почечного эпителия человека (НЕК293), экспрессирующих различные типы Толл-подобных рецепторов. В геном данных клеток включен ген бета-галактозидазы под NF-kB зависимым промотором. Таким образом, активация транскрипционного фактора NF-kB в результате взаимодействия лиганда со специфичным к нему Толл-подобным рецептором приводит к экспрессии клетками бета-галактозидазы. Активность бета-галактозидазы после добавления к клеткам молекулярного адъюванта определяли путем добавления субстрата для этого фермента - о-нитрофенил-β-Д-галактопиранозид. Уровень активности β-галактозидазы определяли спектрофотометрически (414 нм) по конверсии о-нитрофенил-β-Д-галактопиранозида.The ability to react acid peptidoglycan with Toll-like receptors, in other words, the ability to activate innate immunity, was determined. The ability of a molecular adjuvant to specifically bind to human Toll-like (TLR) receptors was evaluated in vitro by a method well known to those skilled in the art using a set of eukaryotic cell lines based on the human embryonic renal epithelial cell line (HEK293) expressing various types of Toll-like receptors . The beta-galactosidase gene under the NF-kB dependent promoter is included in the genome of these cells. Thus, the activation of the transcription factor NF-kB as a result of the interaction of the ligand with its specific Toll-like receptor leads to the expression of beta-galactosidase by cells. The activity of beta-galactosidase after adding a molecular adjuvant to the cells was determined by adding a substrate for this enzyme, o-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside. The level of β-galactosidase activity was determined spectrophotometrically (414 nm) by the conversion of o-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside.

Была изучена способность молекулярного адъюванта к активации следующих Толл-рецепторов: TLR2, TLR3, TLR4, TLR5, TLR7, TLR8, TLR9. Для эксперимента использовались клетки линии hTLR2/CD14, HEK293-hTLR4/CD14-MD2, HEK293-hTLR5, НЕК293-hTLR7, HEK293-hTLR8, HEK293-hTLR9, отрицательным контролем служили клетки, не несущие Толл-подобных рецепторов (НЕК293-hTLRnull).The ability of the molecular adjuvant to activate the following Toll receptors was studied: TLR2, TLR3, TLR4, TLR5, TLR7, TLR8, TLR9. For the experiment, hTLR2 / CD14, HEK293-hTLR4 / CD14-MD2, HEK293-hTLR5, HEK293-hTLR7, HEK293-hTLR8, HEK293-hTLR9 cells were used; cells that did not carry Toll-like receptors (HEK29) served as a negative control.

Из всех перечисленных Толл-рецепторов молекулярный адъювант активировал Толл-подобный рецептор 4 (TLR4) (Фигура 6).Of all the listed Toll receptors, the molecular adjuvant activated Toll-like receptor 4 (TLR4) (Figure 6).

Основываясь на полученных результатах, был сделан вывод, что исследованный кислый пептидогликан из всех вышеперечисленных рецепторов, способен вызывать активацию Толл-подобного рецептора 4 (TLR4) врожденного иммунитета в условиях in vitro в концентрации от 61,7 нг/мл до 15 мкг/мл.Based on the results obtained, it was concluded that the studied acid peptidoglycan from all of the above receptors is capable of causing activation of the Toll-like receptor 4 (TLR4) of innate immunity in vitro at a concentration of from 61.7 ng / ml to 15 μg / ml.

Таким образом, в результате проведенных исследований было установлено, что кислый пептидогликан из всех вышеперечисленных рецепторов способен вызывать активацию TLR4, что позволяет рассматривать его в качестве молекулярного адъюванта, активирующего врожденный иммунитет, и использовать его для повышения протективности вакцинных препаратов РПАН.Thus, as a result of the studies, it was found that an acid peptidoglycan from all of the above receptors is capable of causing TLR4 activation, which allows it to be considered as a molecular adjuvant that activates innate immunity, and to use it to increase the efficacy of RPAN vaccine preparations.

Для оценки стабильности молекулярного адъюванта в составе вакцины, ее хранили в течение 6 месяцев (методом ускоренного старения при 25°C) и каждые 3 месяца проверяли активность адъюванта с помощью клеток, экспрессирующих Толл-подобный рецептор 4 и несущих в своем геноме ген бета-галактозидазы под NF-kB зависимым промотором.To assess the stability of the molecular adjuvant in the vaccine, it was stored for 6 months (accelerated aging at 25 ° C) and the adjuvant activity was checked every 3 months using cells expressing Toll-like receptor 4 and carrying the beta-galactosidase gene in its genome under the NF-kB dependent promoter.

Состав вакцины был доведен буфером до объема дозы 0,5 мл. Буферный раствор может быть любой, поддерживающий жизнеспособность рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц и не влияющий на стабильность молекулярного адъюванта (например, 10 mM TrisHCl, 75 mM NaCl, 1 mM MgCl2, 5% сахароза, 0,05% полисорбат 80, 0,5% Этанол, 100 мкм ЭДТА, pH 8.0). В таблице 3 представлены результаты оценки стабильности молекулярного адъюванта в вакцине.The composition of the vaccine was adjusted with buffer to a dose volume of 0.5 ml. The buffer solution can be any that supports the viability of recombinant pseudo-adenovirus particles and does not affect the stability of the molecular adjuvant (e.g. 10 mM TrisHCl, 75 mM NaCl, 1 mM MgCl 2 , 5% sucrose, 0.05% polysorbate 80, 0.5% ethanol , 100 μm EDTA, pH 8.0). Table 3 presents the results of evaluating the stability of the molecular adjuvant in the vaccine.

Figure 00000004
Figure 00000004

Кроме того, была показана стабильность pH, цветности, прозрачности вакцины при хранении методом ускоренного старения.In addition, the stability of pH, color, transparency of the vaccine during storage by accelerated aging was shown.

Данным экспериментом показано отсутствие влияния РПАН и молекулярного адъюванта при совместном формулировании на активность друг друга, что говорит о стабильности разработанной вакцины.This experiment shows the absence of the effect of RPAN and molecular adjuvant when formulated jointly on each other's activity, which indicates the stability of the developed vaccine.

Таким образом, было заключено, что кислый пептидогликан обнаружил свойства молекулярного адъюванта в отношении РПАН со вставкой фъюжн-белка по изобретению, способного активировать TLR4, а значит врожденный иммунитет. Адъювант стабилен в составе вакцины и не влияет на стабильность РПАН.Thus, it was concluded that acidic peptidoglycan showed the properties of a molecular adjuvant for RPAN with an fusion protein insert of the invention capable of activating TLR4, which means innate immunity. Adjuvant is stable in the composition of the vaccine and does not affect the stability of RPAN.

Таким образом, задача по разработке эффективного состава вакцины выполнена за счет добавления к рекомбинантным псевдоаденовирусным частицам молекулярного адъюванта и буферного раствора.Thus, the task of developing an effective vaccine composition was accomplished by adding a molecular adjuvant and a buffer solution to recombinant pseudo-adenovirus particles.

Пример 4Example 4

Подбор эффективного состава вакциныSelection of the effective composition of the vaccine

Осуществлялся по результатам доклинического исследования иммуногенности различных композиций вакцины.It was carried out according to the results of a preclinical study of the immunogenicity of various vaccine compositions.

Проводили однократную иммунизацию вакциной в объеме 50 мкл. Опытные и контрольные группы были по 10 мышей линии Balb/c. На 42 сутки после однократной иммунизации у мышей была взята кровь, из которой была получена сыворотка. Оценка уровня антител к М2е белку вируса гриппа A H5N2 была проведена с помощью иммуно-ферментного анализа (ИФА). В качестве антигена был использован химически синтезированный пептид М2е вируса гриппа птиц. Для проведения анализа 96-луночный высокосвязывающий, плоскодонный планшет сенсибилизировали антигеном в концентрации 50 мкг/мл в 20 мМ калиево-фосфатном буфере pH 8,0. Сенсибилизацию проводили на +4°C в течение 12 часов. По окончании сенсибилизации планшет отмывали от не связавшегося антигена рабочим буфером (20 мМ калиево-фосфатный буфер pH 8,0 с 0,05% Твин 20). Далее в лунки планшета вносили двукратные разведения исследуемых сывороток крови лабораторных мышей. По окончании инкубации (1 час при+37°C на шейкере) планшет отмывали и вносили антитела к мышиному IgG, конъюгированные с пероксидазой, в разведении 1:10000 в рабочем буфере. После окончания инкубации планшет отмывали и для проявления реакции использовали ТМВ-индикаторную смесь. Далее реакцию останавливали 4М H2SO4 и оптическую плотность окрашенного продукта определяли при длине волны 450 нм.A single vaccination of 50 μl was carried out. The experimental and control groups were 10 mice of the Balb / c line. On day 42 after a single immunization, blood was taken from mice from which serum was obtained. Evaluation of the level of antibodies to the M2e protein of the influenza A H5N2 virus was performed using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). A chemically synthesized M2e peptide of avian influenza virus was used as an antigen. For analysis, a 96-well, highly binding, flat-bottomed plate was sensitized with antigen at a concentration of 50 μg / ml in 20 mM potassium phosphate buffer pH 8.0. Sensitization was carried out at + 4 ° C for 12 hours. At the end of sensitization, the plate was washed from unbound antigen with a working buffer (20 mM potassium phosphate buffer pH 8.0 with 0.05% Tween 20). Then, two dilutions of the studied blood serum of laboratory mice were introduced into the wells of the tablet. At the end of the incubation (1 hour at + 37 ° C on a shaker), the plate was washed and antibodies to mouse IgG conjugated with peroxidase were added at a dilution of 1: 10000 in the working buffer. After incubation, the plate was washed and a TMB indicator mixture was used to manifest the reaction. Then the reaction was stopped with 4M H 2 SO 4 and the optical density of the colored product was determined at a wavelength of 450 nm.

Результаты проведенного анализа представлены в таблице 4. Данные представлены в виде среднегеометрического титра (СГТ) для каждой группы мышей.The results of the analysis are presented in table 4. The data are presented in the form of a geometric mean titer (CHT) for each group of mice.

В таблице 4 представлены результаты иммуногенности различных составов вакциныTable 4 presents the results of the immunogenicity of the various vaccine formulations.

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Таким образом, была показана иммуногенность полученной вакцины в эффективных дозах 106-109 акт.ед., как в сочетании с 20 ед. адъюванта, так и в сочетании со 100 ед. адъюванта, при однократной схеме иммунизации. Дозы с содержанием 105 акт.ед. РПАН не показали высокой иммуногенности, а с 1010 акт.ед. РПАН - показали иммуногенность, достоверно сравнимую с 109 акт.ед. РПАН, что делает их применение не экономичным. Наиболее оптимальным по сочетанию иммуногенность и экономическая выгода был признан состав, содержащий: 108 акт.ед. РПАН в сочетании с 20 ЕД адъюванта.Thus, the immunogenicity of the obtained vaccine was shown in effective doses of 10 6 -10 9 act.ed., as in combination with 20 units. adjuvant, and in combination with 100 units. adjuvant, with a single immunization schedule. Doses with the content of 10 5 act.ed. RPANs did not show high immunogenicity, but with 10 10 act.ed. RPAN - showed immunogenicity, significantly comparable with 10 9 act.ed. RPAN, which makes their use not economical. The most optimal combination of immunogenicity and economic benefit was recognized composition containing: 10 8 act.ed. RPAN in combination with 20 units of adjuvant.

Пример 5Example 5

Получение вакциныGetting the vaccine

Разработанная технология должна обеспечивать производство вакцины следующего качества:The developed technology should ensure the production of vaccines of the following quality:

- доза 106-109 активных единиц (акт.ед.) РПАН, (рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц);- dose of 10 6 -10 9 active units (active units) of RPAN, (recombinant pseudo-adenovirus particles);

- содержание адъюванта 20-100 Ед;- adjuvant content of 20-100 units;

- объем дозы 0,5 мл (доводится фармацевтически приемлемым буферным раствором).- dose volume of 0.5 ml (adjusted with a pharmaceutically acceptable buffer solution).

Получение данной вакцины проходит в несколько этапов.Getting this vaccine takes place in several stages.

Для этого полученную в примере №2 клеточную суспензию, содержащую рекомбинантные псевдоаденовирусные частицы с титром 108 ЕД на мл, использовали для дальнейшего наращивания титров рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц и приготовления готовой вакцины с заданным содержанием рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц.For this, the cell suspension obtained in Example No. 2 containing recombinant pseudo-adenovirus particles with a titer of 10 8 PIECES per ml was used to further increase the titers of recombinant pseudo-adenovirus particles and to prepare a finished vaccine with a given content of recombinant pseudo-adenovirus particles.

Таким образом, для наработки необходимых титров рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц волновой биореактор с 4500 мл суспензии пермиссивной клеточной культуры 293 засевали клеточной суспензией объемом 500 мл, содержащей рекомбинантные псевдоаденовирусные частицы с титром 108 ЕД активности на мл.Thus, to produce the necessary titers of recombinant pseudo-adenovirus particles, a wave bioreactor with 4500 ml of a suspension of a permissive cell culture 293 was seeded with a 500 ml cell suspension containing recombinant pseudo-adenovirus particles with a titer of 10 8 U activity per ml.

Культивировали для наращивания рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц внутри клеток и достижения их активности 2×108 ЕД/мл, ориентировочно в течение 48 часов. По достижении необходимого содержания клеточную массу подавали на очистку, которая состояла из нескольких стадий:Cultivated to build recombinant pseudo-adenovirus particles inside the cells and achieve their activity of 2 × 10 8 IU / ml, approximately within 48 hours. Upon reaching the required content, the cell mass was fed for purification, which consisted of several stages:

1. Проводили осаждение клеточной массы центрифугированием. Поступающая на очистку суспензия имела не менее 3,3×1011 частиц на 5 л. Центрифугирование проводили при режиме 6000 g в течение 15 мин, при этом жидкий надосадок сливали, а оставшуюся твердую часть, содержащую клетки и рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц, подавали на дальнейшие стадии очистки.1. Conducted deposition of cell mass by centrifugation. The suspension arriving for cleaning had at least 3.3 × 10 11 particles per 5 l. Centrifugation was carried out at a regime of 6000 g for 15 min, while the liquid supernatant was discharged, and the remaining solid part containing cells and recombinant pseudo-adenovirus particles was fed to further purification steps.

2. Извлечение рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц из клеточной культуры проводили путем разрушения клеток четырехкратным перемораживанием-оттаиванием. Готовили буферный раствор с pH 8.0: 5 mM Трис HCl, 0.075 MNaCl, 1 mM MgCl2, 5% сахароза, 1% полисорбат 80. Полученный в предыдущую стадию осадок ресуспендировали в 70 мл буфера (коэффициент содержания ×71). Объем раствора составлял 80 мл.2. The extraction of recombinant pseudo-adenovirus particles from the cell culture was carried out by destroying the cells with four times thawing and thawing. A buffer solution was prepared with a pH of 8.0: 5 mM Tris HCl, 0.075 MNaCl, 1 mM MgCl 2 , 5% sucrose, 1% polysorbate 80. The precipitate obtained in the previous step was resuspended in 70 ml of buffer (content ratio × 71). The volume of the solution was 80 ml.

Замораживание проводили в течение 2 часов в жидком азоте, размораживали на водяной бане (при +37°C), не допуская перегрева.Freezing was carried out for 2 hours in liquid nitrogen, thawed in a water bath (at + 37 ° C), avoiding overheating.

3. Для облегчения дальнейшего удаления геномной клеточной ДНК проводили дополнительную обработку нуклеазой. Для этого добавляли бензоназу до концентрации в растворе 150 U/мл и ставили на мягкое перемешивание с помощью магнитной мешалки на 3 часа при комнатной температуре (21-23°C).3. To facilitate further removal of genomic cell DNA, an additional nuclease treatment was performed. For this, benzonase was added to a concentration in the solution of 150 U / ml and put on gentle stirring using a magnetic stirrer for 3 hours at room temperature (21-23 ° C).

4. Отделение рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц от разрушенных клеток осуществляли центрифугированием при 9000 g 10 мин. Отбирали супернатант, содержащий рекомбинантные псевдоаденовирусные частицы.4. Separation of recombinant pseudo-adenovirus particles from the destroyed cells was carried out by centrifugation at 9000 g for 10 min. A supernatant containing recombinant pseudo-adenovirus particles was selected.

5. Дальнейшую очистку проводили ультрафильтрацией. Для этого полученный супернатант разводили буфером (50 mM TrisHCl pH 7.5, 1М NaCl, 2 mM MgCl2, 5% сахароза, pH 7,5) до объема не менее 200 мл, перемешивали с помощью магнитной мешалки. В процессе фильтрации объем циркулирующего раствора (ретентата) постоянно доводили до исходного (200 мл).5. Further purification was carried out by ultrafiltration. For this, the obtained supernatant was diluted with buffer (50 mM TrisHCl pH 7.5, 1 M NaCl, 2 mM MgCl 2 , 5% sucrose, pH 7.5) to a volume of at least 200 ml, and stirred using a magnetic stirrer. During the filtration process, the volume of the circulating solution (retentate) was constantly adjusted to the initial (200 ml).

6. Далее очистку производили путем анионообменной хроматографии.6. Further purification was carried out by anion exchange chromatography.

Ретентат наносили на колонку (AxiChrom 70/300 объемом 400 мл), содержащую анионообменный сорбент Q Sepharose virus licenced. Рекомбинантные псевдоаденовирусные частицы сорбируются на колонке, в то время как примеси не сорбируются, а вымываются буфером А. После удаления примесей рекомбинантные псевдоаденовирусные частицы десорбировали промывкой буфером Б. Условия хроматографирования: поток 193 мл/мин, буфер А (40 mM TrisHCl, 0,27 М NaCl, 2 mM MgCl2, 5% Сахароза, 0,1% Полисорбат 80, pH 7.5), проводимость ~28-30 mS/cm; буфер Б (40 mM TrisHCl, 0.5 М NaCl, 2 mM MgCl2, 5% сахароза, 0.1% полисорбат 80, pH 7.5) проводимость ~50 mS/cm. Элюат в объеме 200 мл отправляли на следующую стадию.The retentate was applied to a column (AxiChrom 70/300 with a volume of 400 ml) containing the Q Sepharose virus licenced anion exchange sorbent. Recombinant pseudo-adenovirus particles are adsorbed on the column, while impurities are not adsorbed, but washed with buffer A. After removal of impurities, recombinant pseudo-adenovirus particles were desorbed by washing with buffer B. Chromatography conditions: flow 193 ml / min, buffer A (40 mM TrisHCl, 0.27 M NaCl, 2 mM MgCl 2 , 5% Sucrose, 0.1% Polysorbate 80, pH 7.5), conductivity ~ 28-30 mS / cm; buffer B (40 mM TrisHCl, 0.5 M NaCl, 2 mM MgCl 2 , 5% sucrose, 0.1% polysorbate 80, pH 7.5) conductivity ~ 50 mS / cm. The eluate in a volume of 200 ml was sent to the next stage.

7. Эксклюзионная хроматогафия7. Size exclusion chromatography

Поученный в предыдущей стадии элюат наносили на колонку (AxiChrom 100/300 объемом 800 мл), содержащую сорбент Q Sepharose 4 FastFlow. Высокомолекулярные вещества, не входящие в поры сорбента, элюировали первым пиком (к ним относятся рекомбинантные псевдоаденовирусные частицы), примеси элюировали после выхода пика не реплицирующихся наночастиц. Условия хроматографирования: поток 130 мл/мин, буфер (10 mM TrisHCl, 75 мМ NaCl, 1 mM MgCl2, 5% сахароза, 0,05% полисорбат 80, pH 8.0).The eluate obtained in the previous step was applied to a column (AxiChrom 100/300 with a volume of 800 ml) containing the Q Sepharose 4 FastFlow sorbent. High-molecular substances that are not included in the pores of the sorbent were eluted with the first peak (these include recombinant pseudo-adenovirus particles), impurities were eluted after the peak of non-replicating nanoparticles exited. Chromatography conditions: stream 130 ml / min, buffer (10 mM TrisHCl, 75 mM NaCl, 1 mM MgCl 2 , 5% sucrose, 0.05% polysorbate 80, pH 8.0).

К полученному элюату (80 мл) добавляли этанол до концентрации 0,5% и этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА) до концентрации 100 мкМ, отправляли на следующую стадию.Ethanol was added to the obtained eluate (80 ml) to a concentration of 0.5% and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) to a concentration of 100 μM was sent to the next stage.

8. Нормальная фильтрация8. Normal filtering

Для стерилизации полученного препарата проводили фильтрование через систему фильтров с размером пор 22 мкМ.To sterilize the resulting preparation, filtration was performed through a filter system with a pore size of 22 μM.

После стерилизации полученный объем препарата разбавляют стерильным фармацевтически приемлемым буферным раствором (например, 10 mM TrisHCl, 75 mM NaCl, 1 mM MgCl2, 5% сахароза, 0,05% полисорбат 80, 0,5% Этанол, 100 мкм ЭДТА, pH 8.0) до получения активного компонента с учетом требуемой конечной активности 106-109 акт.ед. рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц со вставкой гена фъюжн-белка на дозу, далее добавляют стерильный раствор молекулярного адъюванта с изначальной концентрацией 1000 ЕД/мл, в количестве, необходимом для приготовления требуемой концентрации 20-100 Ед на дозу. Полученный объем препарата разливают по флаконам по 0,5 мл одна доза.After sterilization, the resulting volume of the preparation is diluted with a sterile pharmaceutically acceptable buffer solution (for example, 10 mM TrisHCl, 75 mM NaCl, 1 mM MgCl 2 , 5% sucrose, 0.05% polysorbate 80, 0.5% ethanol, 100 μm EDTA, pH 8.0 ) to obtain the active component, taking into account the required final activity 10 6 -10 9 act.ed. recombinant pseudo-adenovirus particles with the insertion of the fusion protein gene per dose, then add a sterile solution of molecular adjuvant with an initial concentration of 1000 PIECES / ml, in the amount necessary to prepare the required concentration of 20-100 PIECES per dose. The resulting volume of the drug is poured into 0.5 ml vials per dose.

Таким образом, поставленная задача по приготовлению вакцины по изобретению выполнена. Возможно получение вакцины, содержащей:Thus, the task of preparing the vaccine according to the invention is completed. It is possible to obtain a vaccine containing:

- рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц, экспрессирующих ген фъюжн-белка, который состоит из последовательно расположенных четырех эктодоменов белка М2 (М2е) и активатора TLR 5 флагеллина Salmonella enterica serovar dublin - 106-109 акт.ед.;- recombinant pseudo-adenoviral particles expressing the fusion protein gene, which consists of four consecutive ectodomains of the M2 protein (M2e) and TLR 5 activator flagellin Salmonella enterica serovar dublin - 10 6 -10 9 act.ed .;

- молекулярный адъювант, активатор TLR 4, кислый пептидогликан - 20-100 Ед;- molecular adjuvant, TLR 4 activator, acid peptidoglycan - 20-100 U;

- фармацевтически приемлемый буферный раствор - до 0,5 мл.- pharmaceutically acceptable buffer solution - up to 0.5 ml.

Пример 6Example 6

Оценка Т - клеточного ответа на вакцинуEvaluation of the T - cell response to the vaccine

В данном примере показана способность вакцины стимулировать клеточный иммунитет, т.к. он участвует в регуляции специфического иммунного ответа.This example shows the ability of a vaccine to stimulate cellular immunity, as it is involved in the regulation of a specific immune response.

Возможность стимуляции клеточного иммунитета для современной вакцины является необходимым условием. Современные научные данные говорят о необходимости активации Т-лимфоцитов для образования специфического иммунитета. В зависимости от присутствия на их поверхности тех или иных маркеров, они выполняют разные функции, главные из них - индукцию иммунных реакций осуществляют Т-хелперы - CD4.The ability to stimulate cellular immunity for a modern vaccine is a prerequisite. Modern scientific evidence suggests the need for activation of T-lymphocytes for the formation of specific immunity. Depending on the presence of certain markers on their surface, they perform different functions, the main ones being the induction of immune responses by T-helpers - CD4.

Для оценки клеточного иммунитета, возникшего в результате интраназальной иммунизации мышей вакциной, проводили лимфопролиферативный анализ иммунокомпетентных клеток иммунизированных мышей после стимуляции антигеном. В качестве контрольных групп использовались мыши, получавшие РПАН без трансгена и фосфатный буфер. Иммунизированные мыши были усыплены эфиром, после чего у них были забраны грудинные и глубокие шейные лимфоузлы, из которых была получена культура иммунокомпетентных клеток. Полученную клеточную культуру стимулировали добавлением антигена (обработанный ультразвуком вирус гриппа птиц A H5N2) в концентрации 10 мкг на 300000 клеток. После инкубации с антигеном определяли уровень пролиферации лимфоцитов по интенсивности включения 3Н-тимидина в ДНК культивируемых клеток, которую определяли в специальном счетчике, сравнивая результаты по числу импульсов в минуту (срт). Результаты анализа показаны на фигуре 7.To assess cellular immunity resulting from the intranasal immunization of mice with a vaccine, lymphoproliferative analysis of immunocompetent cells of immunized mice after stimulation with antigen was performed. As control groups were used mice that received RPAN without transgene and phosphate buffer. The immunized mice were euthanized with ether, after which sternal and deep cervical lymph nodes were taken from them, from which a culture of immunocompetent cells was obtained. The resulting cell culture was stimulated by the addition of antigen (sonicated A H5N2 avian influenza virus virus) at a concentration of 10 μg per 300,000 cells. After incubation with the antigen, the level of lymphocyte proliferation was determined by the intensity of 3H-thymidine incorporation into the DNA of cultured cells, which was determined in a special counter, comparing the results by the number of pulses per minute (cf.). The results of the analysis are shown in figure 7.

В результате Н3-тимидинового анализа было продемонстрировано, что Т-лимфоциты иммунизированных разработанной вакциной мышей после добавления антигена активно включали меченый тимидин, что говорит об их пролиферации в ответ на стимуляцию антигеном. В контрольных группах такой эффект обнаружен не был.As a result of H3-thymidine analysis, it was demonstrated that the T-lymphocytes of the mice immunized with the vaccine developed after the addition of the antigen actively included labeled thymidine, which indicates their proliferation in response to stimulation with the antigen. In the control groups, this effect was not detected.

Заключено, что оценка уровня Т-клеточного ответа у иммунизированных вакциной по изобретению животных показала наличие выраженного клеточного ответа, что соответствует современным требованиям к вакцинам.It was concluded that the assessment of the level of T-cell response in animals immunized with the vaccine according to the invention showed the presence of a pronounced cellular response, which corresponds to modern requirements for vaccines.

Пример 7Example 7

Оценка протективности вакциныEvaluation of vaccine efficacy

В эксперименте была показана способность вакцины защищать от летальных доз вируса гриппа.The experiment showed the ability of a vaccine to protect against lethal doses of the influenza virus.

На 42 сутки после иммунизации мыши были интраназально заражены 50 ЛД50 вируса гриппа A/Mallard duck/Pennsylvania/10218/84 (H5N2), адаптированного для мышей. В опытных группах и контрольной группе было по 10 мышей. В течение 14 суток после заражения за животными вели наблюдение, фиксировали смертность и изменение веса.At 42 days after immunization, mice were intranasally infected with 50 LD 50 of the influenza virus A / Mallard duck / Pennsylvania / 10218/84 (H5N2) adapted for mice. In the experimental groups and the control group there were 10 mice. Within 14 days after infection, animals were monitored, mortality and weight change were recorded.

Данные эксперимента представлены на фигурах 8 и 9.The experimental data are presented in figures 8 and 9.

В результате проведения эксперимента было показано, что вакцина обладает протективностью, т.е. защищает лабораторных животных от гриппа. Мыши, получавшие вакцину, содержащую диапазон дозировок от минимальной (106 акт.ед. РПАН, 20 ЕД адъюванта) до максимальной (109 акт.ед. РПАН, 100 ЕД адъюванта), были защищены от заражения вирусом гриппа. Мыши, получавшие 109 акт.ед. РПАН, вне зависимости от количества адъюванта, были полностью защищены. Мыши, получавшие 106 акт.ед. РПАН в сочетании как с 20 ЕД, так и со 100 ЕД адъюванта, незначительно теряли в весе, однако смертельных случаев среди этих групп зафиксировано не было. Контрольная группа, получившая буфер, полностью погибла на 10 день.As a result of the experiment, it was shown that the vaccine is protective, i.e. protects laboratory animals from flu. Mice treated with a vaccine containing a dosage range from the minimum (10 6 active units of RPAN, 20 units of adjuvant) to the maximum (10 9 active units of RPAN, 100 units of adjuvant) were protected from infection with the influenza virus. Mice receiving 10 9 act.ed. RPANs, regardless of the amount of adjuvant, were fully protected. Mice receiving 10 6 act.ed. RPAN in combination with both 20 PIECES and 100 PIECES of adjuvant, slightly lost weight, but there were no deaths among these groups. The control group that received the buffer completely died on day 10.

Пример 8Example 8

Исследование широты действия противогриппозной вакциныA study of the breadth of action of the influenza vaccine

В данном примере показана широта спектра действия разработанной вакцины по протективности в отношении различных штаммов вируса гриппа А субтипов Н5, Н2 и Н1. Для заражения применяли несколько эпидемически актуальных субтипов птичьего вируса гриппа А.This example shows the breadth of the spectrum of action of the developed vaccine in terms of protection against various strains of influenza A virus of subtypes H5, H2 and H1. Several epidemiologically relevant subtypes of avian influenza A virus were used for infection.

На первом этапе мышам было однократно интраназально введена вакцина. Через 42 дня после иммунизации мыши были интраназально заражены 50ЛД50 вируса гриппа A/Mallard duck/Pennsylvania/10218/84 (H5N2), вируса гриппа A/BlackDuck/NewJersey/1580/78(H2N3) и вируса гриппа A/California/04/09/(H1N1), адаптированных для мышей. Вирусы гриппа A/Mallard duck/Pennsylvania/10218/84 (H5N2) и A/BlackDuck/NewJersey/1580/78(H2N3) являются птичьими, а вирус гриппа A/California/04/09/(H1N1) содержит «птичий» ген М2е. В течение 14 дней после заражения за животными вели наблюдение, фиксировали смертность и изменение веса. Вакцина содержала оптимальный состав: РПАН 108 и адъюванта 20 ЕД в 0,5 мл. Схема эксперимента представлена в таблице 5.At the first stage, the mice were given a single intranasal vaccine. 42 days after immunization, mice were intranasally infected with 50 LD 50 of influenza virus A / Mallard duck / Pennsylvania / 10218/84 (H5N2), influenza virus A / BlackDuck / NewJersey / 1580/78 (H2N3) and influenza virus A / California / 04 / 09 / (H1N1) adapted for mice. The influenza viruses A / Mallard duck / Pennsylvania / 10218/84 (H5N2) and A / BlackDuck / NewJersey / 1580/78 (H2N3) are avian and the influenza A / California / 04/09 / (H1N1) virus contains the “bird” gene M2e. Within 14 days after infection, animals were monitored, mortality and weight change were recorded. The vaccine contained the optimal composition: RPAN 10 8 and adjuvant 20 PIECES in 0.5 ml. The experimental design is presented in table 5.

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

В результате проведения эксперимента было показано, что мыши, получавшие однократно интраназально вакцину, были на 100% защищены от заражения вирусом гриппа птиц A/Mallard duck/Pennsylvania/10218/84 (H5N2). Мыши, получавшие вакцину, незначительно теряли в весе, однако смертельных случаев среди них зафиксировано не было. Контрольная группа полностью погибла на 8 день после заражения. Результаты эксперимента представлены на фигурах 10 и 11.As a result of the experiment, it was shown that mice receiving a single intranasal vaccine were 100% protected against infection with the avian influenza virus A / Mallard duck / Pennsylvania / 10218/84 (H5N2). The mice receiving the vaccine lost little weight, but there were no deaths among them. The control group completely died on day 8 after infection. The results of the experiment are presented in figures 10 and 11.

В результате проведения эксперимента было показано, что мыши, получавшие однократно интраназально лекарственное средство, были на 80% защищены от заражения вирусом гриппа птиц A/BlackDuck/NewJersey/1580/78(H2N3). При этом мыши, получавшие лекарственное средство, незначительно теряли в весе. Контрольная группа полностью погибла на 10 день после заражения. Данные эксперимента представлены на фигурах 12 и 13.As a result of the experiment, it was shown that mice that received a single intranasal drug were 80% protected against infection with the avian influenza virus A / BlackDuck / NewJersey / 1580/78 (H2N3). In this case, the mice receiving the drug, slightly lost weight. The control group completely died 10 days after infection. The experimental data are presented in figures 12 and 13.

В результате проведения эксперимента было показано, что мыши, получавшие однократно интраназально лекарственное средство, были защищены от заражения вирусом гриппа A/California/04/09/(H1N1). Мыши, получавшие вакцину, показали выживаемость 90%, потеряли до 13% веса. При этом контрольная группа полностью погибла на 8 день после заражения. Данные эксперимента представлены на фигурах 14 и 15.As a result of the experiment, it was shown that mice receiving a single intranasal drug were protected against infection with the influenza virus A / California / 04/09 / (H1N1). Mice receiving the vaccine showed a survival rate of 90%, lost up to 13% of the weight. Moreover, the control group completely died on the 8th day after infection. The experimental data are presented in figures 14 and 15.

Таким образом, было показано, что интраназальная однократная иммунизация лекарственным средством, содержащим РПАН в сочетании с молекулярным адъювантом, эффективно (эффективность 80-100%) защищает от летальных доз вирусов гриппа А птиц различных субтипов, что говорит о широком спектре действия разработанной вакцины.Thus, it was shown that intranasal single immunization with a drug containing RPAN in combination with a molecular adjuvant effectively (80-100% efficiency) protects against lethal doses of influenza A viruses of birds of various subtypes, which indicates a wide spectrum of action of the developed vaccine.

Пример 9Example 9

Доклинические исследования безопасности вакциныPreclinical Vaccine Safety Studies

Согласно действующей нормативно-методической документации все вакцины, разработанные для клинического применения, должны быть безопасными.According to current regulatory and methodological documentation, all vaccines designed for clinical use should be safe.

Вакцина прошла требуемый спектр доклинических исследований безопасности, которые включали:The vaccine has passed the required range of preclinical safety studies, which included:

- исследования острой токсичности;- studies of acute toxicity;

- исследования хронической токсичности;- studies of chronic toxicity;

- исследования репродуктивной токсичности;- studies of reproductive toxicity;

- исследования иммунотоксичности и аллергезирующих свойств;- studies of immunotoxicity and allergenic properties;

- исследования мутагенной активности.- studies of mutagenic activity.

Доклиническое исследование острой токсичности вакцины не выявило результатов, препятствующих проведению клинических испытаний для медицинского применения, доклинические исследования «хронической» токсичности вакцины не выявили результатов, препятствующих проведению клинических испытаний вакцины у взрослых при ее использовании в заявленной готовой лекарственной форме в дозе, равной 0,5 мл на человека; доклинические исследования репродуктивной токсичности не выявили негативных эффектов, препятствующих проведению клинического исследования вакцины; оценка аллергизирующего действия и иммунотоксичности не выявила отрицательного действия, был установлен стимулирующий эффект препарата на гуморальное звено иммунитета, а вакцина рекомендована для клинических испытаний; при изучении мутагенных свойств в тесте Эймса и тесте учета микроядер, нежелательная мутагенная активность отсутствовала.A preclinical study of acute toxicity of the vaccine did not reveal any results that hinder clinical trials for medical use; preclinical studies of the "chronic" toxicity of the vaccine did not reveal results that hinder clinical trials of the vaccine in adults when it is used in the declared finished dosage form at a dose of 0.5 ml per person; preclinical studies of reproductive toxicity did not reveal negative effects that impede the clinical study of the vaccine; an assessment of the allergic effect and immunotoxicity did not reveal a negative effect, the stimulating effect of the drug on the humoral immunity was established, and the vaccine was recommended for clinical trials; when studying mutagenic properties in the Ames test and micronucleus test, there was no undesirable mutagenic activity.

Таким образом, разработанная по изобретению вакцина соответствует требованиям безопасности - не обладает токсичностью и реактогенностью, соответствует требованиям 4 класса опасности «вещества малоопасные».Thus, the vaccine developed according to the invention meets the safety requirements - does not have toxicity and reactogenicity, meets the requirements of hazard class 4 "low-hazard substances".

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Все приведенные примеры подтверждают промышленную применимость заявленной вакцины.All these examples confirm the industrial applicability of the claimed vaccine.

Разработанная вакцина была признана кандидатным препаратом для клинического применения, как противогриппозная вакцина широкого спектра действия против птичьего гриппа А у человека.The developed vaccine was recognized as a candidate drug for clinical use as a broad-spectrum influenza vaccine against bird flu A in humans.

Claims (3)

1. Противогриппозная вакцина широкого спектра действия против птичьего гриппа А человека на основе эктодомена белка М2, отличающаяся тем, что эктодомен белка М2 экспрессируется рекомбинантными псевдоаденовирусными частицами на основе генома аденовируса человека пятого серотипа непосредственно в организме субъекта в виде фъюжн-белка, состоящего из последовательно расположенных четырех эктодоменов белка М2 вируса гриппа А птиц и активатора TLR 5 - флагеллина Salmonella enterica serovar dublin, кроме того, вакцина дополнительно содержит молекулярный адъювант и буферный раствор, взятые в эффективных количествах, причем нуклеотидная последовательность гена фъюжн-белка, который состоит из последовательно расположенных четырех эктодоменов белка М2 и активатора TLR 5 - флагеллина Salmonella enterica serovar dublin, представлена SEQ ID NO:1, а в качестве молекулярного адъюванта она содержит активатор TLR-4 - кислый пептидогликан растительного происхождения с молекулярной массой от 1000 до 40000 кДа.1. A broad-spectrum influenza vaccine against human influenza A of a person based on the M2 protein ectodomain, characterized in that the M2 protein ectodomain is expressed by recombinant pseudo-adenovirus particles based on the fifth serotype human adenovirus genome directly in the subject's body in the form of a fusion protein consisting of sequentially arranged fusion protein four ectodomains of avian influenza A virus protein M2 protein and TLR 5 activator flagellin Salmonella enterica serovar dublin, in addition, the vaccine additionally contains molecular adju ant and buffer solution, taken in effective amounts, the nucleotide sequence of the fusion protein gene, which consists of four consecutive ectodomains of the M2 protein and TLR 5 activator flagellin Salmonella enterica serovar dublin, is represented by SEQ ID NO: 1, and as a molecular adjuvant it contains the activator TLR-4 - an acidic peptidoglycan of plant origin with a molecular weight of from 1000 to 40,000 kDa. 2. Противогриппозная вакцина по п. 1, отличающаяся тем, что содержит на дозу:
- рекомбинантных псевдоаденовирусных частиц, экспрессирующих ген фъюжн-белка, - 106-109 акт.ед.,
- молекулярный адъювант - 20-100 ед.,
- фармацевтически приемлемый буфер - до 0,5 мл.
2. The influenza vaccine according to claim 1, characterized in that it contains a dose:
- recombinant pseudo-adenovirus particles expressing the fusion protein gene, - 10 6 -10 9 act.ed.,
- molecular adjuvant - 20-100 units,
- pharmaceutically acceptable buffer - up to 0.5 ml.
3. Противогриппозная вакцина по п. 3, отличающаяся тем, что нуклеотидная последовательность гена фъюжн-белка SEQ ID NO:1 кодирует аминокислотную последовательность фъюжн-белка SEQ ID NO:2. 3. The influenza vaccine according to claim 3, characterized in that the nucleotide sequence of the fusion protein gene SEQ ID NO: 1 encodes the amino acid sequence of the fusion protein SEQ ID NO: 2.
RU2014141922/10A 2014-10-17 2014-10-17 Broad-spectrum m2 protein ectodomain avian influenza type a vaccine RU2571944C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014141922/10A RU2571944C1 (en) 2014-10-17 2014-10-17 Broad-spectrum m2 protein ectodomain avian influenza type a vaccine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014141922/10A RU2571944C1 (en) 2014-10-17 2014-10-17 Broad-spectrum m2 protein ectodomain avian influenza type a vaccine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2571944C1 true RU2571944C1 (en) 2015-12-27

Family

ID=55023408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014141922/10A RU2571944C1 (en) 2014-10-17 2014-10-17 Broad-spectrum m2 protein ectodomain avian influenza type a vaccine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2571944C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2751485C1 (en) * 2021-06-14 2021-07-14 федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Министерства здравоохранения Российской Федерации Vaccine against influenza type a, influenza type b and covid-19

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006069262A2 (en) * 2004-12-21 2006-06-29 Vaxinnate Corporation Compositions of influenza viral proteins and methods of use thereof
RU2358981C2 (en) * 2007-08-07 2009-06-20 Центр "Биоинженерия" Российской Академии Наук Universal avian influenza virus vaccine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006069262A2 (en) * 2004-12-21 2006-06-29 Vaxinnate Corporation Compositions of influenza viral proteins and methods of use thereof
RU2358981C2 (en) * 2007-08-07 2009-06-20 Центр "Биоинженерия" Российской Академии Наук Universal avian influenza virus vaccine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HULEATT JW et al, Potent immunogenicity and efficacy of a universal influenza vaccine candidate comprising a recombinant fusion protein linking influenza M2e to the TLR5 ligand flagellin, Vaccine. 2008 Jan 10, Vol.26, No.2, pp.201-14. EBRAHIMI SM et al., In contrast to conventional inactivated influenza vaccines, 4xM2e.HSP70c fusion protein fully protected mice against lethal dose of H1, H3 and H9 influenza A isolates circulating in Iran, Virology. 2012 Aug 15, Vol.430, No.1, pp.63-72. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2751485C1 (en) * 2021-06-14 2021-07-14 федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Министерства здравоохранения Российской Федерации Vaccine against influenza type a, influenza type b and covid-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kamijuku et al. Mechanism of NKT cell activation by intranasal coadministration of α-galactosylceramide, which can induce cross-protection against influenza viruses
CN102549152B (en) Based on the carrier of adenovirus
Quiñones-Parra et al. Universal immunity to influenza must outwit immune evasion
US20070003576A1 (en) Vaccines for the rapid response to pandemic avian influenza
JP6943908B2 (en) Rapid and sustained immunological treatment
KR102604877B1 (en) Attenuated influenza vectors for the prevention and/or treatment of infectious diseases and for the treatment of oncological diseases
Li et al. Mucosally administered Lactobacillus surface-displayed influenza antigens (sM2 and HA2) with cholera toxin subunit A1 (CTA1) Induce broadly protective immune responses against divergent influenza subtypes
JP2010510281A (en) Vaccine based on recombinant modified vaccinia virus Ankara (MVA) for avian influenza
Becker et al. Influenza vaccines: successes and continuing challenges
Rekstin et al. Immunogenicity and cross protection in mice afforded by pandemic H1N1 live attenuated influenza vaccine containing wild-type nucleoprotein
Cheng et al. Chimpanzee adenovirus vector-based avian influenza vaccine completely protects mice against lethal challenge of H5N1
Elkashif et al. Adenoviral vector‐based platforms for developing effective vaccines to combat respiratory viral infections
Li et al. Lactobacillus plantarum surface-displayed influenza antigens (NP-M2) with FliC flagellin stimulate generally protective immune responses against H9N2 influenza subtypes in chickens
RU2662667C2 (en) Influenza virus nucleoprotein based vaccines
Patel et al. Co-administration of certain DNA vaccine combinations expressing different H5N1 influenza virus antigens can be beneficial or detrimental to immune protection
RU2571944C1 (en) Broad-spectrum m2 protein ectodomain avian influenza type a vaccine
RU2507257C1 (en) Recombinant pseudo adenoviral particle based on human being adenovirus genome of 5-th serotype for induction of specific immunity to influenza virus a of h1n1 subtype and method of its use as component for vaccine production
RU2485973C1 (en) Recombinant trivalent influenza vaccine
RU2618918C2 (en) Universal anti-infectious vaccine
CN107841513B (en) Broad-spectrum influenza vaccine based on M2e epitope
RU2523599C1 (en) RECOMBINANT PSEUDO-ADENOVIRUS PARTICLE BASED ON GENOME OF HUMAN ADENOVIRUS OF SEROTYPE 5, PRODUCING INFLUENZA HEMAGGLUTININ OF STRAIN A/Brisbane/59/2007(H1N1) AND METHOD OF ITS USE
Valkenburg et al. Vaccine-induced T cell protection from influenza viruses
WO2007126788A2 (en) Methods and compositions for the treatment and prevention of viral infection
Tully Towards the development of a universal influenza vaccine: investigating viral-vectored vaccine-induced heterosubtypic immune responses to influenza A
Haroldo ToroA et al. Avian Influenza Vaccination in Chickens and Pigs with Replication-Competent Adenovirus–Free Human Recombinant Adenovirus 5