RU2697527C1 - Immunoadjuvant composition for vaccines for infectious agents of viral and bacterial nature - Google Patents

Immunoadjuvant composition for vaccines for infectious agents of viral and bacterial nature Download PDF

Info

Publication number
RU2697527C1
RU2697527C1 RU2018120910A RU2018120910A RU2697527C1 RU 2697527 C1 RU2697527 C1 RU 2697527C1 RU 2018120910 A RU2018120910 A RU 2018120910A RU 2018120910 A RU2018120910 A RU 2018120910A RU 2697527 C1 RU2697527 C1 RU 2697527C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chitosan
oligodeoxynucleotide
adjuvant composition
adjuvant
vaccines
Prior art date
Application number
RU2018120910A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лейсан Маратовна Хантимирова
Юрий Михайлович Васильев
Ольга Сергеевна Каширина
Мария Игоревна Черникова
Алексей Алексеевич Калошин
Наталья Александровна Михайлова
Алла Викторовна Ильина
Сергей Александрович Лопатин
Валерий Петрович Варламов
Original Assignee
Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" (ФГУ ФИЦ Биотехнологии РАН)
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова" (ФГБНУ НИИВС им. И.И. Мечникова)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов" Федерального медико-биологического агентства
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 Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" (ФГУ ФИЦ Биотехнологии РАН), Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова" (ФГБНУ НИИВС им. И.И. Мечникова), Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов" Федерального медико-биологического агентства filed Critical Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" (ФГУ ФИЦ Биотехнологии РАН)
Priority to RU2018120910A priority Critical patent/RU2697527C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2697527C1 publication Critical patent/RU2697527C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/713Double-stranded nucleic acids or oligonucleotides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • A61K31/716Glucans
    • A61K31/722Chitin, chitosan
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/39Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by the immunostimulating additives, e.g. chemical adjuvants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02Immunomodulators

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention refers to medicine, namely immunology, and can be used to produce an adjuvant composition consisting of chitosan and oligodeoxynucleotide. Adjuvant composition contains chitosan with molecular weight in range of 200 to 1000 kDa, degree of deacetylation from 75 to 98 %, polydispersity index of not more than 2.0, level of endotoxins and extraneous protein of less than 100 EU/ml and 0.05 %, respectively, A oligodeoxynucleotide is a synthetic oligodeoxynucleotide, which consists of 5 repeating segments of CG nucleotides with thiophosphoryl bonds in internucleotide phosphates; at ratio of components of chitosan: synthetic oligodeoxynucleotide (20–50):1.EFFECT: use of the given invention provides high immunogenicity and protective effect when adding an adjuvant composition to vaccines against infectious agents of bacterial and viral origin.3 cl, 5 ex, 3 tbl

Description

Изобретение относится к медицине, касается вакцинопрофилактики инфекционных заболеваний и описывает адъювантную композицию, состоящую из хитозана и олигодезоксинуклеотида (oligodeoxynucleotide или ODN). Преимущественная область применения: адъювантная композиция обеспечивает повышение иммуногенности и защитного эффекта при включении в состав различных по типу и способу введения вакцин против актуальных инфекционных агентов человека и животных бактериальной и вирусной природы.The invention relates to medicine, relates to vaccine prophylaxis of infectious diseases and describes an adjuvant composition consisting of chitosan and an oligodeoxynucleotide (oligodeoxynucleotide or ODN). Primary area of application: adjuvant composition provides increased immunogenicity and protective effect when included in the composition of various types and methods of administration of vaccines against topical infectious agents of humans and animals of bacterial and viral nature.

Добавление иммуноадъювантов (адъювантов) к вакцинам позволяет решать ряд проблем профилактики актуальных инфекционных заболеваний человека и животных [WHO. State of the world's vaccines and immunization, 3rd ed. 2009, p. 118-122]: повышение эффективности во всех популяционных группах без ущерба безопасности, индукция широко перекрестного иммунного ответа, снижение дозы и переход на простые (однократные) схемы иммунизации. Однако, в настоящее время отсутствуют адъюванты, оптимально сочетающие эффективность, безопасность и экономическую целесообразность, особенно при массовой иммунизации.Adding immunoadjuvants (adjuvants) to vaccines allows us to solve a number of problems in the prevention of relevant infectious diseases in humans and animals [WHO. State of the world's vaccines and immunization, 3rd ed. 2009, p. 118-122]: increasing efficiency in all population groups without compromising safety, inducing a broadly cross-immune response, reducing the dose and switching to simple (single) immunization regimens. However, there are currently no adjuvants that optimally combine efficacy, safety, and economic feasibility, especially with mass immunization.

Известен способ повышения иммуногенности инактивированной вакцины против гриппа при добавлении адъюванта, содержащего смесь высоко- и низкомолекулярного хитозана с молекулярной массой (ММ) 100-500 и 0,5-20 кДа, соответственно, степенью деацетилирования (СД) в пределах 60-90% [RU 2323742]. Однако способ получения низкомолекулярного хитозана с использованием азотистой кислоты приводит к тому, что образующийся в ходе реакции концевой восстанавливающий ангидроманнозный остаток низкомолекулярного хитозана является нестабильным, альдегидная группа маннозного остатка реагирует с аминогруппой в олигомерах хитозана с образованием основания Шиффа, что способствует расщеплению гликозидной связи следующей за ангидроманнозным остатком с отщеплением воды и образованием 5-гидроксиметилфурфурола [Mourya V.K., Inamdar N.N., Choudhari Y.M. Chitooligosaccharides: synthesis, characterization and applications. Polymer Science. 2011, 53, N.7, p. 583-612]. Из литературных данных известно, что оксиметилфурфурол и продукты его метаболизма обладают токсическим и мутагенным действием. Исследования на крысах подтверждают токсичность оксиметилфурфурола при подкожном введении (200-500 мг/кг) [Abraham K., Gurtler R., Berg K. et al. Toxicology and risk assessment of 5-Hydroxymethylfurfural in food. Mol Nutr Food Res. 2011, 55, N. 5, p. 667-678]. Кроме того, в патенте не указаны результаты испытаний на бактериальные эндотоксины для парентерального введения вакцины с адъювантом.A known method of increasing the immunogenicity of an inactivated influenza vaccine by adding an adjuvant containing a mixture of high and low molecular weight chitosan with a molecular weight (MM) of 100-500 and 0.5-20 kDa, respectively, the degree of deacetylation (DM) in the range of 60-90% [ RU 2323742]. However, the method of producing low molecular weight chitosan using nitrous acid leads to the fact that the terminal reducing anhydromannose residue of low molecular weight chitosan formed during the reaction is unstable, the aldehyde group of the mannose residue reacts with the amino group in chitosan oligomers to form the Schiff base, which promotes the cleavage of the next glycosidic residue with the removal of water and the formation of 5-hydroxymethylfurfural [Mourya VK, Inamdar NN, Choudhari YM Chitooligosaccharides: synthesis, characterization and applications. Polymer Science. 2011, 53, N.7, p. 583-612]. From literature data it is known that oxymethylfurfural and its metabolic products have toxic and mutagenic effects. Studies in rats confirm the toxicity of oxymethylfurfural with subcutaneous administration (200-500 mg / kg) [Abraham K., Gurtler R., Berg K. et al. Toxicology and risk assessment of 5-Hydroxymethylfurfural in food. Mol Nutr Food Res. 2011, 55, N. 5, p. 667-678]. In addition, the patent does not indicate the results of tests for bacterial endotoxins for parenteral administration of the vaccine with adjuvant.

Известен способ повышения иммуногенности инактивированной вакцины против полиомиелита; в качестве адъюванта используют суспензию микро/наночастиц сульфата хитозония (100-1300 нм) в концентрации 0,05-0,5%. В заявке на патент [RU 2013154748] не уточняются основные физико-химические характеристики адъюванта на основе хитозана: ММ и СД.A known method of increasing the immunogenicity of an inactivated polio vaccine; as adjuvant use a suspension of micro / nanoparticles of chitosonium sulfate (100-1300 nm) at a concentration of 0.05-0.5%. The patent application [RU 2013154748] does not specify the main physicochemical characteristics of an adjuvant based on chitosan: MM and DM.

Наиболее близким по существу и назначению к предлагаемому изобретению является иммуногенная композиция [US 2004258702], содержащая неионный блок-сополимер Pluronic F127 и/или олигодезоксинуклеотид (ODN) - CpG или хитозан, которую добавляют к анатоксинам столбняка, дифтерии и антигену сибирской язвы. Используют хитозан средней MM (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, штат Миссури) или Protasan® (Хитозан хлорид, UP CL 213; ProNova Biomedical, Осло, Норвегия), приготовленный в концентрации 3% (вес.) в 1% (об.) уксусной кислоте, в 0,9% (вес/об.) хлористого натрия. Однако в патенте не рассматривается совместное использование смеси CpG и хитозана.The closest to the essence and purpose of the present invention is an immunogenic composition [US 2004258702] containing a non-ionic block copolymer of Pluronic F127 and / or oligodeoxynucleotide (ODN) - CpG or chitosan, which is added to tetanus, diphtheria and anthrax antigens. Chitosan medium MM (Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri) or Protasan® (Chitosan chloride, UP CL 213; ProNova Biomedical, Oslo, Norway), prepared at a concentration of 3% (wt.) In 1% (vol. ) acetic acid, in 0.9% (w / v) sodium chloride. However, the patent does not discuss the sharing of a mixture of CpG and chitosan.

Способ приготовления хитозана с ODN описывается в патенте CN 104689325. Смесь хитозана с ODN представляет собой наночастицы олигохитозана с ММ 80-160 кДа, СД 90-98%, с ODN - неметилированная последовательность ДНК (5'-GGCGTT-3', 5-ATCGAT-3, две 5-GTCGTC-3 и две 5'-AACGTT-3' последовательности). В качестве стерилизующего способа используют фильтрование, при этом в патенте не рассматриваются стабильность комплекса наночастиц хитозана с ODN при хранении и способы применения комплекса для повышения иммуногенности вакцин.A method for preparing chitosan with ODN is described in CN patent 104689325. A mixture of chitosan with ODN is oligochitosan nanoparticles with MM 80-160 kDa, SD 90-98%, with ODN unmethylated DNA sequence (5'-GGCGTT-3 ', 5-ATCGAT -3, two 5-GTCGTC-3 and two 5'-AACGTT-3 'sequences). Filtering is used as a sterilizing method, while the patent does not discuss the stability of the complex of chitosan nanoparticles with ODN during storage and methods of using the complex to increase the immunogenicity of vaccines.

Задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в создании адъювантной композиции, которая при включении в состав вакцин повысит иммуногенность и защитный эффект иммунобиологических препаратов вне зависимости от типа антигена, способа введения, а также происхождения антигена.The problem solved by the present invention is to create an adjuvant composition, which, when included in the vaccines, will increase the immunogenicity and protective effect of immunobiological preparations, regardless of the type of antigen, route of administration, or the origin of the antigen.

Техническим результатом изобретения является повышение иммуногенности и защитного эффекта различных вакцин против актуальных инфекционных агентов человека и животных. Технический результат достигается тем, что адъювантная композиция содержит хитозан и синтетический олигодезоксинуклеотид. Хитозан в составе адъювантной композиции обеспечивает образование депо с последующим замедленным высвобождением антигена, а олигодезоксинуклеотид - прямую иммуномодулирующую активность по механизму агониста TLR9. В качестве хитозана композиция содержит катионный полисахарид, полученный из хитина крабов, с молекулярной массой в диапазоне от 200 до 1000 кДа, степенью деацетилирования от 75 до 98%, индексом полидисперсности не более 2,0, уровнем эндотоксинов и постороннего белка менее 100 ЕД/мл и 0,05%, соответственно; в качестве олигодезоксинуклеотида - синтетический олигодезоксинуклеотид, представляющий собой 5 повторяющихся мотивов ODN - Cg с тиофосфорильными связями у межнуклеотидных фосфатов при следующем соотношении (масс.) компонентов - хитозанхинтетический ODN как (20-50):1, растворенные в 1% глутаминовой кислоте. Технический результат достигается во всем диапазоне указанных характеристик хитозана: ММ от 200 до 1000 кДа, СД от 75 до 98%, эндотоксины и посторонний белок менее 100 ЕД/мл и 0,05%, соответственно и при различном соотношении хитозан : ODN как (20-50):1.The technical result of the invention is to increase the immunogenicity and protective effect of various vaccines against topical infectious agents in humans and animals. The technical result is achieved in that the adjuvant composition contains chitosan and a synthetic oligodeoxynucleotide. Chitosan in the adjuvant composition provides depot formation followed by delayed release of antigen, and oligodeoxynucleotide provides direct immunomodulating activity by the TLR9 agonist mechanism. As chitosan, the composition contains a cationic polysaccharide obtained from crab chitin, with a molecular weight in the range of 200 to 1000 kDa, a degree of deacetylation of 75 to 98%, a polydispersity index of not more than 2.0, an endotoxin and extraneous protein level of less than 100 U / ml and 0.05%, respectively; as an oligodeoxynucleotide, a synthetic oligodeoxynucleotide, which is 5 repeating ODN-Cg motifs with thiophosphoryl bonds in internucleotide phosphates in the following ratio (mass.) of components, chitosanchynthetic ODN as (20-50): 1, dissolved in 1% glutamic acid. The technical result is achieved in the entire range of the indicated chitosan characteristics: MM from 200 to 1000 kDa, DM from 75 to 98%, endotoxins and foreign protein less than 100 U / ml and 0.05%, respectively, and with a different ratio of chitosan: ODN as -50): 1.

Известно, что хитозан может использоваться как определяющий адъювантный компонент в составе вакцины, или же оказывать аддитивное действие при комбинировании с прямыми иммуномодуляторами [Heffernan M.J., Zaharoff D.A., Fallon J.K. et al. In vivo efficacy of a chitosanAL-12 adjuvant system for protein-based vaccines. Biomaterials. 2011, 32, N.3, p. 926-932]. Связь характеристик биополимера и его адъювантных свойств в составе различных вакцин не прослеживается.It is known that chitosan can be used as the determining adjuvant component in the vaccine, or it can have an additive effect when combined with direct immunomodulators [Heffernan M.J., Zaharoff D.A., Fallon J.K. et al. In vivo efficacy of a chitosanAL-12 adjuvant system for protein-based vaccines. Biomaterials. 2011, 32, N.3, p. 926-932]. The relationship of the characteristics of the biopolymer and its adjuvant properties in the composition of various vaccines is not traced.

Известно, что один из механизмов иммуноадъювантного действия высокомолекулярного хитозана заключается в формировании депо в месте введения с последующим замедленным высвобождением антигена [Bertram U., Bernard М., Haensler J. et al. In situ gelling nasal inserts for influenza vaccine delivery. Drug Dev. Ind. Pharm. 2010, 36, N.5, p.581-585]. С целью усиления иммуногенных свойств вакцин в качестве адъювантов также исследуются иммуностимуляторы факторов врожденного иммунитета, в частности, агонисты TLR9 - CpG-ODN [Krieg A.M. Therapeutic potential of Toll-like receptor 9 activation. Nat Rev Drug Discov. 2006, 5, N. 6, p. 471-484].It is known that one of the mechanisms of the immunoadjuvant action of high molecular weight chitosan is the formation of a depot at the injection site, followed by a delayed release of antigen [Bertram U., Bernard M., Haensler J. et al. In situ gelling nasal inserts for influenza vaccine delivery. Drug Dev. Ind. Pharm. 2010, 36, N.5, p. 581-585]. In order to enhance the immunogenic properties of vaccines as adjuvants, immunostimulants of innate immunity factors, in particular, TLR9 agonists - CpG-ODN [Krieg A.M. Therapeutic potential of Toll-like receptor 9 activation. Nat Rev Drug Discov. 2006, 5, N. 6, p. 471-484].

Мы разработали адъювантную композицию, содержащую хитозан и синтетический ODN для повышения иммуногенности и защитного эффекта вакцин против бактериальной и вирусной природы за счет потенцирующего действия минимальных доз индивидуальных веществ.We have developed an adjuvant composition containing chitosan and synthetic ODN to increase the immunogenicity and protective effect of vaccines against bacterial and viral nature due to the potentiating effect of the minimum doses of individual substances.

Изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами:The invention is illustrated by the following graphic materials:

Фиг. Химическая структура хитозана (n>m):FIG. Chemical structure of chitosan (n> m):

m - остаток ацетилглюкозамина;m is the residue of acetylglucosamine;

n - остаток глюкозамина.n is the glucosamine residue.

ПримерыExamples

Пример 1. Получение адъювантной композицииExample 1. Obtaining an adjuvant composition

Адъювантная композиция представляет собой смесь раствора хитозана в кислоте, представляющего собой природный катионный полисахарид (фиг. 1), полученного из хитина крабов, с ММ 200-1000 кДа, СД 75-95%, индексом полидисперсности (ИП) 1,8-2,3, уровнем эндотоксинов и постороннего белка менее 100 ЕД/мл и 0,05%, соответственно, и синтетического ODN, представляющего собой 5 повторяющихся сегментов Cg с тиофосфорильными связями у межнуклеотидных фосфатов.The adjuvant composition is a mixture of a solution of chitosan in acid, which is a natural cationic polysaccharide (Fig. 1), obtained from crab chitin, with MM 200-1000 kDa, SD 75-95%, polydispersity index (PI) 1.8-2, 3, the level of endotoxins and foreign protein is less than 100 U / ml and 0.05%, respectively, and synthetic ODN, which is 5 repeating segments of Cg with thiophosphoryl bonds in internucleotide phosphates.

Хитозан (фирмы ООО «Биопрогресс», Щелково, Московская область) со средневязкостной молекулярной массой 200 и 1000 кДа, СД 95 и 85%, соответственно, подвергали дополнительной очистке. Для этого хитозан с ММ 200 и 1000 кДа, СД 85% растворяли в 1М уксусной кислоте при рН 3,8 в течение 4-х часов. Проводили фильтрование от грубых примесей с использованием фильтра с диаметром пор 100-160 мкм (ISO 4793-80). Фильтрат титровали 12% раствором NH4OH до рН 8,0-8,5. Выпавший осадок хитозана диализовали с многократной сменой воды. По окончании диализа хитозан лиофильно высушивали. Хитозаны (фирмы Sigma-Aldrich, США) с ММ от 200 до 600 кДа, СД от 75 до 85% использовали без предварительной очистки. Различными методами для хитозана были определены основные характеристики - ММ и СД. С помощью ПМР, кондуктометрического титрования и УФ-спектрометрии определяли СД. С использованием ВЭЖХ и капиллярной вискозиметрии определяли ММ. С помощью ВЭЖХ также определяли ИП. Характеристику чистоты исходных субстанций и препаратов хитозана проводили по уровню специфической примеси - эндотоксинов с использованием хромогенного LAL-теста, остаточного белка - аминокислотным анализом. ODN, представляющий собой 5 повторяющихся сегментов Cg с тиофосфорильными связями у межнуклеотидных фосфатов коммерческий. Для приготовления адъювантной композиции компоненты растворяли в 1% глутаминовой кислоте при следующем соотношении хитозана : ODN как (20-50): 1. Адъювантную композицию автоклавировали при температуре 121°С в течение 15 мин.Chitosan (manufactured by Bioprogress LLC, Schelkovo, Moscow Region) with a viscosity average molecular weight of 200 and 1000 kDa, SD 95 and 85%, respectively, was subjected to additional purification. For this, chitosan with MM 200 and 1000 kDa, DM 85% was dissolved in 1M acetic acid at pH 3.8 for 4 hours. Filtration from coarse impurities was carried out using a filter with a pore diameter of 100-160 μm (ISO 4793-80). The filtrate was titrated with a 12% NH4OH solution to pH 8.0-8.5. The precipitated chitosan precipitate was dialyzed with repeated water changes. At the end of dialysis, chitosan was lyophilized. Chitosans (Sigma-Aldrich, USA) with MM from 200 to 600 kDa, DM from 75 to 85% were used without preliminary purification. Various methods for chitosan were used to determine the main characteristics - MM and DM. Using magnetic resonance spectrometry, conductometric titration, and UV spectrometry, SD was determined. Using HPLC and capillary viscometry, MM was determined. Using HPLC, IP was also determined. The purity characterization of the starting substances and chitosan preparations was carried out according to the level of specific impurity - endotoxins using the chromogenic LAL test, residual protein - by amino acid analysis. ODN, representing 5 repeating segments of Cg with thiophosphoryl bonds in internucleotide phosphates, is commercial. To prepare the adjuvant composition, the components were dissolved in 1% glutamic acid in the following ratio of chitosan: ODN as (20-50): 1. The adjuvant composition was autoclaved at 121 ° C for 15 minutes.

Пример 2. Потенциирующий эффектExample 2. Potentiating effect

К расщепленной вакцине против гриппа H1N1 добавляли адъюванты: хитозан, или ODN, или адъювантную композицию в виде раствора так, чтобы получить конечную концентрацию адъюванта 0,5% и 3 мкг вакцины в общем объеме 0,2 мл. Мышей иммунизировали внутримышечно, двукратно, вводя по 0,2 мл вакцины с адъювантом или без него (фосфатно-солевой раствор (ФСР)). Хитозан и ODN по отдельности достаточно иммуногенны, однако в составе композиции они обладают потенцирующим действием: существенно повышают титры сывороточных антител в отношении всех 3 компонентов расщепленной сезонной вакцины против гриппа. Иммуногенность расщепленной вакцины в отношении вируса H1N1 представлена в Таблице 1. Адъювантная композиция, содержащая хитозан и ODN, повышает средний титр антител в 32 раза в сравнении с вакциной без адъюванта, тогда как адъюванты на основе хитозана или ODN в 8 и 2 раза, соответственно.Adjuvants were added to the split H1N1 vaccine: chitosan, or ODN, or the adjuvant composition in the form of a solution so as to obtain a final adjuvant concentration of 0.5% and 3 μg of the vaccine in a total volume of 0.2 ml. Mice were immunized intramuscularly, twice, injecting 0.2 ml of the vaccine with or without adjuvant (phosphate-saline solution (FSF)). Chitosan and ODN individually are quite immunogenic, however, they have a potentiating effect in the composition: they significantly increase serum antibody titers against all 3 components of the split seasonal influenza vaccine. The immunogenicity of the split vaccine against H1N1 virus is presented in Table 1. The adjuvant composition containing chitosan and ODN increases the average antibody titer by 32 times compared to the vaccine without adjuvant, whereas the adjuvants based on chitosan or ODN were 8 and 2 times, respectively.

Figure 00000001
Figure 00000001

Пример 3. Иммуногенность и защитный эффектExample 3. Immunogenicity and protective effect

К инактивированной цельновирионной вакцине против гриппа на основе штамма A/California/07/2009 Х-179А (H1N1) добавляли адъюванты: хитозан, или ODN, или адъювантную композицию, или гидроксид алюминия, или адъювант Фрейнда (CFA) так, чтобы получить конечную концентрацию адъювантов, %: 0,5 или 0,002 или 0,5 или 0,01 или 0,5, соответственно, и вакцины в соотношении 1:1 (по объему). Мышей иммунизировали как описано в примере 2. Иммуногенность оценивали методом РЗГА по наличию антител в сыворотках против вакцинного вируса. Результаты представлены в Таблице 2. Адъювантная композиция, содержащая хитозан и ODN, существенно повышает иммуногенность инактивированной цельновирионной вакцины против гриппа свиного происхождения на основе штамма H1N1 в сравнении с адъювантами других групп по природе и механизму действия (Таблица 2).Adjuvants: chitosan, or ODN, or adjuvant composition, or aluminum hydroxide, or Freund's adjuvant (CFA) were added to the inactivated whole-virion influenza vaccine based on strain A / California / 07/2009 X-179A (H1N1) so as to obtain a final concentration adjuvants,%: 0.5 or 0.002 or 0.5 or 0.01 or 0.5, respectively, and vaccines in a ratio of 1: 1 (by volume). Mice were immunized as described in Example 2. Immunogenicity was assessed by the RHA method by the presence of antibodies in the sera against the vaccine virus. The results are presented in Table 2. The adjuvant composition containing chitosan and ODN significantly increases the immunogenicity of the inactivated whole-virus swine influenza vaccine based on the H1N1 strain in comparison with adjuvants of other groups by nature and mechanism of action (Table 2).

Figure 00000002
Figure 00000002

В сравнении с вакциной без адъюванта средние титры антител при иммунизации адъювантной композицией, состоящей из хитозана и ODN, увеличиваются в 20 раз; хитозана - в 10 раз; ODN или гидроксида алюминия - не увеличиваются; адъюванта Фрейнда (CFA) - в 3 раза. При интраназальном введении живых аттенуированных вакцин на основе холодоадаптированных штаммов гриппа типа А и В адъювантная композиция повышает иммуногенность (местные и системные вирус-специфические иммуноглобулины класса G), а также защитный эффект вплоть до стерильного иммунитета.Compared to a vaccine without adjuvant, the average antibody titers increase by 20 times when immunized with the adjuvant composition consisting of chitosan and ODN; chitosan - 10 times; ODN or aluminum hydroxide - do not increase; Freund's adjuvant (CFA) - 3 times. With the intranasal administration of live attenuated vaccines based on cold-adapted influenza A and B strains, the adjuvant composition increases immunogenicity (local and systemic virus-specific immunoglobulins of class G), as well as a protective effect up to sterile immunity.

Пример 4. Иммуногенность вакцин против полиомиелитаExample 4. Immunogenicity of polio vaccines

К инактивированной цельновирионной вакцине против полиомиелита I, II и III типа на основе живых аттенуированных (Sabin) и диких штаммов добавляли адъюванты: хитозан, или ODN, или адъювантную композицию, или гидроксид алюминия, или адъювант Фрейнда (CFA) так, чтобы получить конечную концентрацию адъювантов, как описано в примере 3. Наличие антител в сыворотках крови определяли в реакции нейтрализации (РН). Иммуногенность вакцины против вируса Sabin III типа представлена в Таблице 3.Adjuvants: chitosan or ODN or adjuvant composition or aluminum hydroxide or Freund's adjuvant (CFA) were added to the inactivated whole-virion type I, II, and III polio vaccine based on live attenuated (Sabin) and wild strains to obtain a final concentration adjuvants, as described in example 3. The presence of antibodies in blood serum was determined in the neutralization reaction (PH). The immunogenicity of the type III Sabin virus vaccine is presented in Table 3.

Figure 00000003
Figure 00000003

Добавление к вакцине адъювантной композиции, состоящей из хитозана и ODN, приводило к повышению антител нейтрализующих продуктивную инфекцию в 128 раз в сравнении с вакциной без адъюванта; хитозана - в 32 раза, ODN - в 4 раза, гидроксида алюминия - в 8 раз, адъюванта Фрейнда (CFA) - в 16 раз.Adding to the vaccine an adjuvant composition consisting of chitosan and ODN resulted in a 128-fold increase in antibodies that neutralize a productive infection compared to a vaccine without adjuvant; chitosan - 32 times, ODN - 4 times, aluminum hydroxide - 8 times, Freund's adjuvant (CFA) - 16 times.

Адъювантная композиция, содержащая хитозан и ODN, существенно повышает иммуногенность инактивированных цельновирионных вакцин против полиомиелита I, II и III типа на основе живых аттенуированных (Sabin) и диких штаммов в сравнении с адъювантами других групп по природе и механизму действия.An adjuvant composition containing chitosan and ODN significantly increases the immunogenicity of inactivated whole-virion vaccines against poliomyelitis type I, II and III based on live attenuated (Sabin) and wild strains in comparison with adjuvants of other groups by nature and mechanism of action.

Пример 5. Защитная эффективность вакцин против синегнойной палочки (рекомбинантные антигены)Example 5. The protective efficacy of vaccines against Pseudomonas aeruginosa (recombinant antigens)

К рекомбинантной вакцине против синегнойной палочки добавляли адъюванты: хитозан, или адъювантную композицию, или гидроксид алюминия, так чтобы получить конечную концентрацию адъювантов, как описано в примере 3. Добавление к рекомбинантной вакцине адъювантной композиции, содержащей хитозан и ODN, приводило к существенному повышению защитной эффективности вакцины на модели летальной инфекции синегнойной палочки. Индекс эффективности при использовании композиции превышал 6,0, хитозана - 3,0, гидроксида алюминия - 2,0. После двукратной внутримышечной иммунизации мышей вакциной с добавлением адъювантной композиции полная защита от инфекции обеспечивалась до LD50 80 млн. м.к.Adjuvants: chitosan, or adjuvant composition, or aluminum hydroxide were added to the recombinant Pseudomonas aeruginosa vaccine, so as to obtain the final concentration of adjuvants as described in Example 3. Adding the adjuvant composition containing chitosan and ODN to the recombinant vaccine led to a significant increase in protective efficacy vaccines on a model of a lethal Pseudomonas aeruginosa infection. The efficiency index when using the composition exceeded 6.0, chitosan - 3.0, aluminum hydroxide - 2.0. After a double intramuscular immunization of mice with a vaccine supplemented with an adjuvant composition, complete protection against infection was provided up to LD50 80 mln.m.

Claims (3)

1. Адъювантная композиция, содержащая хитозан и синтетический олигодезоксинуклеотид, отличающаяся тем, что хитозан обладает молекулярной массой в диапазоне от 200 до 1000 кДа, степенью деацетилирования от 75 до 98%, индексом полидисперсности не более 2,0, уровнем эндотоксинов и постороннего белка менее 100 EU/мл и 0,05%, соответственно, а олигодезоксинуклеотид представляет собой синтетический олигодезоксинуклеотид, который состоит из 5 повторяющихся сегментов нуклеотидов CG с тиофосфорильными связями у межнуклеотидных фосфатов; при соотношении (масс.) компонентов хитозан : синтетический олигодезоксинуклеотид (20-50):1.1. Adjuvant composition containing chitosan and a synthetic oligodeoxynucleotide, characterized in that chitosan has a molecular weight in the range from 200 to 1000 kDa, a degree of deacetylation from 75 to 98%, a polydispersity index of not more than 2.0, the level of endotoxins and foreign protein is less than 100 EU / ml and 0.05%, respectively, and the oligodeoxynucleotide is a synthetic oligodeoxynucleotide, which consists of 5 repeating segments of CG nucleotides with thiophosphoryl bonds at internucleotide phosphates; when the ratio (mass.) of the components of chitosan: synthetic oligodeoxynucleotide (20-50): 1. 2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве хитозана она содержит катионный полисахарид, полученный из хитина крабов.2. The composition according to p. 1, characterized in that as chitosan it contains a cationic polysaccharide obtained from crab chitin. 3. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что хитозан и синтетический олигодезоксинуклеотид растворяют в 1% глутаминовой кислоте.3. The composition according to p. 1, characterized in that chitosan and a synthetic oligodeoxynucleotide are dissolved in 1% glutamic acid.
RU2018120910A 2018-06-06 2018-06-06 Immunoadjuvant composition for vaccines for infectious agents of viral and bacterial nature RU2697527C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120910A RU2697527C1 (en) 2018-06-06 2018-06-06 Immunoadjuvant composition for vaccines for infectious agents of viral and bacterial nature

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120910A RU2697527C1 (en) 2018-06-06 2018-06-06 Immunoadjuvant composition for vaccines for infectious agents of viral and bacterial nature

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2697527C1 true RU2697527C1 (en) 2019-08-15

Family

ID=67640601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018120910A RU2697527C1 (en) 2018-06-06 2018-06-06 Immunoadjuvant composition for vaccines for infectious agents of viral and bacterial nature

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2697527C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2323742C1 (en) * 2007-02-15 2008-05-10 Государственное учреждение Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова (ГУ НИИВС им. И.И. Мечникова) Method to increase immunogenicity of inactivated flue vaccine
RU2332081C1 (en) * 2006-11-07 2008-08-27 ФГУП Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Книповича (ФГУП ПИНРО) Method of chitosan production from crustacea crusts
RU2338750C2 (en) * 2002-08-19 2008-11-20 Коли Фармасьютикал Груп, Инк. IMMUNOSTIMULATING PHOSPHOROTHIOATE CpG-OLIGONUCLEOTIDES, CONTAINING PHOSPHODIESTER LINKS, METHOD OF IMMUNOMODULATION, METHOD OF IMMUNE RESPONSE STIMULATION
WO2009039657A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Engene, Inc. High concentration chitosan-nucleic acid polyplex compositions
WO2014191753A1 (en) * 2013-05-29 2014-12-04 Medtrade Products Limited Process for producing low endotoxin chitosan

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2338750C2 (en) * 2002-08-19 2008-11-20 Коли Фармасьютикал Груп, Инк. IMMUNOSTIMULATING PHOSPHOROTHIOATE CpG-OLIGONUCLEOTIDES, CONTAINING PHOSPHODIESTER LINKS, METHOD OF IMMUNOMODULATION, METHOD OF IMMUNE RESPONSE STIMULATION
RU2332081C1 (en) * 2006-11-07 2008-08-27 ФГУП Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Книповича (ФГУП ПИНРО) Method of chitosan production from crustacea crusts
RU2323742C1 (en) * 2007-02-15 2008-05-10 Государственное учреждение Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова (ГУ НИИВС им. И.И. Мечникова) Method to increase immunogenicity of inactivated flue vaccine
WO2009039657A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Engene, Inc. High concentration chitosan-nucleic acid polyplex compositions
WO2014191753A1 (en) * 2013-05-29 2014-12-04 Medtrade Products Limited Process for producing low endotoxin chitosan

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ХАНТИМИРОВА Л.М. и др. Адъювантный эффект охарактеризованных препаратов на основе хитозана в составе инактивированный вакцины против гриппа человека // Известия Уфимского научного центра РАН, 2016, N3(1), стр.170-172, таблица. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7278551B2 (en) Oligonucleotide-containing complex having immunostimulatory activity and use thereof
EP1051190B1 (en) Vaccine compositions for mucosal administration comprising chitosan and influenza antigen(s)
CA2901888C (en) Influenza nucleoprotein vaccines
KR20130044204A (en) Mucosal vaccine
RU2697527C1 (en) Immunoadjuvant composition for vaccines for infectious agents of viral and bacterial nature
RU2323742C1 (en) Method to increase immunogenicity of inactivated flue vaccine
Adams et al. Enhancing the immune response through next generation polymeric vaccine adjuvants
US9821055B2 (en) Vaccine adjuvants
EP3473641A1 (en) Nucleic acid-antigen peptide conjugate
KR20170010717A (en) Mucoadhesive polymer adjuvant-based influenza vaccine
CA3241333A1 (en) Vaccine adjuvant agent containing polyacrylic acid polymer and use of same
Petrovsky Sugar-based immune adjuvants for use in recombinant, viral vector, DNA and other styles of vaccines
Adams Novel Cationic Pentablock Copolymers as a Nanovaccine Delivery Platform
RU2589702C1 (en) Oligohitozane derivatives as adjuvants for vaccines
Cordeiro Rational design of polymer-based nanosystems for an efficient targeting of the immune system
BR122020017002B1 (en) USES OF OLIGODEOXINUCLEOTIDES IN THE MANUFACTURE OF AGENTS FOR THE TREATMENT OR PROPHYLAXIS OF CANCER