RU2708561C1 - Method of obtaining a brucellarotic antigen for cell tests in vitro - Google Patents

Method of obtaining a brucellarotic antigen for cell tests in vitro Download PDF

Info

Publication number
RU2708561C1
RU2708561C1 RU2019100257A RU2019100257A RU2708561C1 RU 2708561 C1 RU2708561 C1 RU 2708561C1 RU 2019100257 A RU2019100257 A RU 2019100257A RU 2019100257 A RU2019100257 A RU 2019100257A RU 2708561 C1 RU2708561 C1 RU 2708561C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antigen
vitro
brucellosis
specific
centrifugation
Prior art date
Application number
RU2019100257A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Светлана Александровна Курчева
Дмитрий Григорьевич Пономаренко
Ирина Викторовна Жарникова
Дмитрий Анатольевич Ковалёв
Екатерина Львовна Ракитина
Александра Геннадьевна Кошкидько
Марина Владимировна Костюченко
Елена Владимировна Жданова
Анна Самвеловна Геогджаян
Ольга Васильевна Логвиненко
Original Assignee
Федеральное казённое учреждение здравоохранения "Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека"
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 казённое учреждение здравоохранения "Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека" filed Critical Федеральное казённое учреждение здравоохранения "Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека"
Priority to RU2019100257A priority Critical patent/RU2708561C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2708561C1 publication Critical patent/RU2708561C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/02Bacterial antigens
    • A61K39/098Brucella
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine and biotechnology. Disclosed is a method for producing a bruclease antigen. Method involves cultivation of Brucella abortus 19 BA on a dense nutrient medium followed by water-salt extraction with 2.5 % NaCl 1:1 solution for one day, destruction of microbial cells on a hydraulic press, centrifugation and lyophilization of the supernatant.
EFFECT: invention provides staging of antigen-stimulated cell responses in vitro for assessing the formation of postvaccinal immunity against the brucellosis agent.
1 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к медицине и биотехнологии, в частности к способу получения высокоактивного антигена из вакцинного штамма Brucella (В.) abortus 19 ВА и может быть использовано для постановки антигенстимулированных клеточных реакций in vitro для оценки формирования поствакцинального иммунитета против возбудителя бруцеллеза.The invention relates to medicine and biotechnology, in particular to a method for producing a highly active antigen from a vaccine strain of Brucella (B.) abortus 19 VA and can be used to formulate antigen-stimulated cell reactions in vitro to evaluate the formation of post-vaccination immunity against the causative agent of brucellosis.

Для исследования специфического клеточно-опосредованного иммунитета против возбудителя бруцеллеза ранее была предложена кожно-аллергологическая реакция с бруцеллином (проба Бюрне). Но в связи с высоким риском развития общих и местных побочных реакций в настоящее время ведутся разработки антигенспецифических методов in vitro, которые позволяют оценить формирование и напряженность клеточного иммунитета в тестах in vitro. Исследователями продемонстрирована высокая эффективность применения методов антигенной активации лейкоцитов in vitro с использованием технологии проточной цитометрии для изучения формирования поствакцинального иммунитета [1, 2, 3, 4].To study specific cell-mediated immunity against the causative agent of brucellosis, a skin-allergological reaction with brucellin was previously proposed (Bürne test). But due to the high risk of developing general and local adverse reactions, the development of antigen-specific in vitro methods is currently underway, which allows us to assess the formation and intensity of cellular immunity in in vitro tests. Researchers have demonstrated the high efficiency of applying methods of antigenic activation of leukocytes in vitro using flow cytometry technology to study the formation of post-vaccination immunity [1, 2, 3, 4].

Для разработки наиболее диагностически информативных методик постановки антиген-стимулированных клеточных тестов in vitro, необходим тщательный подбор стимулирующего агента (антигена), обладающего достаточным активирующим потенциалом на Т-лимфоциты и обеспечивающим специфичность реакции в условиях in vitro.In order to develop the most diagnostically informative methods for setting up antigen-stimulated cell tests in vitro, careful selection of a stimulating agent (antigen) is required, which has sufficient activating potential for T-lymphocytes and ensures the specificity of the reaction in vitro.

В настоящее время нет коммерчески доступного бруцеллезного антигена для клеточных тестов in vitro.There is currently no commercially available brucellosis antigen for in vitro cell tests.

Известен способ получения антигена, предназначенного для постановки серологических реакций (реакции непрямой гемагглютинации и связывания комплемента) на выявления противобруцеллезных антител. Способ включает культивирование возбудителя бруцелл в жидкой питательной среде с последующим выделением целевого продукта. Культивирование ведут при температуре 39-40°С в течение 18-24 ч с последующим повышением температуры до 45-50°С в течение 6-10 ч и повышением температуры до 60°С в течение 1-2 ч с дальнейшем отделением бакмассы и выделением антигена из культуральной среды методом ультрафильтрации или хроматографии получают бруцеллезный антиген, представляющий собой вещество в котором определяются сахара по методу Дюбуа до 40%, белки по методу по Лоури до 30% и нуклеотиды спектрофотометрическим методом до 20% с молекулярной массой 10-20 кДа [5]. Однако использование данного способа позволяет получить антиген бруцелл, предназначенный только для постановки иммуно-серологических реакций, при помощи которых можно проводить оценку уровня антител у животных в ответ на введение противобруцеллезных вакцин.A known method of producing an antigen intended for the formulation of serological reactions (indirect hemagglutination reaction and complement fixation) to detect anti-brucellosis antibodies. The method includes culturing the causative agent of brucella in a liquid nutrient medium, followed by isolation of the target product. Cultivation is carried out at a temperature of 39-40 ° C for 18-24 hours, followed by a temperature increase to 45-50 ° C for 6-10 hours and a temperature increase to 60 ° C for 1-2 hours with further separation of the back mass and isolation Brucellosis antigen is obtained from the culture medium by ultrafiltration or chromatography, which is a substance in which sugars are determined by the Dubois method up to 40%, proteins by the Lowry method up to 30% and nucleotides by a spectrophotometric method up to 20% with a molecular weight of 10-20 kDa [5 ]. However, the use of this method allows to obtain the brucella antigen, intended only for the formulation of immuno-serological reactions, with which you can evaluate the level of antibodies in animals in response to the introduction of anti-brucellosis vaccines.

Известен способ получения бруцеллезного антигена из штамма В. abortus 19 ВА для изготовления единого бруцеллезного антигена для РА, РСК и РДСК, включающий получение посевного материала (штамма В. abortus 19 ВА) на плотной питательной среде, его глубинное культивирование в жидкой питательной среде, содержащей перевар Хоттингера, глицерин, глюкозу, NaCl, дрожжевой экстракт и воду, концентрирование и очистку выросшей бакмассы на ультрафильтрационной установке при помощи аппаратов разделительных с использованием 0,5% фенолизированного физиологического раствора, и инактивацию антигена в биореакторе при температуре 80°С в течение часа [6]. Однако используемый метод концентрирования бактериальной массы на ультрафильтрационных колонках является недостаточно эффективным, энерго- и трудозатратным, включает операции сбора и стерилизации ультрафильтрационной установки, требует непрерывного контроля за процессом фильтрации. Кроме того, при использовании ультрафильтрационной колонки существует риск потери бакмассы и ее контаминации посторонней микрофлорой из-за разрыва волокон кассет.A known method of producing brucellosis antigen from strain B. abortus 19 VA for the manufacture of a single brucellosis antigen for RA, CSC and RDSK, including obtaining seed (B. abortus strain 19 VA) on a solid nutrient medium, its deep cultivation in a liquid nutrient medium containing Hottinger digest, glycerin, glucose, NaCl, yeast extract and water, concentration and purification of the grown Bakmass on an ultrafiltration unit using separation apparatuses using 0.5% phenolized physiological solution, and inactivation of the antigen in the bioreactor at a temperature of 80 ° C for an hour [6]. However, the method used to concentrate the bacterial mass on ultrafiltration columns is not efficient enough, energy- and labor-intensive, includes the collection and sterilization of the ultrafiltration unit, and requires continuous monitoring of the filtration process. In addition, when using an ultrafiltration column there is a risk of loss of back mass and its contamination by extraneous microflora due to rupture of the cassette fibers.

Известен также способ изготовления бруцеллезного антигена для «Роз бенгал пробы» (РБП). Способ включает получение посевного материала и производственное культивирование штамма В. abortus 19 ВА в жидкой питательной среде, содержащей перевар Хоттингера, глицерин, глюкозу, NaCl, дрожжевой аутолизат и воду. Культивирование проводят в глубинных условиях в течение 19-21 ч с регуляцией уровня парциального давления растворенного в культуральной жидкости кислорода на протяжении всего процесса культивирования. Выросшие бактериальные клетки отделяют и концентрируют ультрафильтрацией на волокнах с пределом задержания 15-50 кД. Инактивируют нагреванием. Окрашивают роз-бенгалом с последующим ресуспендированием в буферном разбавителе и стандартизацией целевого продукта [7]. Однако недостатки, перечисленные выше, характерны и для данного технического решения.There is also a known method of manufacturing brucellosis antigen for "Rose Bengal Sample" (RBP). The method includes obtaining seed and industrial cultivation of strain B. abortus 19 VA in a liquid nutrient medium containing Hottinger digest, glycerin, glucose, NaCl, yeast autolysate and water. The cultivation is carried out in deep conditions for 19-21 hours with the regulation of the level of partial pressure of oxygen dissolved in the culture fluid throughout the entire cultivation process. The grown bacterial cells are separated and concentrated by ultrafiltration on fibers with a retention limit of 15-50 kD. Inactivate by heating. Stained with rose bengal, followed by resuspension in a buffer diluent and standardization of the target product [7]. However, the disadvantages listed above are also characteristic of this technical solution.

Все антигены, получаемые вышеописанными способами, представляют собой комплексные вещества поверхностного слоя клеточной стенки бруцелл и используются для разработки диагностических препаратов, предназначенных для выявления специфических антител.All antigens obtained by the above methods are complex substances of the surface layer of the brucella cell wall and are used to develop diagnostic drugs designed to detect specific antibodies.

Наиболее близким аналогом является способ получения бруцеллезного антигена, предложенный Е.Н. Афанасьевым (1983), заключающийся в культивировании штаммов бруцелл разных видов на плотной питательной среде с последующей инактивацией бакмассы двойным объемом холодного (минус 30°С) ацетона при 4°С, 48 часов. Затем дважды отмывается физиологическим раствором путем центрифугирования при 4000g 20 мин. Обеззараженную и проверенную на специфическую стерильность биомассу экстрагируют 2,5% раствором NaCl в течение 48 ч. Далее центрифугируют при 4000 g в течение 60 мин. После центрифугирования отделяют (I) супернатант от осадка. Микробные клетки, находящиеся в осадке, разрушают в камере Х-пресс дезинтегратора. На следующем этапе биомассу подвергают ультразвуковой дезинтеграции и центрифугированию при 20000 g в течение 60 мин. После центрифугирования отделяют (II) супернатант от осадка. Осадок экстрагируют 2,5% раствором NaCl с дальнейшим центрифугированием при 20000 g в течение 60 мин. Образовавшийся осадок удаляют. Все полученные супернатанты объединяются и диализируются против дистиллированной воды в течение 48 ч. Полученный антиген лиофилизируют. Количество белка составляет 25-28 мг/мл [8].The closest analogue is the method for producing brucellosis antigen proposed by E.N. Afanasyev (1983), which consists in the cultivation of different types of brucella strains on a solid nutrient medium, followed by inactivation of the back mass with a double volume of cold (minus 30 ° C) acetone at 4 ° C, 48 hours. Then it is washed twice with physiological saline by centrifugation at 4000g for 20 minutes. The biomass disinfected and tested for specific sterility is extracted with a 2.5% NaCl solution for 48 hours. It is then centrifuged at 4000 g for 60 minutes. After centrifugation, (I) the supernatant is separated from the precipitate. Microbial cells in the sediment destroy the X-press of the disintegrator in the chamber. In the next step, the biomass is subjected to ultrasonic disintegration and centrifugation at 20,000 g for 60 minutes. After centrifugation, the (II) supernatant is separated from the precipitate. The precipitate was extracted with 2.5% NaCl solution, followed by centrifugation at 20,000 g for 60 minutes. The precipitate formed is removed. All obtained supernatants are combined and dialyzed against distilled water for 48 hours. The resulting antigen is lyophilized. The amount of protein is 25-28 mg / ml [8].

Все представленные выше способы позволяют получить антиген, предназначенный исключительно для постановки серологических реакций (поиск антител).All the above methods make it possible to obtain an antigen intended solely for the production of serological reactions (antibody search).

Для постановки теста активации базофилов in vitro исследователями предложено использование аллергена бруцеллезного жидкого - «Бруцеллин» (производство НПО «Микроген») [9].To test the basophil activation test in vitro, the researchers proposed the use of the brucellosis liquid allergen - “Brucellin” (produced by NPO Microgen) [9].

Однако предварительно проведенные исследования указали на низкую специфическую активность бруцеллина в отношении активации Т-лимфоцитов. Учитывая, что клеточный иммунитет, является ведущим в иммунологической защите от бруцеллезной инфекции, низкая активность бруцеллина в отношении Т-клеток не позволяет оценивать специфическую реактивность клеточных факторов специфической резистентности после иммунизации против бруцеллеза.However, preliminary studies indicated a low specific activity of brucellin in relation to the activation of T-lymphocytes. Considering that cellular immunity is the leading one in immunological protection against brucellosis infection, the low activity of brucellin against T cells does not allow us to evaluate the specific reactivity of cell factors of specific resistance after immunization against brucellosis.

Задачей изобретения является получение антигенного комплекса из бруцелл, путем эффективного способа изоляции специфических компонентов клетки из бактериальных масс возбудителя бруцеллеза для использования в клеточных тестах in vitro с целью оценки специфической реактивности клеточного иммунитета после вакцинации против бруцеллеза (оценка иммунологической эффективности вакцинации).The objective of the invention is to obtain an antigenic complex from brucella, by an effective method of isolation of specific cell components from the bacterial masses of the causative agent of brucellosis for use in cell tests in vitro to assess the specific reactivity of cellular immunity after vaccination against brucellosis (assessment of the immunological effectiveness of vaccination).

Поставленная задача решается получением посевных культур В. abortus 19 ВА IV генераций с процессом накопления биомассы; обеззараживания микробной массы охлажденным до минус 40°С ацетоном; высушиванием микробной массы; выделением из микробной массы действующего вещества - бруцеллезного полисахаридно-белкового комплекса (БПБК) с последующим розливом, замораживанием, сублимационным высушиванием, герметизацией и маркировкой ампул с полученным продуктом.The problem is solved by obtaining crops B. abortus 19 VA IV generations with the accumulation of biomass; disinfecting microbial mass with acetone chilled to minus 40 ° С; drying the microbial mass; isolation from the microbial mass of the active substance - brucellosis polysaccharide-protein complex (BPBC), followed by bottling, freezing, freeze-drying, sealing and labeling of the ampoules with the obtained product.

На стадиях приготовления посевных культур проводят контроль на отсутствие посторонних микроорганизмов и грибов, определяют концентрацию микробных клеток, проводят контроль специфической стерильности обеззараженной бактериальной массы бруцелл; на этапе приготовления БПБК определяют концентрацию белка, рН, активность, специфичность.At the stages of preparation of seed crops, a check is made for the absence of foreign microorganisms and fungi, the concentration of microbial cells is determined, the specific sterility of the disinfected bacterial mass of brucella is monitored; at the stage of preparation of BSPK, protein concentration, pH, activity, specificity are determined.

Работы с культурой штамма В. abortus 19 ВА проводят с соблюдением СП 1.3.2322-08 «Безопасность работы с микроорганизмами III-IV групп патогенности (опасности) и возбудителями паразитарных болезней».Work with the culture of strain B. abortus 19 VA is carried out in compliance with SP 1.3.2322-08 “Safety of work with microorganisms of III-IV pathogenicity (danger) groups and pathogens of parasitic diseases”.

Технический результат изобретения заключается в том, что культуру рассевают на агаре Альбими, разлитого в чашки Петри и выращивают при температуре (37±1)°С, (48±1) ч (2 генерация). После чего производят пересев на косяки агара Альбими, разлитого в пробирки, выращивают при температуре (37±1)°С, (48±1) ч (3 генерация). Культуру со скошенного агара в пробирках смывают 0,9% раствором NaCl и засевают на бактериологические матрацы с агаром Альбими, выращивают (72±1) ч при температуре (37±1)°С (4 генерация). Для обеззараживания бруцеллезного микроба используют холодный (минус 40°С) ацетон. Обеззараженную и проверенную на специфическую стерильность биомассу бруцеллезных микробов разливают по чашкам Петри на 18-20 ч для испарения ацетона, получая сухую биомассу, в которую вносят 2,5% раствор NaCl 1:1 для экстракции, на сутки. Далее центрифугируют при 12000 g в течение 40 мин. Осадок, полученный после центрифугирования биомассы и растворенный в 0,9% растворе NaCl рН 7,2 в соотношении 1:1 помещают в камеру гидравлического Х-пресс дезинтегратора клеток («Х-25 Пресс» ЛКБ, Швеция), предварительно охлажденного в течение 3 ч при температуре минус 40°С.Микробные клетки в дезинтеграторе замораживают при той же температуре в течение 12 ч. После этого проводят разрушение клеток на гидравлическом прессе, четырехкратно продавливая биомассу через калиброванное отверстие патрона дезинтегратора. Далее биомассу размораживают и центрифугируют при 12000 g в течение 40 минут. В супернатанте получают БПБК.The technical result of the invention is that the culture is sown on Albimi agar, poured into Petri dishes and grown at a temperature of (37 ± 1) ° C, (48 ± 1) h (2 generation). Then produce reseeding on the jambs of Albimi agar poured into test tubes, grown at a temperature of (37 ± 1) ° С, (48 ± 1) h (3 generation). The culture from mowed agar in the tubes was washed off with a 0.9% NaCl solution and inoculated on bacteriological mattresses with Albimi agar, grown (72 ± 1) h at a temperature of (37 ± 1) ° С (4th generation). To disinfect the brucellosis microbe, cold (minus 40 ° C) acetone is used. The biomass of brucellosis microbes disinfected and tested for specific sterility is poured into Petri dishes for 18-20 hours to evaporate acetone, obtaining a dry biomass into which a 2.5% NaCl solution 1: 1 is added for extraction, per day. It is then centrifuged at 12,000 g for 40 minutes. The precipitate obtained after centrifugation of biomass and dissolved in a 0.9: 1% NaCl solution of pH 7.2 in a 1: 1 ratio is placed in a chamber of a hydraulic X-press of cell disintegrator (X-25 Press LKB, Sweden), pre-cooled for 3 h at a temperature of minus 40 ° C. Microbial cells in the disintegrator are frozen at the same temperature for 12 hours. After this, the cells are destroyed in a hydraulic press, forcing the biomass four times through the calibrated hole of the disintegrator cartridge. Next, the biomass is thawed and centrifuged at 12,000 g for 40 minutes. In the supernatant receive BPBC.

Степень разрушения микробных клеток оценивали при световой микроскопии (ув. 1000). Активность БПБК контролировали в реакции иммунодиффузии (РИД), которая составила 1:128, рН раствора 7,2±0,2. Общая концентрация белка в исследуемых образцах - 536 мкг/мл (количественную оценку содержания белка проводили методом специфической флуоресценции (флуориметр Qubit 2.0, LifeTechnologies, США). Так же был определен качественный состав гидролизата БПБК методом ионнообменной хроматографии с рефрактометрической детекцией. Характерными для антигена оказались следующие моносахариды - рамноза и D-глюкоза. Полученный антиген лиофилизировали, для увеличения срока его годности, вследствие чего появилась возможность его транспортирования без соблюдения холодовой цепи.The degree of destruction of microbial cells was evaluated by light microscopy (UV. 1000). The activity of BSPK was controlled in the immunodiffusion reaction (RID), which was 1: 128, the pH of the solution was 7.2 ± 0.2. The total protein concentration in the test samples was 536 μg / ml (the protein content was quantified by specific fluorescence (Qubit 2.0 fluorimeter, LifeTechnologies, USA). The qualitative composition of the BSPC hydrolyzate was also determined by ion exchange chromatography with refractometric detection. The following were typical for the antigen. monosaccharides - rhamnose and D-glucose The obtained antigen was lyophilized to increase its shelf life, which made it possible to transport it without observing cold single chain.

Специфическую активность полученного бруцеллезного антигенного комплекса оценивали в клеточных тестах in vitro. В качестве объекта исследования использованы белые лабораторные мыши (n=50), иммунизированные вакциной против бруцеллеза на основе штамма Brucella В. abortus 19 ВА (НПО «Микроген» Минздрава России) в дозе 3,4×108-4,6×108 живых микробных клеток в 0,5 мл физиологического раствора. Контрольную группу (n=50) составили лабораторные мыши, которым вводили стерильный физиологический раствор в объеме 0,5 мл. Взятие крови у иммунизированных и контрольных биомоделей осуществляли до вакцинации и на 14 сутки после иммунизации. Исследования проводили на проточном цитометре FACS Calibur (Becton Dickinson, США), используя моноклональные антитела (МКАТ) к поверхностным антигенам Т-лимфоцитов мыши. Определяли активационные молекулы CD25, CD69, экспрессированные на Т-лимфоцитах. Популяцию лимфоцитов идентифицировали при помощи гейтирования в координатах FSC-SSC на графике Dot Plot (программное обеспечение BD Cell QuestTm). События, попавшие в регион лимфоцитов анализировали на предмет экспрессии CD3+CD69+, CD3+CD25+ рецепторов. Использованные МКАТ (Invitrogen, США) были мечены FITC (флуоресцеинизотиоцианат) и РЕ (фикоэритрин).The specific activity of the obtained brucellosis antigenic complex was evaluated in cell tests in vitro. We used white laboratory mice (n = 50) immunized with a brucellosis vaccine based on the Brucella B. abortus 19 VA strain (NPO Mikrogen, Ministry of Health of Russia) at a dose of 3.4 × 10 8 -4.6 × 10 8 live microbial cells in 0.5 ml of saline. The control group (n = 50) consisted of laboratory mice, which were injected with sterile saline in a volume of 0.5 ml. Blood sampling from immunized and control biomodels was carried out before vaccination and on the 14th day after immunization. The studies were performed on a FACS Calibur flow cytometer (Becton Dickinson, USA), using monoclonal antibodies (MKAT) to surface antigens of mouse T-lymphocytes. The activation molecules CD25, CD69 expressed on T lymphocytes were determined. The lymphocyte population was identified by gating in FSC-SSC coordinates on a Dot Plot plot (BD Cell Quest Tm software). Events that entered the lymphocyte region were analyzed for expression of CD3 + CD69 + , CD3 + CD25 + receptors. Used MKAT (Invitrogen, USA) were labeled with FITC (fluorescein isothiocyanate) and PE (phycoerythrin).

Для определения фоновых значений (фон) маркеров активации, стимуляцию лимфоцитов осуществляли стерильным физиологическим раствором. Реакцию активации учитывали через 24 ч после инкубации с БПБК в условиях in vitro.To determine the background values (background) of activation markers, lymphocyte stimulation was carried out with sterile saline. The activation reaction was taken into account 24 hours after incubation with BSPK in vitro.

Проведенные исследования показали, что интенсивность экспрессии маркеров активации Т-лимфоцитов в контрольной группе при стимуляции физиологическим раствором и БПБК не имела статистически значимой разницы во все сроки исследования. Это указывает на то, что БПБК не вызывает неспецифической реакции лимфоцитов in vitro. Так, уровень экспрессии маркера CD25, при стимуляции стерильным изотоническим раствором составил в среднем 2,47±0,46%, CD69-10,22±2,23%.Studies have shown that the intensity of expression of markers of activation of T-lymphocytes in the control group when stimulated with saline and BSPK did not have a statistically significant difference in all periods of the study. This indicates that BSPK does not cause a non-specific lymphocyte response in vitro. Thus, the expression level of the marker CD25, when stimulated with a sterile isotonic solution, averaged 2.47 ± 0.46%, CD69-10.22 ± 2.23%.

Исследования интенсивности экспрессии «ранних» активационных молекул после вакцинации показали, что на 14 сут после иммунизации фоновые значение не имели статистически значимой разницы - 3,73±0,40%, после инкубации с антигенным комплексом - БПБК уровень экспрессии рецептора к IL-2 (CD25) увеличился в 2,8 раза, составив в среднем 8,65±1,85%. Анализ специфической активности БПБК по маркеру ранней пролиферации лимфоцитов - CD69 показал, что на 14 суток после иммунизации антигенный комплекс способствовал увеличению, в сравнении с фоновыми значениями (23,07±1,87%), интенсивности экспонирования CD69 более чем в 2 раза - 46,81±4,53%.Studies of the expression intensity of the “early” activation molecules after vaccination showed that on day 14 after immunization the background values did not have a statistically significant difference of 3.73 ± 0.40%, and after incubation with the antigenic complex, BPPC showed the level of IL-2 receptor expression ( CD25) increased by 2.8 times, averaging 8.65 ± 1.85%. Analysis of the specific activity of BSPK by the marker of early proliferation of lymphocytes - CD69 showed that on 14 days after immunization the antigenic complex contributed to an increase in CD69 exposure by more than 2 times compared to background values (23.07 ± 1.87%) - 46 , 81 ± 4.53%.

Анализ результатов исследования показал, что БПБК, полученный из штамма В. abortus 19 ВА по модифицированной методике, обладает выраженной специфической активностью в условиях in vitro. БПБК не вызывает неспецифических реакций (активации) Т-лимфоцитов in vitro, что дает возможность использования его в качестве тест-антигена при постановке реакции антигенспецифической активации Т-лимфоцитов in vitro для оценки формирования адаптивного вакцинального иммунитета против бруцелл.Analysis of the results of the study showed that the BSPC obtained from B. abortus 19 VA strain according to a modified method has a pronounced specific activity in vitro. BSPK does not cause nonspecific reactions (activation) of T-lymphocytes in vitro, which makes it possible to use it as a test antigen in the formulation of the antigen-specific activation of T-lymphocytes in vitro to assess the formation of adaptive vaccine immunity against brucella.

Возможность практического применения изобретения иллюстрируется примерами его конкретного выполнения с использованием совокупности заявляемых признаков.The possibility of practical application of the invention is illustrated by examples of its specific implementation using a combination of the claimed features.

Пример 1. Культуру В. abortus 19 ВА рассевают на агаре Альбими, разлитого в чашки и выращивают при температуре (37±1)°С, (48±1) ч (2 генерация). После чего производят пересев на косяки агара Альбими, разлитого в пробирки, выращивают при температуре (37±1)°С, (48±1) ч (3 генерация). Культуру со скошенного агара в пробирках смывают 0,9% раствором NaCl и засевают на бактериологические матрацы, выращивают (72±1) ч при температуре (37±1)°С (4 генерация). Для инактивирования бруцеллезного микроба используют холодный (минус 40°С) ацетон. Обеззараженную и проверенную на специфическую стерильность биомассу бруцеллезных микробов разливают по чашкам Петри на 18-20 ч для испарения от ацетона, получая сухую биомассы, в которую вносят 2,5% раствора NaCl 1:1 для экстракции, на сутки. Далее центрифугируют при 12000 g в течение 40 мин на центрифуге. Осадок, полученный после центрифугирования биомассы и растворенный в 0,9% растворе NaCl рН 7,2 в соотношении 1:1 помещают в камеру Х-пресс дезинтегратора клеток («Х-25 Пресс» ЛКБ, Швеция), предварительно охлажденного в течение 3 ч при температуре минус 40°С.Микробные клетки в дезинтеграторе замораживают при той же температуре в течение 12 ч. После этого проводят разрушение клеток на гидравлическом прессе, четырехкратно продавливая биомассу через калиброванное отверстие патрона дезинтегратора. Далее биомассу размораживают и центрифугируют при 12000 g в течение 40 минут. В супернатанте получают БПБК. Активность антигена в РИД составила 1:128, рН раствора 7,2±0,2. Общая концентрация белка в исследуемых образцах - 536±2,0 мкг/мл. Выявлены моносахариды - рамноза и D-глюкоза.Example 1. The culture of B. abortus 19 VA is sown on Albimi agar, poured into cups and grown at a temperature of (37 ± 1) ° C, (48 ± 1) h (2 generation). Then produce reseeding on the jambs of Albimi agar poured into test tubes, grown at a temperature of (37 ± 1) ° С, (48 ± 1) h (3 generation). The culture from mowed agar in test tubes is washed off with a 0.9% NaCl solution and seeded on bacteriological mattresses, grown (72 ± 1) h at a temperature of (37 ± 1) ° С (4th generation). To inactivate the brucellosis microbe, cold (minus 40 ° C) acetone is used. The biomass of brucellosis microbes disinfected and tested for specific sterility is poured into Petri dishes for 18-20 hours for evaporation from acetone, obtaining dry biomass, into which a 2.5% NaCl solution 1: 1 is added for extraction, per day. Then centrifuged at 12000 g for 40 min in a centrifuge. The precipitate obtained after centrifugation of the biomass and dissolved in a 0.9: 1: 1 NaCl solution of pH 7.2 in a 1: 1 ratio is placed in the X-chamber of the cell disintegrator (X-25 Press LKB, Sweden), pre-cooled for 3 hours at a temperature of minus 40 ° C. Microbial cells in the disintegrator are frozen at the same temperature for 12 hours. After this, the cells are destroyed in a hydraulic press, forcing the biomass four times through the calibrated hole of the disintegrator cartridge. Next, the biomass is thawed and centrifuged at 12,000 g for 40 minutes. In the supernatant receive BPBC. The antigen activity in the RID was 1: 128, the pH of the solution was 7.2 ± 0.2. The total protein concentration in the test samples was 536 ± 2.0 μg / ml. Monosaccharides - ramnose and D-glucose were revealed.

Полученный антиген лиофилизировали, контролируя его физико-химические и биологические показатели. В течение года препарат оставался стабильным.The resulting antigen was lyophilized, controlling its physicochemical and biological parameters. During the year, the drug remained stable.

Результаты исследования специфической активности БПБК по показателям экспрессии Т-лимфоцитами маркеров активации CD25, CD69 указывают на высокий активационный потенциал антигенного комплекса. На 14 сут после вакцинации интенсивность антиген-индуцированной экспрессии Т-лимфоцитами CD25 оставила - 8,65±1,85% (фон - 3,73±0,40%), CD69 - 46,81±4,53% (фон - 23,07±1,87%). Таким образом, было установлено, что разработанный в ФКУЗ Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора БПБК на основе штамма В. abortus 19 ВА не вызывает неспецифических реакций (неспецифической активации) Т-лимфоцитови обладает выраженной специфической активностью в условиях in vitro. Результаты специфической активности антигена представлены в таблице 1.The results of a study of the specific activity of BSPK in terms of the expression of activation markers CD25, CD69 by T-lymphocytes indicate a high activation potential of the antigenic complex. On the 14th day after vaccination, the intensity of antigen-induced expression by T25 lymphocytes of CD25 left - 8.65 ± 1.85% (background - 3.73 ± 0.40%), CD69 - 46.81 ± 4.53% (background - 23.07 ± 1.87%). Thus, it was found that the Stavropol Anti-Plague Institute of Rospotrebnadzor BPPK developed at the Federal Public Health Institution based on the B. abortus 19 VA strain does not cause non-specific reactions (non-specific activation) of T-lymphocytes and has a pronounced specific activity in vitro. The results of specific antigen activity are presented in table 1.

Пример 2. Аналогичен примеру 1, однако после проведения разрушения клеток на гидравлическом прессе и центрифугирования при 12000 g в течение 40 минут биомассу экстрагируют 2,5% раствором NaCl с дальнейшим центрифугированием при 20000 g 60 мин. Образовавшийся осадок удаляют. Полученный антиген лиофилизируют. Активность антигена в РИД, была низкой и составила - 1:16, рН раствора 7,2±0,2. Общая концентрация белка в исследуемых образцах - 470±1,8 мкг/мл. Моносахариды - рамноза и D-глюкоза. Результаты исследования специфической активности антигена в лимфоцитарных тестах in vitro указали на его кране низкий стимулирующий потенциал в отношении Т-клеток - значения интенсивности экспрессии маркеров активации Т-лимфоцитов (CD25, CD69) при активации антигеном не имели статистически значимой разницы с фоновыми значениями (Таб. 1).Example 2. Similar to example 1, however, after the destruction of cells in a hydraulic press and centrifugation at 12000 g for 40 minutes, the biomass is extracted with 2.5% NaCl solution and further centrifuged at 20,000 g for 60 minutes. The precipitate formed is removed. The resulting antigen is lyophilized. The antigen activity in the RID was low and amounted to 1:16, the pH of the solution was 7.2 ± 0.2. The total protein concentration in the test samples was 470 ± 1.8 μg / ml. Monosaccharides - ramnose and D-glucose. The results of a study of the specific activity of the antigen in in vitro lymphocyte tests indicated on its tap a low stimulating potential for T cells - the values of the expression intensity of T-lymphocyte activation markers (CD25, CD69) upon antigen activation did not have a statistically significant difference with the background values (Tab. one).

Пример 3. Аналогичен примеру 1, однако после проведения разрушения клеток на гидравлическом прессе и центрифугирования при 12000 g в течение 40 минут биомассу подвергают ультразвуковой дезинтеграции и центрифугируют при 20000 g в течение 60 мин. После центрифугирования отделяют (II) супернатант от осадка. Осадок - экстрагируют 2,5% раствором NaCl с дальнейшим центрифугированием при 20000 g 60 мин. Образовавшийся осадок удаляют. А все супернатанты объединяю и диализирую против дистиллированной воды 48 часов. Полученный антиген лиофилизируют. Активность антигена в РИД составила 1:64, рН раствора 7,2±0,2. Общая концентрация белка в исследуемых образцах - 986±2,5 мкг/мл. Моносахариды - рамноза и D-глюкоза. Полученный антиген лиофилизируют. Анализ результатов изучения интенсивности активирующего влияния антигена на Т-лимфоциты свидетельствовал об отсутствии индуцированной активации изучаемой популяции лимфоцитов, что указывает на низкий стимулирующий потенциал данного антигена (Таб. 1).Example 3. Similar to example 1, however, after the destruction of cells in a hydraulic press and centrifugation at 12000 g for 40 minutes, the biomass is subjected to ultrasonic disintegration and centrifuged at 20,000 g for 60 minutes After centrifugation, the (II) supernatant is separated from the precipitate. Sediment - extracted with 2.5% NaCl solution with further centrifugation at 20,000 g for 60 minutes. The precipitate formed is removed. And all supernatants are combined and dialyzed against distilled water for 48 hours. The resulting antigen is lyophilized. The antigen activity in the RID was 1:64, the pH of the solution was 7.2 ± 0.2. The total protein concentration in the test samples was 986 ± 2.5 μg / ml. Monosaccharides - ramnose and D-glucose. The resulting antigen is lyophilized. Analysis of the results of studying the intensity of the activating effect of the antigen on T-lymphocytes indicated the absence of induced activation of the studied population of lymphocytes, which indicates a low stimulating potential of this antigen (Table 1).

Figure 00000001
Figure 00000001

*- разница значений статистически значима при р≤0,05* - the difference in values is statistically significant at p≤0,05

Таким образом, предлагаемый способ получения антигена из бруцелл, путем изоляции специфических антигенных компонентов из бактериальной массы возбудителя бруцеллеза по примеру 1 является эффективным для постановки антигенстимулированных клеточных реакций in vitro. Использование разработанного антигена способствует повышению чувствительности клеточных реакций in vitro. Полученный экспериментальный антиген имеет реальную перспективу применения при разработке алгоритмов лабораторной диагностики бруцеллеза и оценки фактической привитости контингентов риска после вакцинации против бруцеллеза.Thus, the proposed method for producing antigen from brucella by isolating specific antigenic components from the bacterial mass of the causative agent of brucellosis according to example 1 is effective for antigen-stimulated cellular reactions in vitro. The use of the developed antigen helps to increase the sensitivity of cellular reactions in vitro. The obtained experimental antigen has a real prospect of application in the development of algorithms for laboratory diagnosis of brucellosis and the assessment of the actual vaccination of risk groups after vaccination against brucellosis.

Используемая литератураUsed Books

1. Дармов И.В., Елагин Г.Д., Богачева Н.В., Крючков А.В., Тихвинская О.В. Современные лабораторные методы оценки эффективности проведения иммунизации против опасных и особо опасных инфекций // Клиническая лабораторная диагностика. - 2011. - №6. - С. 39-421. Darmov I.V., Elagin G.D., Bogacheva N.V., Kryuchkov A.V., Tikhvinskaya O.V. Modern laboratory methods for evaluating the effectiveness of immunization against dangerous and especially dangerous infections // Clinical laboratory diagnostics. - 2011. - No. 6. - S. 39-42

2. Куличенко А.Н., Абзаева Н.В., Гостищева С.Е., Ракитина Е.Л., Пономаренко Д.Г., Костюченко М.В. Использование антигенспецифических клеточных тестов in vitro для оценки формирования поствакцинального противочумного иммунитета // Инфекция и иммунитет. - 2017. - Т. 7. №2. - С. 203-208.2. Kulichenko A.N., Abzaeva N.V., Gostischeva S.E., Rakitina E.L., Ponomarenko D.G., Kostyuchenko M.V. The use of antigen-specific cell tests in vitro to assess the formation of post-vaccination anti-plague immunity // Infection and immunity. - 2017. - T. 7. №2. - S. 203-208.

3. Фирстова В.В., Бахтеева И.В., Титарева Г.М., Зырина Е.В., Иванов С.А., Киселева Н.В., Копылов П.Х., Анисимов А.П., Дятлов И.А. Определение экспрессии маркера ранней активации CD69 на лимфоцитах иммунных мышей после стимуляции их антигенами чумного микроба // Проблемы особо опасных инфекций 2010. - №103. - С. 56-59.3. Firstova V.V., Bakhteeva I.V., Titareva G.M., Zyrina E.V., Ivanov S.A., Kiseleva N.V., Kopylov P.Kh., Anisimov A.P., Dyatlov I.A. Determination of expression of a marker of early activation of CD69 on lymphocytes of immune mice after stimulation with plague microbial antigens // Problems of especially dangerous infections 2010. - No. 103. - S. 56-59.

4. Пономаренко Д.Г., Логвиненко О.В., Саркисян Н.С., Ракитина Е.Л., Голубь О.Г., Куличенко А.Н. / Новый подход к аллергодиагностике бруцеллеза // Инфекция и иммунитет. 2013. Т. 3. №1. С. 89-92.4. Ponomarenko D. G., Logvinenko O. V., Sargsyan N. S., Rakitina E. L., Pigeon O. G., Kulichenko A. N. / A new approach to allergodiagnosis of brucellosis // Infection and immunity. 2013. V. 3. No. 1. S. 89-92.

5. Патент РФ №2627897. Опубликован: 14.08.2017 Бюл. №23.5. RF patent No. 2627897. Published: 08/14/2017 Bull. Number 23.

6. Патент РФ 2085212. Опубликован: 27.07.1997.6. RF patent 2085212. Published: 07/27/1997.

7. Патент РФ №2163141. Опубликован 20.02.2001. Бюл. №5.7. RF patent No. 2163141. Published 02/20/2001. Bull. No. 5.

8. Сравнительная характеристика антигенной структуры бактерий рода Brucella / Е.Н. Афанасьев // дис. канд. мед. наук. Ставрополь. 19838. Comparative characteristics of the antigenic structure of bacteria of the genus Brucella / E.N. Afanasyev // dis. Cand. honey. sciences. Stavropol. 1983

9. ФС Аллерген бруцеллезный жидкий (Бруцеллин). Взамен ГФ X, ст. 114, ФС 42 - 3552-98.9. FS Allergen liquid brucellosis (Brucellin). Instead of GF X, Art. 114, FS 42 - 3552-98.

Claims (1)

Способ получения бруцеллезного антигена для клеточных тестов in vitro, заключающийся в том, что получение антигена включает культивирование возбудителя Brucella abortus 19 ВА на плотной питательной среде (4 генерации), водно-солевую экстракцию 2,5% раствором NaCl 1:1 в течение суток, разрушение микробных клеток на гидравлическом прессе, центрифугирование и лиофилизацию супернатанта, добиваясь полноценного извлечения полисахаридно-белкового антигенного комплекса бруцелл с высокой активностью и увеличенным сроком годности.The method of producing brucellosis antigen for in vitro cell tests, which consists in the fact that obtaining the antigen involves culturing the causative agent of Brucella abortus 19 VA in a solid nutrient medium (4 generations), water-salt extraction with 2.5% NaCl 1: 1 during the day, destruction of microbial cells in a hydraulic press, centrifugation and lyophilization of the supernatant, achieving full recovery of the polysaccharide-protein antigenic complex of brucella with high activity and increased shelf life.
RU2019100257A 2019-01-09 2019-01-09 Method of obtaining a brucellarotic antigen for cell tests in vitro RU2708561C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019100257A RU2708561C1 (en) 2019-01-09 2019-01-09 Method of obtaining a brucellarotic antigen for cell tests in vitro

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019100257A RU2708561C1 (en) 2019-01-09 2019-01-09 Method of obtaining a brucellarotic antigen for cell tests in vitro

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2708561C1 true RU2708561C1 (en) 2019-12-09

Family

ID=68836438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019100257A RU2708561C1 (en) 2019-01-09 2019-01-09 Method of obtaining a brucellarotic antigen for cell tests in vitro

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2708561C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2086258C1 (en) * 1993-04-21 1997-08-10 Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им.Н.Ф.Гамалеи Method of brucellosis antigen preparing
RU2269360C2 (en) * 2004-03-12 2006-02-10 Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока Method for obtaining brucellosis diagnostic kit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2086258C1 (en) * 1993-04-21 1997-08-10 Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им.Н.Ф.Гамалеи Method of brucellosis antigen preparing
RU2269360C2 (en) * 2004-03-12 2006-02-10 Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока Method for obtaining brucellosis diagnostic kit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Avery et al. Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types: induction of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from pneumococcus type III
Lancefield Studies on the antigenic composition of group A hemolytic streptococci: I. Effects of proteolytic enzymes on streptococcal cells
Neal Enzymic proteolysis by Entamoeba histolytica; biochemical characteristics and relationship with invasiveness
Parthasarathy et al. Application of carbohydrate microarray technology for the detection of Burkholderia pseudomallei, Bacillus anthracis and Francisella tularensis antibodies
RU2708561C1 (en) Method of obtaining a brucellarotic antigen for cell tests in vitro
Al-Bader et al. Activation of human dendritic cells is modulated by components of the outer membranes of Neisseria meningitidis
Nalbantsoy et al. Isolation and purification of O and H antigens from Salmonella Enteritidis as diagnostic tool
Rahman et al. Development of experimental oil based inactivated HS vaccine from field Isolates of Pasteurella multocida from Cattle in Bangladesh
Levisohn et al. Isolation, ultrastructure and antigenicity of Mycoplasma gallisepticum membranes
Quan et al. Recovery and identification of Pasteurella multocida from mammals and fleas collected during plague investigations
Sleptsov et al. Immunogenic and antigenic properties of agglutinogenic and weakly agglutinogenic vaccines against animal brucellosis
Lammert et al. Modulation of the host immune response as a result of Chlamydia psittaci infection
RU2607369C1 (en) Method for producing pathogenic biological agent simulators
Zdorovenko et al. Structure and Biological Properties of the O-specific Polysaccharide and Lipid a from Pantoea agglomerans P324
Ilkhomovich et al. Diagnostic Methods And Measures For The Prevention Of Listeriosis
RU2752978C1 (en) Test strain leptospira interrogans of serogroup grippotyphosa of serovar grippotyphosa for detection of antibodies to l. grippotyphosa
Cann et al. Epidemic Dysentery in the Nursing Staff due to Bacillus dysenteriae (Sonne)
RU2768008C1 (en) Virulent strain of bacteria leptospira interrogans of the icterohaemorrhagiae serogroup of the copenhageni serovar, used for experimental study of the leptospiral infection
RU2627897C1 (en) Method for obtaining of antigen for determination of antibrucellar immunity
RU2816760C1 (en) Micobacterium avium subspecies paratuberculosis viev strain for producing tuberculoproteins
RU2359269C2 (en) Method for making tick-borne encephalitis diagnosticum
RU2680697C1 (en) Method for assessing immunogenicity of live plague vaccine using in vitro antigen specific cellular tests
RU2199340C1 (en) Method for obtaining protective extracellular brucella antigen capable to provoke chronic forms of brucellosis
Байжанов et al. DIAGNOSTICS OF TRIPANОSOMOSIS OF CAMELS AND CONDUCT OF EPISATOLOGICAL MONITORING IN TURKESTAN REGION
WO2007149012A1 (en) Live tularemic vaccine nik-sp.f. tularensis

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210110