RU2578159C1 - Immunobiological agent and method for use thereof to induce specific immunity against ebola virus - Google Patents
Immunobiological agent and method for use thereof to induce specific immunity against ebola virus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2578159C1 RU2578159C1 RU2015104928/10A RU2015104928A RU2578159C1 RU 2578159 C1 RU2578159 C1 RU 2578159C1 RU 2015104928/10 A RU2015104928/10 A RU 2015104928/10A RU 2015104928 A RU2015104928 A RU 2015104928A RU 2578159 C1 RU2578159 C1 RU 2578159C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ebola virus
- mouse
- pfu
- gene
- seq
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies
- A61K39/12—Viral antigens
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Virology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к иммунологии и вирусологии и может быть использовано в качестве специфического профилактического средства против заболеваний, вызванных вирусом Эбола.The invention relates to immunology and virology and can be used as a specific prophylactic against diseases caused by the Ebola virus.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Геморрагическая лихорадка Эбола в настоящий момент является одним из самых опасных заболеваний, смертность от которого достигает 90%. Возбудителем данного заболевания является вирус Эбола (Ebolavirus), который относится к семейству филовирусов. С момента обнаружения данного вируса в 1976 году он стал причиной нескольких серьезных эпидемий в Западной Африке, последняя из которых в 2014 году унесла жизни более 4000 людей. Поэтому разработка вакцин против геморрагической лихорадки Эбола является актуальной задачей современного здравоохранения.Ebola hemorrhagic fever is currently one of the most dangerous diseases, the mortality rate from which reaches 90%. The causative agent of this disease is the Ebola virus (Ebolavirus), which belongs to the family of filoviruses. Since the discovery of this virus in 1976, it has caused several serious epidemics in West Africa, the last of which in 2014 claimed the lives of more than 4,000 people. Therefore, the development of vaccines against Ebola hemorrhagic fever is an urgent task of modern health care.
Известно решение согласно патенту WO 2012050193, в котором предполагается использование липосом, включающих в себя белковые антигены вируса Эбола.A solution is known according to patent WO 2012050193, in which the use of liposomes, including Ebola virus protein antigens, is contemplated.
Изобретение согласно патенту СА 2768801 предусматривает использование вирусоподобных частиц, которые представляют собой белки вируса Эбола, экспрессированные в клетках млекопитающих и самопроизвольно собирающиеся в вирусоподобные структуры.The invention according to CA 2768801 provides for the use of virus-like particles, which are Ebola virus proteins expressed in mammalian cells and spontaneously assembled into virus-like structures.
Известно решение согласно патенту US 2013323243, где предусматривается использование гибридного белка, часть из которого представлена антигеном - гликопротеином вируса Эбола, а вторая часть сегментом иммуноглобулина. Данный гибридный белок может вводиться самостоятельно, либо ген данного белка может быть вставлен в вирусный вектор.A solution is known according to the patent US 2013323243, which provides for the use of a hybrid protein, some of which is represented by the antigen - glycoprotein of the Ebola virus, and the second part by the immunoglobulin segment. This fusion protein can be introduced on its own, or the gene of this protein can be inserted into a viral vector.
Известно решение согласно патенту US 20100047282 А1, где в качестве вакцины против геморрагической лихорадки Эбола используют рекомбинантный аденовирус, содержащий ген гликопротеина вируса Эбола (GP). Данное решение основывается на том, что при попадании в организм аденовирусный вектор проникает в клетки, где начинается экспрессия вирусного антигена. Это приводит к индукции иммунного ответа, направленного против вирусного антигена и экспрессирующих его клеток.A solution is known according to patent US 20100047282 A1, where a recombinant adenovirus containing the Ebola virus glycoprotein gene (GP) is used as a vaccine against Ebola hemorrhagic fever. This decision is based on the fact that when an adenoviral vector enters the body, it enters the cells where the expression of the viral antigen begins. This leads to the induction of an immune response directed against the viral antigen and cells expressing it.
Данное техническое решение как наиболее близкое к заявляемому по составу действующего вещества и способу его использования выбрано авторами заявляемого изобретения за прототип. В связи с тем, что на дату национального приоритета заявки US 20100047282 А1 2 августа 2004 года ничего не было известно о штамме вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, так как впервые данный возбудитель выделен и охарактеризован в июле 2014 года, нуклеотидная последовательность его генов не могла быть использована для конструирования рекомбинантных аденовирусных частиц. Соответственно, заявители не имели возможности создать аденовирусную конструкцию с охарактеризованными культурально-морфологическими свойствами, уровнем экспрессии, иммуногенными свойствами. Это является существенным недостатком этой конструкции, так как не позволяет использовать ее для получения специфического иммунитета к вирусу Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056.This technical solution as the closest to the claimed by the composition of the active substance and the method of its use is selected by the authors of the claimed invention for the prototype. Due to the fact that on the national priority date of the application US 20100047282 A1 on August 2, 2004, nothing was known about the Ebola virus strain /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, since this is the first time the pathogen was isolated and characterized in July 2014; the nucleotide sequence of its genes could not be used to construct recombinant adenoviral particles. Accordingly, the applicants were not able to create an adenoviral construct with characterized cultural-morphological properties, expression level, immunogenic properties. This is a significant drawback of this design, as it does not allow using it to obtain specific immunity to the Ebola virus /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056.
Раскрытие настоящего изобретенияDisclosure of the present invention
Задачей настоящего изобретения является создание иммунобиологического средства для эффективной индукции иммунного ответа против вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056.The objective of the present invention is to provide an immunobiological agent for the effective induction of an immune response against the Ebola virus /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056.
Поставленная задача решается за счет того, что разработано иммунобиологическое средство, включающее рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, содержащий экспрессирующую кассету со вставкой гена GP вируса Эбола, при этом в качестве гена GP вируса Эбола используют ген GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 с модифицированной нуклеотидной последовательностью, выбранной из SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, и дополнительно включающее рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, содержащий экспрессирующую кассету со вставкой гена NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 SEQ ID NO: 5 с обеспечением усиления иммуногенных свойств разработанного средства. Иммунобиологическое средство дополнительно включает гиалуронидазу. Разработан также способ использования иммунобиологического средства для индукции специфического иммунитета к вирусу Эбола путем введения этого иммунобиологического средства в эффективном количестве.The problem is solved due to the fact that an immunobiological agent has been developed, including recombinant
Краткое описание фигурBrief Description of the Figures
На фиг. 1 представлена нуклеотидная последовательность GP №1, которая представляет собой последовательность гена GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, модифицированную путем замены редких кодонов на более часто встречающиеся у человека.In FIG. 1 shows the nucleotide sequence of GP No. 1, which is the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, modified by replacing rare codons with more common ones in humans.
На фиг. 2 представлена нуклеотидная последовательность GP№2, которая представляет собой последовательность гена GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, модифицированную путем добавления аденина в 887 положение.In FIG. 2 shows the nucleotide sequence of
На фиг. 3 представлена нуклеотидная последовательность GP №3, которая представляет собой последовательность гена GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, модифицированную путем добавления аденина в 887 положение и замены кодона GAG на кодон GAC.In FIG. 3 shows the nucleotide sequence of GP No. 3, which is the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, modified by adding adenine at 887 position and replacing the GAG codon with the GAC codon .
На фиг. 4 представлена нуклеотидная последовательность GP №4, которая представляет собой последовательность гена GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, модифицированную путем добавления аденина в 887 положение и замены 2 кодонов AAA на кодоны AAG.In FIG. 4 shows the nucleotide sequence of GP No. 4, which is the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, modified by adding adenine at 887 position and replacing 2 AAA codons with codons AAG.
На фиг. 5 представлена немодифицированная нуклеотидная последовательность гена NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056.In FIG. Figure 5 shows the unmodified nucleotide sequence of the Ebola virus NP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056.
На фиг. 6 представлена немодифицированная нуклеотидная последовательность GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056.In FIG. Figure 6 shows the unmodified nucleotide sequence of the Ebola virus / H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056.
На фиг. 7 представлены результаты определения экспрессии белков GP и NP в клетках HEK293 после добавления к ним рекомбинантных аденовирусов (Ad-GP №1, Ad-GP №2, Ad-GP №3, Ad-GP №4 и Ad-NP соответственно).In FIG. 7 presents the results of determining the expression of GP and NP proteins in HEK293 cells after adding recombinant adenoviruses to them (Ad-GP No. 1, Ad-GP No. 2, Ad-GP No. 3, Ad-GP No. 4 and Ad-NP, respectively).
С 1 по 7 трек представлены данные по экспрессии белка GP, где
1 - лизат клеток, к которым добавляли фосфатно-солевой буфер,1 - cell lysate to which phosphate-buffered saline was added,
2 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-null,2 - cell lysate, to which Ad-null was added,
3 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-wt,3 - cell lysate to which Ad-wt was added,
4 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GP №1,4 - cell lysate to which Ad-GP No. 1 was added,
5 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GP №2,5 - cell lysate, to which was added Ad-GP No. 2,
6 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GP №3,6 - cell lysate, to which was added Ad-GP No. 3,
7 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GP №4.7 - cell lysate to which Ad-GP No. 4 was added.
С 8 по 10 трек представлены данные по экспрессии белка NP, гдеFrom
8 - лизат клеток, к которым добавляли фосфатно-солевой буфер,8 - cell lysate, to which was added phosphate-buffered saline,
9 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-null,9 - cell lysate to which Ad-null was added,
10 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-NP.10 - cell lysate to which Ad-NP was added.
На фиг. 8 представлены результаты лимфопролиферативного анализа.In FIG. 8 presents the results of lymphoproliferative analysis.
Ось ординат - количество пролиферирующих клеток, %.The ordinate axis is the number of proliferating cells,%.
Ось абсцисс - различные группы животных, которым вводили:The abscissa axis - various groups of animals that were injected:
1. фосфатный буфер (100 мкл)1. phosphate buffer (100 μl)
2. Ad-null 2·108 БОЕ/мышь2. Ad-
3. Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №1 108 БОЕ/мышь3. Ad-
4. Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №2 108 БОЕ/мышь4. Ad-
5. Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №3, 108 БОЕ/мышь5. Ad-
6. Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №4 108 БОЕ/мышь6. Ad-
На фиг. 9 представлены результаты анализа способности гиалуронидазы увеличивать способность аденовирусов проникать в клетки млекопитающих.In FIG. Figure 9 presents the results of an analysis of the ability of hyaluronidase to increase the ability of adenoviruses to penetrate mammalian cells.
Ось ординат - люминесценция, кванты/секунду.The ordinate axis is luminescence, quanta / second.
Ось абсцисс - различные группы животных, которым вводили:The abscissa axis - various groups of animals that were injected:
1. Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107 БОЕ/мышь1. Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse
2. Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107 БОЕ/мышь и гиалуронидазу 10 МЕ/мышь2. Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and
3. Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107 БОЕ/мышь и гиалуронидазу 25 МЕ/мышь3. Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and hyaluronidase 25 IU / mouse
4. Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107 БОЕ/мышь и гиалуронидазу 50 МЕ/мышь4. Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and hyaluronidase 50 IU / mouse
5. Гиалуронидаза 10 МЕ/мышь5. Hyaluronidase 10 IU / mouse
6. Гиалуронидаза 25 МЕ/мышь6. Hyaluronidase 25 IU / mouse
7. Гиалуронидаза 50 МЕ/мышь7. Hyaluronidase 50 IU / mouse
8. Интактные животные8. Intact animals
Реализация изобретенияThe implementation of the invention
Из литературных данных известно, что наиболее перспективными вакцинными антигенами вируса Эбола являются гликопротеин GP, который является поверхностным белком вириона, и ядерный белок NP. Использование обоих антигенов одновременно позволит добиться более комплексного иммунного ответа и обеспечить протективный эффект против большего количества штаммов вируса Эбола.From literature data it is known that the most promising vaccine antigens of the Ebola virus are the glycoprotein GP, which is the surface protein of the virion, and the nuclear protein NP. The use of both antigens at the same time will allow for a more complex immune response and provide a protective effect against more strains of the Ebola virus.
Настоящее изобретение представляет собой композицию, состоящую из рекомбинантного аденовируса человека 5 серотипа, содержащего ген гликопротеина (GP) вируса Эбола, и рекомбинантного аденовируса человека 5 серотипа, содержащего ген ядерного белка (NP) вируса Эбола, взятых в эффективном соотношении. При этом в качестве гена GP была использована модифицированная последовательность, выбранная как один из 4 вариантов: GP №1 (фиг. 1), GP №2 (фиг. 2), GP №3 (фиг. 3), GP №4 (фиг. 4).The present invention is a composition consisting of recombinant
В качестве гена NP была использована немодифицированная последовательность гена NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 (фиг. 5).As the NP gene, the unmodified Ebola virus NP / H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 sequence was used (Fig. 5).
1 доза разработанного иммуностимулирующего средства включает:1 dose of the developed immunostimulating agent includes:
Рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, который содержит ген белка NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 - 107 до 109 бляшкообразующих единиц (БОЕ);Recombinant human adenovirus of
Рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, который содержит модифицированную последовательность гена GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, выбранную из GP №1, GP №2, GP №3, GP №4 - 107 до 109 бляшкообразующих единиц (БОЕ);Recombinant
Буфер, обеспечивающий жизнеспособность рекомбинантных аденовирусов и безопасный для введения млекопитающим.A buffer that ensures the viability of recombinant adenoviruses and is safe for administration to mammals.
Для улучшения проникновения рекомбинантных аденовирусов в клетки млекопитающих, в состав композиции включен фермент гиалуронидаза, который расщепляет гиалуроновую кислоту, входящую в состав межклеточного вещества.To improve the penetration of recombinant adenoviruses into mammalian cells, the composition includes the enzyme hyaluronidase, which breaks down hyaluronic acid, which is part of the intercellular substance.
Пример 1Example 1
Получение рекомбинантных аденовирусов, содержащих гены антигенов вируса Эбола - ядерного белка NP и гликопротеина GPObtaining recombinant adenoviruses containing genes for antigens of the Ebola virus - nuclear protein NP and glycoprotein GP
Разработанное иммунобиологическое средство представляет собой композицию, состоящую из рекомбинантного аденовируса человека 5 серотипа, содержащего ген гликопротеина (GP) вируса Эбола, и рекомбинантного аденовируса человека 5 серотипа, содержащего ген (NP) вируса Эбола, взятых в эффективном соотношении. При этом в качестве гена GP была использована модифицированная последовательность, выбранная как один из 4 вариантов: GP №1 (фиг. 1), GP №2 (фиг. 2), GP №3 (фиг. 3), GP №4 (фиг. 4).The developed immunobiological agent is a composition consisting of recombinant
Последовательность GP №1 была получена из последовательности гена GP вируса Эбола /H. sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 путем частичных замен кодонов, которые редко встречаются в генах человека, на кодоны, которые встречаются наиболее часто. Данные по частоте использования кодонов у различных организмов общедоступны (например, ресурс www.kazusa.or.jp). Использование оптимизированной таким образом нуклеотидной последовательности в конечном итоге приведет к усилению экспрессии целевого гена в клетках человека.GP sequence No. 1 was obtained from the Ebola / H virus GP gene sequence. sapiens-wt / SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 by partially replacing codons that are rarely found in human genes with codons that are most common. Data on the frequency of use of codons in various organisms is publicly available (for example, the resource www.kazusa.or.jp). The use of the nucleotide sequence optimized in this way will ultimately lead to increased expression of the target gene in human cells.
Последовательность GP №2 была получена из последовательности гена GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 путем добавления аденина в 887 положение. Известно (J. Lee, Ε. Saphire. Ebolavirus glycoprotein structure and mechanism of entry. Future Virol., 2009; 4(6), с. 621-635), что в гене GP в этом месте образуется шпилька и L-полимераза вируса Эбола останавливается, при этом образуется «короткая» секретируемая форма GP. Однако с вероятностью 20% L-полимераза делает в этом месте ошибку, вставляя дополнительный нуклеотид, в результате чего сдвигается рамка считывания и образуется трансмембранный вариант GP, который считается наиболее иммуногенным антигеном вируса Эбола. Таким образом, если для конструирования рекомбинантного аденовируса использовать исходную последовательность гена GP, то в результате будет экспрессироваться «короткая», низкоиммуногенная форма белка; а если использовать модифицированную последовательность GP №2, то будет экспрессироваться трансмембранный высокоиммуногенный белок.The sequence of GP No. 2 was obtained from the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 by adding adenine at position 887. It is known (J. Lee, Ε. Saphire. Ebolavirus glycoprotein structure and mechanism of entry. Future Virol., 2009; 4 (6), pp. 621-635) that in the GP gene a hairpin and L-polymerase of the virus are formed in this place Ebola stops and a “short” secreted form of GP forms. However, with a 20% probability, L-polymerase makes a mistake at this point by inserting an additional nucleotide, as a result of which the reading frame shifts and a transmembrane variant of GP is formed, which is considered the most immunogenic antigen of the Ebola virus. Thus, if the original sequence of the GP gene is used to construct the recombinant adenovirus, then a "short", low-immunogenic form of the protein will be expressed as a result; and if you use a modified sequence of GP No. 2, the transmembrane highly immunogenic protein will be expressed.
Последовательность GP №3 была получена из последовательности гена GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 путем добавления аденина в 887 положение, которое необходимо для экспрессии трансмембранного выскоиммуногенного белка. Кроме того, произведена замена кодона GAG, кодирующего глутаминовую кислоту, на кодон GAC, кодирующий аспарагиновую кислоту.The sequence of GP No. 3 was obtained from the sequence of the GP gene of the Ebola virus /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 by adding adenine at position 887, which is necessary for expression of the transmembrane highly immunogenic protein. In addition, the GAG codon encoding glutamic acid was replaced by the GAC codon encoding aspartic acid.
Данная замена приводит к уменьшению цитотоксичности данного белка in vitro при сохранении его иммуногенности.This replacement leads to a decrease in the cytotoxicity of this protein in vitro while maintaining its immunogenicity.
Последовательность GP №4 была получена из последовательности гена GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 путем добавления аденина в 887 положение, которое необходимо для экспрессии трансмембранного выскоиммуногенного белка. Кроме того, произведена замена 2 кодонов AAA на кодоны AAG. Оба эти триплета кодируют одну аминокислоту - лизин. Однако благодаря данной замене в этом месте нуклеотидной последовательности не образуется шпилька, что в конечном итоге приводит к увеличению экспрессии данного белка в клетках млекопитающих.The sequence of GP No. 4 was obtained from the sequence of the GP gene of the Ebola virus /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 by adding adenine at the 887 position, which is necessary for the expression of transmembrane high immunogenic protein. In addition, 2 AAA codons were replaced with AAG codons. Both of these triplets encode one amino acid - lysine. However, due to this substitution, a hairpin is not formed at this location of the nucleotide sequence, which ultimately leads to an increase in the expression of this protein in mammalian cells.
В качестве гена NP была использована немодифицированная последовательность гена NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 (фиг. 5).As the NP gene, the unmodified Ebola virus NP / H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 sequence was used (Fig. 5).
Было получено 6 плазмидных конструкций, несущих различные варианты гена GP и ген NP вируса Эбола: pShuttle-NP, pShuttle-GP №1, pShuttle-GP №2, pShuttle-GP №3, pShuttle-GP №4, pShuttle-GPwt (контроль, содержит немодифицированный ген GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 (фиг. 6)). Все последовательности антигенов вируса Эбола были химически синтезированы.Six plasmid constructs carrying different variants of the GP gene and the Ebola virus NP gene were obtained: pShuttle-NP, pShuttle-GP No. 1, pShuttle-GP No. 2, pShuttle-GP No. 3, pShuttle-GP No. 4, pShuttle-GPwt (control , contains the unmodified Ebola virus GP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 (Fig. 6)). All sequences of Ebola virus antigens were chemically synthesized.
Полученные плазмидные векторы далее были использованы для получения плазмидных конструкций, несущих полноразмерные рекомбинантные геномы аденовирусов. Для этого плазмидные векторы с соответствующими экспрессионными кассетами, содержащими гены вируса Эбола (pShuttle-NP, pShuttle-GP №1, pShuttle-GP №2, pShuttle-GP №3, pShuttle-GP №4, pShuttle-GPwt), были обработаны эндонуклеазами Pacl и Bstll07I для извлечения экспрессионной кассеты с целью последующего лигирования с космидным вектором, содержащим полный геном рекомбинантного аденовируса. В качестве космидного вектора, несущего полный геном рекомбинантного аденовируса, была использована конструкция cAd5-EGFP, полученная нами ранее. Космида cAd5-EGFP также была обработана эндонуклеазами Pacl и Bstll07I. Продукты гидролиза лигировали. Полученную ДНК, содержащуюся в лигазной смеси, упаковывали в фаговые головки и ими трансдуцировали компетентные клетки DH5α. Трансформированные клетки отбирали на агаризованной среде LB с антибиотиком ампициллином. Плазмидную ДНК выделяли методом кипячения.The resulting plasmid vectors were further used to obtain plasmid constructs carrying the full-sized recombinant adenovirus genomes. For this, plasmid vectors with corresponding expression cassettes containing the Ebola virus genes (pShuttle-NP, pShuttle-GP No. 1, pShuttle-GP No. 2, pShuttle-GP No. 3, pShuttle-GP No. 4, pShuttle-GPwt) were treated with endonucleases Pacl and Bstll07I to extract an expression cassette for subsequent ligation with a cosmid vector containing the complete recombinant adenovirus gene. The cAd5-EGFP construct, which we obtained earlier, was used as the cosmid vector carrying the complete genome of the recombinant adenovirus. The cAd5-EGFP cosmid was also treated with Pacl and Bstll07I endonucleases. The hydrolysis products were ligated. The resulting DNA contained in the ligase mixture was packaged in phage heads and transformed with them DH5α competent cells. Transformed cells were selected on LB agar medium with the antibiotic ampicillin. Plasmid DNA was isolated by boiling.
Таким образом, в результате были получены космидные конструкции, содержащие геном рекомбинантного аденовируса человека пятого серотипа с экспрессионными кассетами, в состав которых входит ген NP (космида cAd5-NP), ген GP №1 (космида cAd5-GP №1), GP №2 (космида cAd5 - GP №2), GP №3 (космида cAd5-GP №3), GP №4 (космида cAd5-GP №4).Thus, as a result, cosmid constructs were obtained containing the genome of the recombinant human adenovirus of the fifth serotype with expression cassettes, which include the NP gene (cosmid cAd5-NP), gene GP No. 1 (cosmid cAd5-GP No. 1), GP No. 2 (cosmid cAd5 - GP No. 2), GP No. 3 (cosmid cAd5-GP No. 3), GP No. 4 (cosmid cAd5-GP No. 4).
На следующем этапе для получения мини-препаратов рекомбинантных аденовирусов плазмидные конструкции, несущие экспрессионные кассеты с генами вируса Эбола в составе полноразмерных рекомбинантных геномов аденовирусов, были гидролизованы эндонуклеазами рестрикции Pacl и Swal для удаления плазмидной части и трансфицированы в эукариотические клетки линии HEK293. Через 5 дней после трансфекции проводили слепые пассажи материала для размножения рекомбинантных аденовирусов, экспрессирующих гены вируса Эбола. В результате был получен «затравочный» материал, который затем был использован для накопления препаративных количеств рекомбинантных аденовирусов.At the next stage, to obtain recombinant adenovirus mini-preparations, plasmid constructs carrying expression cassettes with Ebola virus genes as part of the full-size recombinant adenovirus genomes were hydrolyzed by Pacl and Swal restriction endonucleases to remove the plasmid part and transfected into HEK293 eukaryotic cells. 5 days after transfection, blind passages of material were performed to propagate recombinant adenoviruses expressing Ebola virus genes. As a result, “seed” material was obtained, which was then used to accumulate preparative amounts of recombinant adenoviruses.
Таким образом, в результате проведенной работы были получены рекомбинантные аденовирусы, экспрессирующие Ad-NP, Ad-GP №1, Ad-GP №2, Ad-GP №3, Ad-GP №4. По результатам проведенного исследования можно заключить, что выбранные варианты антигенов вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, могут быть встроены в геном рекомбинантного аденовируса. При этом ни один из вариантов генов не проявил выраженной токсичности, что позволило получить полный комплект рекомбинантных аденовирусных векторов.Thus, as a result of the work, recombinant adenoviruses expressing Ad-NP, Ad-GP No. 1, Ad-GP No. 2, Ad-GP No. 3, Ad-GP No. 4 were obtained. According to the results of the study, it can be concluded that the selected variants of the Ebola virus antigens /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 can be integrated into the recombinant adenovirus genome. In this case, none of the variants of the genes showed pronounced toxicity, which made it possible to obtain a complete set of recombinant adenoviral vectors.
Пример 2Example 2
Проверка экспрессии белков NP и GP в клетках, трансфицированных Ad-NP, Ad-GP №1, Ad-GP №2, Ad-GP №3, Ad-GP №4.Verification of the expression of NP and GP proteins in cells transfected with Ad-NP, Ad-GP No. 1, Ad-GP No. 2, Ad-GP No. 3, Ad-GP No. 4.
Целью данного эксперимента являлась проверка возможности экспрессии антигенов вируса Эбола NP и GP с помощью сконструированных рекомбинантных аденовирусов. Эксперимент был проведен по следующей схеме.The purpose of this experiment was to verify the expression of Ebola NP and GP antigens using constructed recombinant adenoviruses. The experiment was carried out as follows.
Клетки HEK293 культивировали в среде DMEM с добавлением 10% эмбриональной телячьей сыворотки в инкубаторе при температуре 37°С и 5% CO2. Клетки помещали на 30 мм2 культуральные чашки Петри и инкубировали в течение суток до достижения 70% конфлюэнтности. Далее к клеткам добавляли исследуемые препараты аденовирусов (Ad-NP, Ad-GP №1, Ad-GP №2, Ad-GP №3, Ad-GP №4) и контрольные препараты аденовируса (Ad-null - рекомбинантый аденовирус, не содержащий вставок, Ad-GPwt - рекомбинантный аденовирус, содержащий неоптимизированную последовательность GP) из расчета 100 БОЕ/клетку или фосфатный буфер в качестве отрицательного контроля. Через сутки проверяли экспрессию антигенов вируса Эбола методом иммуноблотинга. Для этого был произведен отбор среды с клеток, клетки были промыты стерильным фосфатно-солевым буфером, а затем лизированы с помощью RIPA буфера (Pierce) по протоколу фирмы-производителя.HEK293 cells were cultured in DMEM supplemented with 10% fetal calf serum in an incubator at 37 ° C and 5% CO 2 . Cells were placed on 30 mm 2 Petri dishes and incubated for one day until 70% confluency was achieved. Next, the studied preparations of adenoviruses (Ad-NP, Ad-GP No. 1, Ad-GP No. 2, Ad-GP No. 3, Ad-GP No. 4) and control preparations of adenovirus (Ad-null, a recombinant adenovirus that does not contain inserts, Ad-GPwt - recombinant adenovirus containing an unoptimized GP sequence) at a rate of 100 PFU / cell or phosphate buffer as a negative control. After a day, the expression of Ebola antigens was checked by immunoblotting. For this, the medium was selected from the cells, the cells were washed with sterile phosphate-buffered saline, and then lysed using RIPA buffer (Pierce) according to the protocol of the manufacturer.
После лизиса клеток производили измерение концентрации тотального белка в пробах с помощью реактива Bradford (Sigma) согласно инструкции производителя. Аликвоту выровненных по содержания белка образцов смешивали с Laemmli Sample Buffer (Sigma) и инкубировали в течение 5 минут при 95°С.After cell lysis, the concentration of total protein in the samples was measured using Bradford reagent (Sigma) according to the manufacturer's instructions. An aliquot of protein-aligned samples was mixed with Laemmli Sample Buffer (Sigma) and incubated for 5 minutes at 95 ° C.
Далее проводили электрофорез в денатурирующих условиях в 10% SDS-полиакриламидном геле SPRINT NEXT GEL® 10% (Amresco) в NEXT GEL® Running Buffer, 20X (Amresco) с помощью системы Mini-PROTEAN® Tetra Cell (Bio-Rad) в течение 20 минут при 250V. После электрофореза белки переносили на нитроцеллюлозную мембрану Trans-Blot® Turbo™ Mini Nitrocellulose Transfer Packs (Bio-Rad) в буфере Tris-CAPS (Bio-Rad) с помощью системы для переноса Trans-Blot® SD Semi-Dry Transfer Cell (Bio-Rad) в течение 15 минут при 25V. Затем проводили блокирование неспецифического сигнала. Для этого мембрану инкубировали в растворе 3% обезжиренного молока в фосфатно-солевом буфере с 0,05% Твин20 (ТФСБ) в течение часа при комнатной температуре. После этого мембрану инкубировали 16 часов при 4°C с антителами к белку GP или с антителами к белку NP в растворе 3% обезжиренного молока в ТФСБ. Далее проводили отмывку мембраны раствором ТФСБ и обрабатывали мембрану раствором вторичных антител, конъюгированных с пероксидазой хрена, в растворе 3% обезжиренного молока в ТФСБ при 37°С на шейкере в течение 1 часа. Затем мембрану тщательно отмывали раствором ТФСБ. Дальнейшую детекцию проводили с помощью набора Clarity™ Western ECL Substrate (Bio-Rad) и проявляли на пленку Hyperfilm® ECL™ (Amersham). По такому же протоколу проводили детекцию белка сравнения GAPDH с помощью антител Anti-GAPDH.Denaturing electrophoresis was then carried out on a 10% SDS-polyacrylamide gel SPRINT
Результаты иммуноблотинга представлены на фиг. 7.Immunoblot results are shown in FIG. 7.
С 1 по 7 трек представлены данные по экспрессии белка GP, где
1 - лизат клеток, к которым добавляли фосфатно-солевой буфер,1 - cell lysate to which phosphate-buffered saline was added,
2 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-null,2 - cell lysate, to which Ad-null was added,
3 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-wt,3 - cell lysate to which Ad-wt was added,
4 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GP №1,4 - cell lysate to which Ad-GP No. 1 was added,
5 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GP №2,5 - cell lysate, to which was added Ad-GP No. 2,
6 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GP №3,6 - cell lysate, to which was added Ad-GP No. 3,
7 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GP №4.7 - cell lysate to which Ad-GP No. 4 was added.
С 8 по 10 трек представлены данные по экспрессии белка NP, гдеFrom
8 - лизат клеток, к которым добавляли фосфатно-солевой буфер,8 - cell lysate, to which was added phosphate-buffered saline,
9 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-null,9 - cell lysate to which Ad-null was added,
10 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-NP.10 - cell lysate to which Ad-NP was added.
Как видно из полученных данных, в клетках, к которым добавляли Ad-NP, через 24 часа была детектирована экспрессия целевого белка NP. В клетках, трансдуцированных рекомбинантными аденовирусами, содержащими как модифицированные и немодифицированный ген GP, наблюдалась экспрессия целевого белка GP. При этом в клетках, к которым добавляли рекомбинантные аденовирусы, которые содержат модифицированные гены GP, наблюдались более высокие уровни экспрессии, чем в клетках, трансдуцированных аденовирусом, экспрессирующим немодифицированный ген GP.As can be seen from the data obtained, in the cells to which Ad-NP was added, expression of the target NP protein was detected after 24 hours. In cells transduced with recombinant adenoviruses containing both the modified and unmodified GP gene, expression of the target GP protein was observed. Moreover, higher expression levels were observed in cells to which recombinant adenoviruses containing modified GP genes were added than in cells transduced with adenovirus expressing the unmodified GP gene.
Пример 3Example 3
Определение титра антител к NP и GP после иммунизации животных рекомбинантными аденовирусами Ad-NP, Ad-GP №1, Ad-GP №2, Ad-GP №3, Ad-GP №4Determination of antibody titer to NP and GP after immunization of animals with recombinant adenoviruses Ad-NP, Ad-GP No. 1, Ad-GP No. 2, Ad-GP No. 3, Ad-GP No. 4
Из литературных данных известно, что антитела играют важную роль в защите организма против вируса Эбола. На модели грызунов показано, что титр антител против антигенов вируса Эбола коррелирует с выживаемостью животных. Поэтому в данном эксперименте мы оценили титр антител против антигенов NP и GP вируса Эбола через 5 дней после двукратной иммунизации животных иммунобиологическим средством, включающим рекомбинантный аденовирус, содержащий модифицированный ген GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, выбранный один из 4 вариантов: GP №1, GP №2, GP №3, GP №4, и рекомбинантный аденовирус, содержащий ген NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056.From literature data it is known that antibodies play an important role in protecting the body against the Ebola virus. The rodent model showed that the antibody titer against Ebola antigens correlates with animal survival. Therefore, in this experiment, we evaluated the titer of antibodies against NP and GP antigens of the
В эксперименте использовались мыши линии Balb/c, самки 18 г. Все животные были разделены на 52 группы по 3 животных, которым внутримышечно вводили:The experiment used mice of the Balb / c line, females of 18 g. All animals were divided into 52 groups of 3 animals, which were injected intramuscularly:
1) Ad-NP 107 БОЕ/мышь, Ad-GP №1 107 БОЕ/мышь1) Ad-
2) Ad-NP 107 БОЕ/мышь, Ad-GP №1 108 БОЕ/мышь2) Ad-
3) Ad-NP 107 БОЕ/мышь, Ad-GP №1 109 БОЕ/мышь3) Ad-
4) Ad-NP 107 БОЕ/мышь, Ad-GP №2 107 БОЕ/мышь4) Ad-
5) Ad-NP 107 БОЕ/мышь, Ad-GP №2 108 БОЕ/мышь5) Ad-
6) Ad-NP 107 БОЕ/мышь, Ad-GP №2 109 БОЕ/мышь6) Ad-
7) Ad-NP 107 БОЕ/мышь, Ad-GP №3 107 БОЕ/мышь7) Ad-
8) Ad-NP 107 БОЕ/мышь, Ad-GP №3 108 БОЕ/мышь8) Ad-
9) Ad-NP 107 БОЕ/мышь, Ad-GP №3 109 БОЕ/мышь9) Ad-
10) Ad-NP 107 БОЕ/мышь, Ad-GP №4 107 БОЕ/мышь10) Ad-
11) Ad-NP 107 БОЕ/мышь, Ad-GP №4 108 БОЕ/мышь11) Ad-
12) Ad-NP 107 БОЕ/мышь, Ad-GP №4 109 БОЕ/мышь12) Ad-
13) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №1 107 БОЕ/мышь13) Ad-
14) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №1 108 БОЕ/мышь14) Ad-
15) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №1 109 БОЕ/мышь15) Ad-
16) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №2 107 БОЕ/мышь16) Ad-
17) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №2 108 БОЕ/мышь17) Ad-
18) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №2 109 БОЕ/мышь18) Ad-
19) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №3 107 БОЕ/мышь19) Ad-
20) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №3 108 БОЕ/мышь20) Ad-
21) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №3 109 БОЕ/мышь21) Ad-
22) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №4 107 БОЕ/мышь22) Ad-
23) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №4 108 БОЕ/мышь23) Ad-
24) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №4 109 БОЕ/мышь24) Ad-
25) Ad-NP 109 БОЕ/мышь, Ad-GP №1 107 БОЕ/мышь25) Ad-
26) Ad-NP 109 БОЕ/мышь, Ad-GP №1 108 БОЕ/мышь26) Ad-
27) Ad-NP 109 БОЕ/мышь, Ad-GP №1 109 БОЕ/мышь27) Ad-
28) Ad-NP 109 БОЕ/мышь, Ad-GP №2 107 БОЕ/мышь28) Ad-
29) Ad-NP 109 БОЕ/мышь, Ad-GP №2 108 БОЕ/мышь29) Ad-
30) Ad-NP 109 БОЕ/мышь, Ad-GP №2 109 БОЕ/мышь30) Ad-
31) Ad-NP 109 БОЕ/мышь, Ad-GP №3 107 БОЕ/мышь31) Ad-
32) Ad-NP 109 БОЕ/мышь, Ad-GP №3 108 БОЕ/мышь32) Ad-
33) Ad-NP 109 БОЕ/мышь, Ad-GP №3 109 БОЕ/мышь33) Ad-
34) Ad-NP 109 БОЕ/мышь, Ad-GP №4 107 БОЕ/мышь34) Ad-
35) Ad-NP 109 БОЕ/мышь, Ad-GP №4 108 БОЕ/мышь35) Ad-
36) Ad-NP 109 БОЕ/мышь, Ad-GP №4 109 БОЕ/мышь36) Ad-
37) Ad-NP 107 БОЕ/мышь, фосфатно-солевой буфер37) Ad-
38) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, фосфатно-солевой буфер38) Ad-
39) Ad-NP 109 БОЕ/мышь, фосфатно-солевой буфер39) Ad-
40) фосфатно-солевой буфер, Ad-GP №1 107 БОЕ/мышь40) phosphate-buffered saline, Ad-GP No. 1 10 7 PFU / mouse
41) фосфатно-солевой буфер, Ad-GP №1 108 БОЕ/мышь41) phosphate-buffered saline, Ad-GP No. 1 10 8 PFU / mouse
42) фосфатно-солевой буфер, Ad-GP №1 109 БОЕ/мышь42) phosphate-buffered saline, Ad-GP No. 1 10 9 PFU / mouse
43) фосфатно-солевой буфер, Ad-GP №2 107 БОЕ/мышь43) phosphate-buffered saline, Ad-GP No. 2 10 7 PFU / mouse
44) фосфатно-солевой буфер, Ad-GP №2 108 БОЕ/мышь44) phosphate-buffered saline, Ad-GP No. 2 10 8 PFU / mouse
45) фосфатно-солевой буфер, Ad-GP №2 109 БОЕ/мышь45) phosphate-buffered saline, Ad-GP No. 2 10 9 PFU / mouse
46) фосфатно-солевой буфер, Ad-GP №3 107 БОЕ/мышь46) phosphate-buffered saline, Ad-GP No. 3 10 7 PFU / mouse
47) фосфатно-солевой буфер, Ad-GP №3 108 БОЕ/мышь47) phosphate-buffered saline, Ad-GP No. 3 10 8 PFU / mouse
48) фосфатно-солевой буфер, Ad-GP №3 109 БОЕ/мышь48) phosphate-buffered saline, Ad-GP No. 3 10 9 PFU / mouse
49) фосфатно-солевой буфер, Ad-GP №4 107 БОЕ/мышь49) phosphate-buffered saline, Ad-GP No. 4 10 7 PFU / mouse
50) фосфатно-солевой буфер, Ad-GP №4 108 БОЕ/мышь50) phosphate-buffered saline, Ad-GP No. 4 10 8 PFU / mouse
51) фосфатно-солевой буфер, Ad-GP №4 109 БОЕ/мышь51) phosphate-buffered saline, Ad-GP No. 4 10 9 PFU / mouse
52) фосфатно-солевой буфер52) phosphate buffered saline
Дозы рекомбинантных аденовирусов были выбраны исходя из имеющихся в литературе данных об использовании данных векторов для индукции иммунного ответа к различным патогенам (Шмаров М.М. и соавт. Исследование возможности индукции рекомбинантными аденовирусными векторами гетеросубтипического иммунного ответа против вируса гриппа А. Биопрепараты, 2011, 1 (41); Щербинин Д.Н. и соавт. Индукция иммунного ответа к bacillus anthracis при интраназальном введении рекомбинантного аденовируса, экспрессирующего протективный антиген, слитый с Fc-фрагментом антитела IGG2a. Acta Naturae, 2014, 1 (20), т. 6, с. 82-90, Kim E.H. et аl. Intranasal adenovirus-vectored vaccine for induction of long-lasting humoral immunity-mediated broad protection against influenza in mice. J Virol. 2014, 88(17), с. 9693-9703).Doses of recombinant adenoviruses were selected based on the literature data on the use of these vectors to induce an immune response to various pathogens (Shmarov M.M. et al. Investigation of the possibility of inducing a recombinant adenoviral vector of a heterosubtypic immune response against influenza virus A. Biologics, 2011, 1 (41); Scherbinin, D.N. et al. Induction of the immune response to bacillus anthracis by intranasal administration of a recombinant adenovirus expressing a protective antigen fused to an Fc fragment of an antibody la IGG2a. Acta Naturae, 2014, 1 (20), v. 6, pp. 82-90, Kim EH et al. Intranasal adenovirus-vectored vaccine for induction of long-lasting humoral immunity-mediated broad protection against influenza in mice. J Virol. 2014, 88 (17), pp. 9693-9703).
Таким образом, дозы рекомбинантных аденовирусов 107-109 БОЕ/дозу были выбраны как наиболее оптимальные для иммунизации животных, однако, как понятно специалисту среднего уровня, повышение дозы рекомбинантных аденовирусов будет приводить к увеличению иммунного ответа на целевые белки, вплоть до возникновения токсических эффектов.Thus, the doses of recombinant adenoviruses 10 7 -10 9 PFU / dose were chosen as the most optimal for immunization of animals, however, as an average specialist understands, increasing the dose of recombinant adenoviruses will lead to an increase in the immune response to target proteins, up to toxic effects .
Через три недели у животных отбирали кровь из хвостовой вены, из которой затем получали сыворотку. Титр антител определяли методом иммуноферментного анализа.Three weeks later, animals were sampled from the tail vein, from which serum was then obtained. The antibody titer was determined by enzyme immunoassay.
Вначале определяли титр антител к белку GP. Образцы сыворотки разводили методом 2-кратных разведений, начиная с разведения 1:200. Всего было приготовлено 8 разведений каждого образца, которые по 50 мкл были добавлены в лунки планшета, с предварительно адсорбированным белком GP. Далее проводили инкубацию в течение 1 часа при 37°С.First, the titer of antibodies to the GP protein was determined. Serum samples were diluted with a 2-fold dilution starting at a 1: 200 dilution. A total of 8 dilutions of each sample were prepared, which were added 50 μl to the wells of the tablet, with pre-adsorbed GP protein. Next, incubation was carried out for 1 hour at 37 ° C.
После инкубации проводилась промывка лунок, и далее были добавлены вторичные антитела против иммуноглобулинов мыши, конъюгированные с биотином. После инкубации и промывки в лунки планшета был добавлен конъюгат стрептовидина и пероксидазы хрена. На заключительном этапе, после промывки лунок, был добавлен раствор ТМВ, который является субстратом пероксидазы хрена и в результате реакции превращается в окрашенное соединение. Реакцию останавливали через 15 минут добавлением серной кислоты. Далее с помощью спектрофотометра измеряли оптическую плотность раствора (OD) в каждой лунке при длине волны 450 нм. Титр антител определяли как последнее разведение, в котором оптическая плотность раствора была достоверно выше, чем в группе отрицательного контроля. Полученные результаты представлены в таблице 1.After incubation, the wells were washed, and then secondary antibodies against mouse immunoglobulins conjugated with biotin were added. After incubation and washing, a conjugate of streptovidin and horseradish peroxidase was added to the wells of the plate. At the final stage, after washing the wells, a TMB solution was added, which is a substrate of horseradish peroxidase and, as a result of the reaction, turns into a colored compound. The reaction was stopped after 15 minutes by the addition of sulfuric acid. Next, the optical density of the solution (OD) in each well was measured using a spectrophotometer at a wavelength of 450 nm. Antibody titer was defined as the last dilution in which the optical density of the solution was significantly higher than in the negative control group. The results are presented in table 1.
Аналогичным образом определяли титр антител к белку NP в сыворотке крови мышей, иммунизированных иммунобиологическим средством. Полученные результаты представлены в таблице 2.Similarly, the titer of antibodies to the NP protein was determined in the blood serum of mice immunized with an immunobiological agent. The results are presented in table 2.
Как видно из результатов эксперимента, разработанное иммунобиологическое средство, включающее рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 с модифицированной нуклеотидной последовательностью, выбранной из SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4), и рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, содержащий экспрессирующую кассету со вставкой гена NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, SEQ ID NO: 5 (фиг. 5), где количество каждого из аденовирусов изменяется от 107 БОЕ/дозу до 109 БОЕ/дозу, эффективно стимулируют гуморальный иммунный ответ против антигенов вируса Эбола во всем диапазоне выбранных доз.As can be seen from the results of the experiment, the developed immunobiological agent, including recombinant
Пример 4Example 4
Определение доли пролиферирующих лимфоцитов у мышей после введения разработанного иммунобиологического средстваDetermination of the proportion of proliferating lymphocytes in mice after administration of the developed immunobiological agent
Лимфопролиферативный тест позволяет оценивать одно из ключевых свойств адаптивного иммунного ответа - способность клонов антиген-специфических лимфоцитов быстро пролиферировать и дифференцироваться в эффекторные клетки. Наиболее распространенной методикой для оценки лимфопролиферации является окраска клеток красителем CFSE. Конъюгат CFSE с белками, который образуется в меченых клетках, сохраняется этими клетками в течение всего развития, а также во время деления. Метка передается дочерним клеткам и никогда не переходит к соседним клеткам в популяции. CFSE позволяет отслеживать деление клеток, так как при делении концентрация метки в дочерних клетках снижается ровно в 2 раза и интенсивность флуоресценции соответственно тоже.The lymphoproliferative test allows one of the key properties of an adaptive immune response to be evaluated - the ability of antigen-specific lymphocyte clones to rapidly proliferate and differentiate into effector cells. The most common technique for assessing lymphoproliferation is staining of cells with CFSE dye. The CFSE conjugate with proteins, which is formed in labeled cells, is retained by these cells throughout development, as well as during division. The label is passed on to daughter cells and never passes to neighboring cells in a population. CFSE allows you to track cell division, because during division, the label concentration in daughter cells decreases exactly 2 times and the fluorescence intensity, respectively, too.
В эксперименте использовались мыши линии Balb/c. Все животные были разделены на шесть групп, которым внутримышечно вводили:In the experiment, Balb / c mice were used. All animals were divided into six groups, which were administered intramuscularly:
1) фосфатный буфер (100 мкл)1) phosphate buffer (100 μl)
2) Ad-null 2·108 БОЕ/мышь2) Ad-
3) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №1 108 БОЕ/мышь3) Ad-
4) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №2 108 БОЕ/мышь4) Ad-
5) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №3, 108 БОЕ/мышь5) Ad-
6) Ad-NP 108 БОЕ/мышь, Ad-GP №4 108 БОЕ/мышь6) Ad-
Дозы рекомбинантных аденовирусов, входящих в состав иммунобиологического средства, были выбраны на основании данных предыдущего эксперимента.Doses of the recombinant adenoviruses that make up the immunobiological agent were selected based on data from a previous experiment.
Через две недели после иммунизации у животных отбирали селезенку, из которой затем выделяли лимфоциты методом центрифугирования в градиенте фиколла-урографина. Затем выделенные клетки окрашивали CFSE по методике (Monitoring lymphocyte proliferation in vitro and in vivo with the intracellular fluorescent dye carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester / Quah BJ, Warren HS, Parish CR Nat Protoc. 2007; 2(9), с.2049-2056) и анализировали методом проточной цитофлуориметрии. Полученные результаты представлены в виде гистограммы (фиг. 8).Two weeks after immunization, the spleen was taken from the animals, from which lymphocytes were then isolated by centrifugation in a ficoll-urographin gradient. Then, the isolated cells were stained with CFSE according to the procedure (Monitoring lymphocyte proliferation in vitro and in vivo with the intracellular fluorescent dye carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester / Quah BJ, Warren HS, Parish CR Nat Protoc. 2007; 2 (9), pp. 2049-2056) and analyzed by flow cytometry. The results are presented in the form of a histogram (Fig. 8).
Как видно из результатов эксперимента, разработанное иммунобиологическое средство, включающее рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 с модифицированной нуклеотидной последовательностью, выбранной из SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4. (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4), и рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, содержащий экспрессирующую кассету со вставкой гена NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, SEQ ID NO: 5 (фиг. 5), эффективно стимулируют пролиферацию лимфоцитов.As can be seen from the results of the experiment, the developed immunobiological agent, including recombinant
Пример 5Example 5
Определение эффективности использования ферментов для улучшения проникновения рекомбинантных аденовирусов в клетки млекопитающих in vivoDetermining the efficiency of using enzymes to improve the penetration of recombinant adenoviruses into mammalian cells in vivo
Целью данного эксперимента являлось определение возможности использования гиалуронидазы в составе разрабатываемого иммунобиологического средства для увеличения эффективности трансдукции клеток рекомбинантными аденовирусами. Данный фермент деполимеризует гиалуроновую кислоту, входящую в состав межклеточного вещества. В результате молекула гиалуроновой кислоты распадается на мелкие фрагменты, что вызывает утончение слоя геля межклеточного вещества и соответственно облегчает проникновение рекомбинантных аденовирусов непосредственно к клеткам-мишеням.The purpose of this experiment was to determine the possibility of using hyaluronidase as part of the developed immunobiological agent to increase the efficiency of cell transduction by recombinant adenoviruses. This enzyme depolymerizes hyaluronic acid, which is part of the intercellular substance. As a result, the hyaluronic acid molecule breaks up into small fragments, which causes a thinning of the intercellular substance gel layer and, accordingly, facilitates the penetration of recombinant adenoviruses directly to the target cells.
Для того чтобы проверить данную гипотезу, нами был использован рекомбинантный аденовирус Ad-luc, содержащий ген люциферазы. При введении рекомбинантного аденовируса Ad-luc в организм в тех клетках, куда он проникает, начинается экспрессия люциферазы. Продукцию фермента люциферазы в клетках легко детектировать по реакции со специфическим субстратом люциферином, которая сопровождается испусканием квантов света.In order to test this hypothesis, we used the recombinant Ad-luc adenovirus containing the luciferase gene. With the introduction of recombinant Ad-luc adenovirus into the body in those cells where it penetrates, luciferase expression begins. The production of the luciferase enzyme in cells is easily detected by reaction with a specific substrate, luciferin, which is accompanied by the emission of light quanta.
В эксперименте использовали лабораторных мышей линии BALB/c самок весом 18 г. Животные были разделены на 5 групп, которым внутримышечно вводили:In the experiment, laboratory mice of the BALB / c line of females weighing 18 g were used. Animals were divided into 5 groups, which were intramuscularly injected:
1) Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107 БОЕ/мышь1) Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse
2) Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107 БОЕ/мышь и гиалуронидазу 10 МЕ/мышь2) Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and
3) Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107 БОЕ/мышь и гиалуронидазу 25 МЕ/мышь3) Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and hyaluronidase 25 IU / mouse
4) Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107 БОЕ/мышь и гиалуронидазу 50 МЕ/мышь4) Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and hyaluronidase 50 IU / mouse
5) Гиалуронидаза 10 МЕ/мышь5) Hyaluronidase 10 IU / mouse
6) Гиалуронидаза 25 МЕ/мышь6) Hyaluronidase 25 IU / mouse
7) Гиалуронидаза 50 МЕ/мышь7) Hyaluronidase 50 IU / mouse
8) Интактные животные8) Intact animals
Дозы ферментов были выбраны исходя из их растворимости и максимального объема, который можно вводить внутримышечно мыши. Доза рекомбинантного аденовируса была выбрана как наименьшая из тех, которые предполагается использовать в разрабатываемом иммунобиологическом средстве. Через 24 часа, животных усыпляли и выделяли мышцу, в которую вводили препараты. Мышечную ткань гомогенизировали в лизирующем буфере, специально предназначенном для измерения активности люциферазы (Promega). Далее образцы центрифугировали 12000×g и отбирали в планшет по 100 мкл супернатанта. Люциферин (Е1602, Promega) разводили согласно инструкции производителя и добавляли по 100 мкл к каждому образцу. После этого оценивали люминесценцию с помощью планшетного спектрофотометра. Результаты представлены на фиг. 9.Doses of enzymes were chosen based on their solubility and the maximum volume that can be entered intramuscularly in mice. The dose of recombinant adenovirus was chosen as the lowest of those that are supposed to be used in the developed immunobiological agent. After 24 hours, the animals were euthanized and the muscle into which the preparations were injected was isolated. Muscle tissue was homogenized in a lysis buffer specifically designed to measure luciferase activity (Promega). Then, the samples were centrifuged at 12,000 × g and 100 μl of supernatant were taken onto a plate. Luciferin (E1602, Promega) was diluted according to the manufacturer's instructions and 100 μl was added to each sample. After that, luminescence was evaluated using a flat-bed spectrophotometer. The results are shown in FIG. 9.
Как видно из полученных данных, во всех группах, где использовали аденовирус совместно с гиалуронидазой, наблюдалась более высокая люминесценция, чем в группе, которой вводили только аденовирус. При этом экспрессия люциферазы наблюдалась в тканях животных, которым вводили Ad-luc совместно с гиалуронидазой в дозе 50 МЕ/мышь (в пересчете на дозу для человека это составляет 672 МЕ). В контрольных группах (№5, 6, 7) по сравнению с интактными животными отличий не было.As can be seen from the data obtained, in all groups where adenovirus was used together with hyaluronidase, higher luminescence was observed than in the group that was administered only adenovirus. Moreover, luciferase expression was observed in animal tissues, which were administered Ad-luc with hyaluronidase at a dose of 50 IU / mouse (in terms of human dose this is 672 IU). In the control groups (No. 5, 6, 7), there were no differences compared to intact animals.
Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что гиалуронидаза в дозах по крайней мере до 672 МЕ/человека обеспечивает лучшее проникновение аденовируса в ткани и, следовательно, может быть использована для этих целей в составе разрабатываемого иммунобиологического препарата.Based on the results obtained, it can be concluded that hyaluronidase in doses of at least 672 IU / person provides the best penetration of adenovirus into tissues and, therefore, can be used for these purposes as part of the developed immunobiological preparation.
Пример 6Example 6
Предполагаемые лекарственные формы иммунобиологического средстваEstimated dosage forms of an immunobiological agent
Из литературных данных известно, что иммунизация рекомбинантными аденовирусами, экспрессирующими различные целевые гены, эффективно работает при различных способах введения векторов: подкожном, внутримышечном, ингаляционном.From literature data it is known that immunization with recombinant adenoviruses expressing various target genes works effectively with various methods of introducing vectors: subcutaneous, intramuscular, inhalation.
Фермент гиалуронидаза разрешен для применения человеку для коррекции различных патологических состояний, связанных с болезнями суставов, для улучшения всасывания радиоконтрастных веществ, местных анестетиков и др. для внутримышечного, подкожного и ингаляционного путей введения. Таким образом, разрабатываемое иммунобиологическое средство может использоваться для внутримышечного, подкожного и ингаляционного введения и может быть представлено в виде различных лекарственных форм: раствора для подкожного/внутримышечного введения, порошка или раствора для ингаляций, в виде лиофилизата.The hyaluronidase enzyme is approved for use by humans for the correction of various pathological conditions associated with joint diseases, for improving the absorption of radiocontrast substances, local anesthetics, etc. for intramuscular, subcutaneous and inhalation routes of administration. Thus, the developed immunobiological agent can be used for intramuscular, subcutaneous and inhalation administration and can be presented in the form of various dosage forms: solution for subcutaneous / intramuscular administration, powder or solution for inhalation, in the form of a lyophilisate.
Для получения раствора для подкожного/внутримышечного/ингаляционного введения смешивают аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген GP, аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген NP в эффективном соотношении и содержащий гиалуронидазу в 1-5 мл буферного раствора. В качестве буферного раствора может выступать любой раствор, не токсичный для человека и содержащий все необходимые компоненты, обеспечивающие жизнеспособность аденовирусного вектора и активность ферментов. Например, фосфатно-солевой буфер.To obtain a solution for subcutaneous / intramuscular / inhalation administration,
Лиофилизированную форму получают путем лиофильной сушки суспензии, содержащей аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген GP, аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген NP в эффективном соотношении и содержащий гиалуронидазу в 1-5 мл буферного раствора. В качестве буферного раствора может быть использован любой раствор, сохраняющий жизнеспособность аденовирусных частиц и активность ферментов после лиофильной сушки. Лиофилизированный препарат перед применением разводят стерильной дистиллированной водой до объема 1-5 мл (необходимо восстановить объем, который был перед лиофильной сушкой).The lyophilized form is obtained by freeze drying a suspension containing
Иммунобиологическое средство может быть также представлено в виде двух растворов, находящихся в двух отдельных флаконах и смешивающихся непосредственно перед использованием. При этом в одном флаконе содержится аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген GP и аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген NP в эффективном соотношении в буферном растворе, а в другом флаконе содержится гиалуронидаза, а также компоненты буфера. Содержимое одного или обоих флаконов может быть также лиофильно высушено.An immunobiological agent can also be presented in the form of two solutions that are in two separate bottles and mixed immediately before use. In this case, one bottle contains
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Все приведенные примеры подтверждают выполнение поставленной задачи, а также промышленную применимость созданного изобретения.All the above examples confirm the fulfillment of the task, as well as the industrial applicability of the created invention.
Claims (3)
отличающееся тем, что
в качестве гена GP вируса Эбола используют ген GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056 с модифицированной нуклеотидной последовательностью, выбранной из SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, и дополнительно включающее рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, содержащий экспрессирующую кассету со вставкой гена NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 SEQ ID NO: 5 с обеспечением усиления иммуногенных свойств разработанного средства.1. An immunobiological agent for the induction of specific immunity to the Ebola virus, comprising recombinant human adenovirus 5 serotype containing an expression cassette with an insert of the Ebola virus GP gene,
characterized in that
as the Ebola virus GP gene, the Ebola virus GP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 with a modified nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, and further comprising recombinant human adenovirus 5 serotype containing an expression cassette with an insert of the Ebola virus NP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 SEQ ID NO: 5, providing enhanced immunogenic properties of the developed product.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015104928/10A RU2578159C1 (en) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | Immunobiological agent and method for use thereof to induce specific immunity against ebola virus |
PCT/RU2016/000065 WO2016130047A1 (en) | 2015-02-13 | 2016-02-12 | Immunobiological drug and method for using same for inducing specific immunity against the ebola virus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015104928/10A RU2578159C1 (en) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | Immunobiological agent and method for use thereof to induce specific immunity against ebola virus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2578159C1 true RU2578159C1 (en) | 2016-03-20 |
Family
ID=55648209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015104928/10A RU2578159C1 (en) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | Immunobiological agent and method for use thereof to induce specific immunity against ebola virus |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2578159C1 (en) |
WO (1) | WO2016130047A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2130318C1 (en) * | 1996-07-05 | 1999-05-20 | Вирусологический центр научно-исследовательского института микробиологии МО РФ | Preparation containing immunoglobulin against abol fever from horse blood serum and liquid abol immunoglobulin |
US20060269572A1 (en) * | 2003-08-01 | 2006-11-30 | Nabel Gary J | Accelerated vaccination |
-
2015
- 2015-02-13 RU RU2015104928/10A patent/RU2578159C1/en active
-
2016
- 2016-02-12 WO PCT/RU2016/000065 patent/WO2016130047A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2130318C1 (en) * | 1996-07-05 | 1999-05-20 | Вирусологический центр научно-исследовательского института микробиологии МО РФ | Preparation containing immunoglobulin against abol fever from horse blood serum and liquid abol immunoglobulin |
US20060269572A1 (en) * | 2003-08-01 | 2006-11-30 | Nabel Gary J | Accelerated vaccination |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016130047A1 (en) | 2016-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11998596B2 (en) | Immunogenic compositions and vaccines comprising African swine fever virus peptides and proteins and uses thereof | |
WO2021254327A1 (en) | Envelope replacement-type viral vector vaccine and construction method therefor | |
US20220305111A1 (en) | Immunobiological agent for inducing specific immunity against severe acute respiratory syndrome virus sars-cov-2 | |
Toro et al. | Infectious bronchitis virus subpopulations in vaccinated chickens after challenge | |
WO2021076010A1 (en) | Pharmaceutical agent for inducing specific immunity against sars-cov-2 | |
Bosch-Camós et al. | M448R and MGF505-7R: Two African swine fever virus antigens commonly recognized by ASFV-specific T-cells and with protective potential | |
de Queiroz et al. | Vaccines for COVID-19: perspectives from nucleic acid vaccines to BCG as delivery vector system | |
CN113666990A (en) | T cell vaccine immunogen for inducing broad-spectrum anti-coronavirus and application thereof | |
CN108210921A (en) | A kind of zika virus vaccine and preparation method thereof | |
Abid et al. | Generation and immunogenicity of a recombinant pseudorabies virus co-expressing classical swine fever virus E2 protein and porcine circovirus type 2 capsid protein based on fosmid library platform | |
Iwata-Yoshikawa et al. | Prophylactic vaccine targeting TLR3 on dendritic cells ameliorates eosinophilic pneumonia in a mouse SARS-coV infection model | |
Wang et al. | A virus-like particle candidate vaccine based on CRISPR/Cas9 gene editing technology elicits broad-spectrum protection against SARS-CoV-2 | |
WO2021188818A1 (en) | Vaccine constructs and compositions and methods of use thereof | |
Katsura et al. | Novel bovine viral diarrhea virus (BVDV) virus-like particle vaccine candidates presenting the E2 protein using the SpyTag/SpyCatcher system induce a robust neutralizing antibody response in mice | |
RU2578160C1 (en) | Immunobiological agent and method for use thereof to induce specific immunity against ebola virus (versions) | |
RU2578159C1 (en) | Immunobiological agent and method for use thereof to induce specific immunity against ebola virus | |
RU2709659C1 (en) | Immunobiological agent and a method for use thereof for inducing specific immunity to the middle eastern respiratory syndrome virus (versions) | |
Deng et al. | Immunogenic response of recombinant pseudorabies virus carrying B646L and B602L genes of African swine fever virus in mice | |
CN113248577B (en) | Coronavirus vaccine using adenovirus as carrier and its preparing method | |
Li et al. | The CDE region of feline Calicivirus VP1 protein is a potential candidate subunit vaccine | |
CN110577585A (en) | Vesicular stomatitis virus envelope glycoprotein variant, and construction method and application thereof | |
Wahba et al. | Baculovirus displaying SARS-CoV-2 spike RBD promotes neutralizing antibody production in a mouse model | |
RU2811791C1 (en) | Expression vector based on human adenovirus 19 serotype and method of its application | |
JP7360544B2 (en) | Pharmaceutical products for inducing specific immunity against SARS-COV-2 | |
Luciani et al. | Alternative methods to reduce the animal use in quality controls of inactivated BTV8 Bluetongue vaccines |