RU2743300C1 - Method of human culture rotavirus inactivation - Google Patents

Method of human culture rotavirus inactivation Download PDF

Info

Publication number
RU2743300C1
RU2743300C1 RU2020120477A RU2020120477A RU2743300C1 RU 2743300 C1 RU2743300 C1 RU 2743300C1 RU 2020120477 A RU2020120477 A RU 2020120477A RU 2020120477 A RU2020120477 A RU 2020120477A RU 2743300 C1 RU2743300 C1 RU 2743300C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotavirus
inactivation
human
inactivated
culture
Prior art date
Application number
RU2020120477A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Анатольевич Колпаков
Елена Павловна Колпакова
Original Assignee
Федеральное Бюджетное Учреждение Науки «Ростовский Научно-Исследовательский Институт Микробиологии И Паразитологии»
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 Бюджетное Учреждение Науки «Ростовский Научно-Исследовательский Институт Микробиологии И Паразитологии» filed Critical Федеральное Бюджетное Учреждение Науки «Ростовский Научно-Исследовательский Институт Микробиологии И Паразитологии»
Priority to RU2020120477A priority Critical patent/RU2743300C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2743300C1 publication Critical patent/RU2743300C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • 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
    • C12N7/00Viruses; Bacteriophages; Compositions thereof; Preparation or purification thereof
    • C12N7/04Inactivation or attenuation; Producing viral sub-units

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

FIELD: pharmaceuticals.SUBSTANCE: invention relates to the field of pharmaceuticals, namely, to inactivating human cultural rotavirus method. The method consists in the fact that the suspension of human rotavirus, obtained by successive passages on the culture of transplanted animal cells Cell Growth&Differentiation (CG&D), is subjected to freezing-thawing, centrifuged, then the resulting supernatant virus containing liquid is exposed to UV-C radiation with a wavelength of 253.7 nm, reaching a damaging biological dose of 178 J/m2.EFFECT: invention provides 100% inactivation of rotavirus infectious properties, while maintaining its protein structure and immunogenic properties.1 cl, 4 tbl, 3 ex, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской вирусологии и биотехнологии и касается способа инактивации культурального ротавируса человека группы А для использования при получении диагностических и вакцинных препаратов.The invention relates to medical virology and biotechnology and relates to a method for inactivating a cultured human rotavirus of group A for use in obtaining diagnostic and vaccine preparations.

Ротавирусный гастроэнтерит относится к острым инфекционным заболеваниям, широко распространённым во всех странах мира, в том числе в Российской Федерации и вызывает более половины всех кишечных расстройств у детей первых двух лет жизни, поэтому разработка вакцин против ротавирусной инфекции является приоритетной.Rotavirus gastroenteritis is an acute infectious disease widespread in all countries of the world, including the Russian Federation, and causes more than half of all intestinal disorders in children in the first two years of life, therefore, the development of vaccines against rotavirus infection is a priority.

Известны живые ротавирусные вакцины, но они сохраняют некоторый уровень остаточной патогенности, хотя и очень низкий, и у детей, особенно с дефектной иммунной системой, они могут вызывать тяжелые формы заболевания. Серьезной проблемой живых вакцин может быть также их биологическая нестабильность при хранении.Live rotavirus vaccines are known, but they retain some level of residual pathogenicity, albeit very low, and in children, especially those with defective immune systems, they can cause severe disease. Biological instability during storage can also be a serious problem with live vaccines.

Трудности, возникающие при получении и использовании живых вакцин, удается преодолевать в случае использования инактивированных (убитых) ротавирусных вакцин. Риск заражения при вакцинации инактивированной вакциной практически отсутствует. Инактивированные вакцины отвечают требованиям инфекционной безопасности, отсутствия поствакцинальных последствий обеспечивают стабильность иммуногенного начала, сохранение полноценности антигенных белков и химической чистоты вакцинного препарата. Инактивация при этом должна быть направлена на вирусный геном и, по возможности, не затрагивать белковый каркас вирусной частицы.The difficulties encountered in obtaining and using live vaccines can be overcome by using inactivated (killed) rotavirus vaccines. There is practically no risk of infection when vaccinating with an inactivated vaccine. Inactivated vaccines meet the requirements of infectious safety, the absence of post-vaccination consequences ensure the stability of the immunogenic principle, the preservation of the usefulness of antigenic proteins and the chemical purity of the vaccine preparation. In this case, inactivation should be directed to the viral genome and, if possible, not affect the protein framework of the viral particle.

При разработке инактивированной ротавирусной вакцины большое значение имеет способ инактивации ротавируса, который должен обеспечить необратимое повреждение его репликативного механизма при полном сохранении исходной антигенной структуры. Особенно важен подбор способа инактивации ротавируса человека, трудно поддающегося культивированию и более чувствительного к разрушению.In the development of an inactivated rotavirus vaccine, a method of inactivation of a rotavirus is of great importance, which should ensure irreversible damage to its replicative mechanism while fully preserving the original antigenic structure. Particularly important is the selection of a method for inactivating human rotavirus, which is difficult to cultivate and more sensitive to destruction.

Существуют способы инактивации вирусного антигена химические и физические.There are chemical and physical ways to inactivate a viral antigen.

При химической инактивации вирусов используют разные химические препараты, в том числе формалин (RU 2078816), β-пропиолактон (RU 2537183), димер этиленимина (SU 594771) и другие. Однако надежное подавление инфекционности нередко сопровождается существенным снижением других видов биологической активности, в том числе иммуногенности. В ряде случаев требуется нейтрализация инактивирующих агентов. Кроме того, все инактивирующие агенты, в той или иной степени, вызывают изменения как в нуклеиновой кислоте, так и в белковой оболочке (Сергеев В.А., Сергеев Е.А., Непоклонов В.А., Алипер Т.И. Вирусы и вирусные вакцины. М.: Библионика, 2007. – С.206-216, http://bookre.org/reader?file=1483804&pg=207).In the chemical inactivation of viruses, various chemical preparations are used, including formalin (RU 2078816), β-propiolactone (RU 2537183), ethyleneimine dimer (SU 594771), and others. However, reliable suppression of infectivity is often accompanied by a significant decrease in other types of biological activity, including immunogenicity. In some cases, neutralization of inactivating agents is required. In addition, all inactivating agents, to one degree or another, cause changes both in the nucleic acid and in the protein coat (Sergeev V.A., Sergeev E.A., Nepoklonov V.A., Aliper T.I. and viral vaccines.M .: Biblionika, 2007. - S.206-216, http://bookre.org/reader?file=1483804&pg=207).

К физическим способам инактивации вирусных антигенов относят воздействие повышенной температурой (прогревание) (Земсков М.В., Соколов М.И., Земсков В.М. Основы общей микробиологии, вирусологии и иммунологии.- М., Колос.- 1972.- С. 117), гамма-лучами (Сергеев В.А., Сергеев Е.А., Непоклонов В.А., Алипер Т.И. Вирусы и вирусные вакцины. М.: Библионика, 2007. – С.216-217, http://bookre.org/reader?file=1483804&pg=216).Physical methods of inactivation of viral antigens include exposure to high temperatures (warming up) (Zemskov M.V., Sokolov M.I., Zemskov V.M., Fundamentals of general microbiology, virology and immunology. - M., Kolos. - 1972.- p. . 117), gamma rays (Sergeev V.A., Sergeev E.A., Nepoklonov V.A., Aliper T.I. Viruses and viral vaccines. M .: Biblionika, 2007. - P.216-217, http://bookre.org/reader?file=1483804&pg=216).

Тепловая обработка и воздействие инфракрасными лучами на вируссодержащую жидкость не всегда приводят к полной инактивации вирусных патогенов, при этом также происходит частичная инактивация иммуногенных белков.Heat treatment and exposure to infrared rays on vaccinated liquid do not always lead to complete inactivation of viral pathogens, while partial inactivation of immunogenic proteins also occurs.

Большой проникающей способностью обладают гамма-лучи. Инфекционность вирусов при воздействии гамма-лучами теряется быстрее, чем антигенность за счет различных повреждений нуклеиновых кислот, но при этом все-таки сохраняется возможность повреждения белковой оболочки (Сергеев В.А., Сергеев Е.А., Непоклонов В.А., Алипер Т.И. Вирусы и вирусные вакцины. 2007. – С.216, http://bookre.org/reader?file=1483804&pg=216).Gamma rays have a high penetrating power. Infectiousness of viruses when exposed to gamma rays is lost faster than antigenicity due to various damage to nucleic acids, but at the same time the possibility of damage to the protein envelope remains (Sergeev V.A., Sergeev E.A., Nepoklonov V.A., Aliper T.I. Viruses and Viral Vaccines. 2007. - C.216, http://bookre.org/reader?file=1483804&pg=216).

К физическим способам инактивации вирусных антигенов относится также воздействие ультрафиолетовыми лучами (Сергеев В.А., Сергеев Е.А., Непоклонов В.А., Алипер Т.И. Вирусы и вирусные вакцины. М.: Библионика, 2007. – С.217, http://bookre.org/reader?file=1483804&pg=217.The physical methods of inactivation of viral antigens also include exposure to ultraviolet rays (Sergeev V.A., Sergeev E.A., Nepoklonov V.A., Aliper T.I. Viruses and viral vaccines. M .: Bibionika, 2007. - S. 217, http://bookre.org/reader?file=1483804&pg=217.

Изучено действие ультрафиолетового облучения на инфекционность ротавируса обезьяны SA11 9 (Смирнов Ю.А. Действие ультрафиолетового облучения на РНК-содержащие вирусы. Автореф. дисс. на соиск. уч. степени д.м.н. – Москва, 1993. – С. 4, 40 http://earthpapers.net/preview/424125/a#?page=1). Показано, что коротковолновое ультрафиолетовое облучение (УФ) оказывает необратимое повреждающее воздействие на геномный аппарат и наиболее мягкое воздействие на белки капсида ротавируса обезьяны SA11 без изменения первичной и вторичной структуры белка.The effect of ultraviolet irradiation on the infectivity of the monkey rotavirus SA11 9 was studied (Smirnov Yu.A. The effect of ultraviolet irradiation on RNA-containing viruses. Abstract of the thesis for the degree of Doctor of Medical Sciences - Moscow, 1993. - P. 4 , 40 http://earthpapers.net/preview/424125/a#?page=1). It was shown that short-wave ultraviolet irradiation (UV) has an irreversible damaging effect on the genomic apparatus and the mildest effect on the SA11 monkey rotavirus capsid proteins without changing the primary and secondary structure of the protein.

Ротавирус человека более чувствителен к разрушительному воздействию, нежели обезьяний. Для его инактивации необходим более мягкий способ инактивации, который должен обеспечить необратимое повреждение его репликативного механизма при полном сохранении исходной антигенной структуры.The human rotavirus is more sensitive to destructive effects than the monkey. To inactivate it, a milder method of inactivation is required, which should ensure irreversible damage to its replicative mechanism while fully preserving the original antigenic structure.

Целью предлагаемого изобретения является способ инактивации культурального ротавируса человека, обеспечивающий 100% инактивацию инфекционных свойств ротавируса, не изменяющий белковую структуру и сохраняющий его иммуногенные свойства.The aim of the present invention is a method for inactivation of human cultured rotavirus, providing 100% inactivation of the infectious properties of rotavirus, not changing the protein structure and preserving its immunogenic properties.

Поставленной цели достигают воздействием ультрафиолетового излучения определенной длины волны и экспозиции на ротавирус человека группы А с проведением предварительного высокоскоростного центрифугирования ротавирусной суспензии для удаления компонентов клеточного детрита и обеспечения эффективности инактивации вирусной РНК.This goal is achieved by exposure to ultraviolet radiation of a certain wavelength and exposure to group A human rotavirus with preliminary high-speed centrifugation of the rotavirus suspension to remove cellular debris components and ensure the efficiency of viral RNA inactivation.

Суспензию ротавируса человека группы А получают путем последовательных пассажей на культуре перевиваемых клеток СПЭВ (культура клеток почки эмбриона свиньи) по общепринятой методике (Вирусология. Методы /под ред. Б.Мейхи.- М., Мир; 1988.- С.207). Монослой клеток СПЭВ выращивают на среде 199 с добавлением 10% сыворотки крупного рогатого скота (КРС), отмывают 3-х кратно раствором Хенкса. Культуральный ротавирус человека группы А в отдельном флаконе обрабатывают раствором трипсина (20 мкг/мл). На отмытый клеточный монослой в течение 10 минут наслаивают активированный трипсином ротавирус человека. Добавляют поддерживающую среду во флаконы до первоначального объёма и выдерживают при 37ºС в течение 10 сут. Накопление вирусов в культуре клеток оценивают по цитопатогенному действию (ЦПД) – количеству разрушенных клеток монослоя к общему первоначальному количеству клеток, которое в процентном выражении должно быть равно 100% через 24-36 час от начала заражения. Проводят трехкратное замораживание с последующим оттаиванием ротавирусной суспензии и центрифугируют при 5000 g в течение 30 мин.A suspension of group A human rotavirus is obtained by successive passages on a culture of transplanted cells SPEV (pig embryonic kidney cell culture) according to the generally accepted method (Virology. Methods / ed. B. Meikhi. - M., Mir; 1988. - P.207). A monolayer of SPEV cells is grown on medium 199 with the addition of 10% bovine serum (cattle), washed 3 times with Hanks solution. Cultural human rotavirus of group A in a separate vial is treated with trypsin solution (20 μg / ml). Trypsin-activated human rotavirus is layered on the washed cell monolayer for 10 minutes. The supporting medium is added to the vials to the original volume and kept at 37 ° C for 10 days. The accumulation of viruses in the cell culture is assessed by the cytopathogenic effect (CPE) - the number of destroyed cells of the monolayer to the total initial number of cells, which in percentage terms should be equal to 100% in 24-36 hours from the beginning of infection. Freezing is carried out three times, followed by thawing of the rotavirus suspension and centrifuged at 5000 g for 30 minutes.

Проводят контроль полученной суспензии электронно-микроскопическим методом для подтверждения типичной морфологии ротавирусных частиц и прямым подсчетом частиц в 1 мл культуральной жидкости.The resulting suspension is monitored by an electron microscopic method to confirm the typical morphology of rotavirus particles and by direct counting of particles in 1 ml of culture fluid.

В электронно-микроскопических препаратах видны икосаэдрические частицы размером 60-75 нм, отдельные и в виде скоплений, с уникальной для ротавируса структурой: внешний капсид в виде тонкой пленки, внутренний – с рисунком, похожим на спицы колеса и сердцевиной 30-40 нм. Капсомеры, формирующие внутренний капсид, образуют четкую структуру из пента- и гексомеров.In electron microscopic preparations, icosahedral particles 60-75 nm in size are visible, separate and in the form of clusters, with a structure unique for rotavirus: the outer capsid is in the form of a thin film, the inner one has a pattern similar to the spokes of a wheel and a core of 30-40 nm. The capsomeres forming the inner capsid form a clear structure of penta- and hexomers.

При прямом подсчете ротавирусных вирионов в препарате в пересчете в 1 мл количество вирионов составляет 108 - 109 частиц.When directly counting rotavirus virions in the preparation, calculated in 1 ml, the number of virions is 10 8 - 10 9 particles.

Ротавирусная суспензия, полученная по вышеуказанной методике, содержит остаточные компоненты клеточного детрита, что затрудняет проведение полноценной инактивации ротавирусов.The rotavirus suspension obtained by the above method contains residual components of cell detritus, which makes it difficult to carry out a complete inactivation of rotaviruses.

Для очистки от клеточного детрита и посторонних примесей ротавирусную суспензию дополнительно подвергают высокоскоростному центрифугированию при 40000 g в течение 5 мин. Для дальнейшей работы используют надосадочную жидкость, содержащую вирус.To remove cell debris and impurities, the rotavirus suspension is additionally subjected to high-speed centrifugation at 40,000 g for 5 min. For further work, a supernatant fluid containing a virus is used.

Вируссодержащую жидкость помещают в кювету из кварцевого стекла размером 20 мм × 200 мм. Кювету последовательно размещают на расстояниях от 1 м до 0,01 м от поверхности лампы бактерицидного облучателя ОБН-75 УХЛ4, генерирующей длину волны 253,7 нм.The virus-containing liquid is placed in a quartz glass cuvette with a size of 20 mm × 200 mm. The cuvette is sequentially placed at distances from 1 m to 0.01 m from the surface of the lamp of the OBN-75 UHL4 bactericidal irradiator generating a wavelength of 253.7 nm.

Вирусосодержащие пробы, числом 28 проб, с культуральным ротовирусом человека, подвергали действию УФС-излучения разными дозами от 0,04 Дж/м2 до 355 Дж/м2. Конечную дозу, полученную каждой пробой с культуральным ротавирусом, рассчитывали по формуле:Virusosoderzhaschie sample number 28 samples to culture human rotavirus, were exposed to UVB radiation with different doses of 0.04 J / m 2 to 355 J / m 2. The final dose received by each sample with cultural rotavirus was calculated using the formula:

H = E * КПД ист . * К бак . * К погл . * S о . п . * t, где H = E * ist efficiency. * To tank . * To absor . * S about . n . * t , where

H – доза облучения за время t на единицу площади;H is the radiation dose over time t per unit area;

E – мощность источника излучения Вт/м2,E is the power of the radiation source W / m 2 ,

КПДист. – КПД источника излучения,Efficiency ist. - the efficiency of the radiation source,

Кбак. – коэффициент бактерицидного потока,To the tank. - coefficient of bactericidal flow,

Кпогл. – коэффициент поглощения лучей материалом кюветы,To absor. - coefficient of absorption of rays by the material of the cuvette,

Sо.п. – площадь облучаемой поверхности,S o.p. - the area of the irradiated surface,

t – экспозиция действия,t - exposure of the action,

при этом Е (мощность источника излучения Вт/м2) при изменении расстояния от источника излучения до облучаемой пробы изменяется согласно Закону обратных квадратов (таблица 1).at the same time E (power of the radiation source W / m 2 ) changes in accordance with the Law of inverse squares when the distance from the radiation source to the irradiated sample changes (table 1).

Действие УФ облучения на ротавирус человека проверяют на клетках СПЭВ, используя универсальное биологическое свойство вирусов, т.н. «культуральное» – вызывать ЦПД на чувствительных к нему перевиваемых клетках млекопитающих. Инактивированный вирус такое свойство теряет в результате повреждения генетического аппарата. Монослой перевиваемых клеток СПЭВ заражают облученной вируссодержащей жидкостью и культивируют по вышеуказанной методике. Параллельно ставят контроль 1 – заражают клетки СПЭВ культуральным ротавирусом по той же методике; контроль 2 – культура клеток СПЭВ в поддерживающей среде, предварительно трижды отмытая раствором Хенкса и выращивают при таких же условиях.The effect of UV irradiation on human rotavirus is tested on SPEV cells using the universal biological property of viruses, the so-called. "Cultural" - to induce CPP on transplanted mammalian cells sensitive to it. An inactivated virus loses this property as a result of damage to the genetic apparatus. A monolayer of transplanted SPEV cells is infected with an irradiated vaccinated liquid and cultured according to the above method. At the same time, control 1 is set - the SPEV cells are infected with a cultural rotavirus using the same technique; control 2 - culture of SPEV cells in a supporting medium, previously washed three times with Hanks solution and grown under the same conditions.

По способности или отсутствию способности ротавируса вызывать ЦПД оценивают полноту инактивации, выражаемую в процентах площади разрушенного монослоя по отношению к первоначальному монослою до заражения. Срок наблюдения – 10 дней. При заражении инактивированным вирусом нарушения монослоя не происходит, клетки продолжают делиться до образования плотного монослоя. Отсутствие ЦПД (0% разрушенных клеток монослоя от общего количества клеток) в течение срока наблюдения 36 часов от начала заражения и последующем наблюдении за культурой клеток в течение 10 суток является подтверждением полноты инактивации ротавируса и утраты им репродуктивных свойств в культуре клеток. Динамика изменения культуральных свойств облученного ротавируса представлена в таблице №1. Во избежание загроможденности таблицы в табличный материал не включены данные по промежуточным показателям экспозиции облучения (3 мин, 7 мин) внутри каждой группы расстояний, т.к. эти данные укладываются в общую логику событий.According to the ability or lack of the ability of rotavirus to induce CPP, the completeness of inactivation is estimated, expressed as a percentage of the area of the destroyed monolayer in relation to the original monolayer before infection. The observation period was 10 days. When infected with an inactivated virus, the monolayer is not disturbed, the cells continue to divide until a dense monolayer is formed. The absence of CPP (0% of the destroyed cells of the monolayer of the total number of cells) during the observation period of 36 hours from the beginning of infection and the subsequent observation of the cell culture for 10 days confirms the completeness of the inactivation of the rotavirus and the loss of its reproductive properties in the cell culture. The dynamics of changes in the cultural properties of the irradiated rotavirus is presented in Table 1. To avoid cluttering the table, the tabular material does not include data on intermediate exposure indicators (3 min, 7 min) within each distance group, since these data fit into the general logic of events.

Таблица 1.Table 1.

Зависимость культуральных свойств ротавируса в пробах от полученных доз, в зависимости от изменяемых параметров облучения (расстояния до источника излучения и времени обработки).Dependence of the cultural properties of rotavirus in samples on the doses received, depending on the variable irradiation parameters (distance to the radiation source and treatment time).

Расстояние от источника УФ до кюветы с вирусом, мDistance from the UV source to the cuvette with the virus, m 1one 0,50.5 0,250.25 0,1250.125 0,060.06 0,030.03 0,0150.015 0,010.01 Экспозиция действия УФ, минUV exposure, min 5five 10ten 5five 10ten 5five 10ten 5five 10ten 5five 10ten 5five 10ten 5five 10ten 5five 10ten Полученная доза, Дж/м2 Received dose, J / m 2 0,030.03 0,10.1 0,170.17 0,350.35 0,70.7 1,41.4 2,82.8 5,65.6 11,111.1 22,422.4 44,544.5 8989 178178 355355 712712 14231423 Величина ЦПД, % площади разрушенного монослояCPD value,% of the destroyed monolayer area 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 8080 6060 4040 30thirty 1515 10ten 33 1one 00 00 00 00

Установлено, что воздействие УФ излучения длиной волны 253,7 нм на ротавирус при получении дозы 178 Дж/м2 (обеспечиваемой соответствующими этой дозе величинами времени и расстояния) необратимо лишает ротавирус человека способности к размножению на культуре перевиваемых клеток и к разрушению клеточного монослоя клеток СПЭВ.It is found that the effect of UV radiation wavelengths of 253.7 nm for the rotavirus in the preparation of a dose of 178 J / m 2 (provided by this dose quantities corresponding time and distance) irreversibly deprives human rotavirus ability to multiply in culture transplanted cells and the destruction of the cell monolayer SPEV cells ...

Минимальная повреждающая биологическая доза при изучении культуральных свойств 178 Дж/м2 рассчитывается по формуле (см. выше).The minimum dose of damaging biological study cultural properties 178 J / m 2 calculated as follows (see. Above).

Данная минимальная повреждающая биологическая доза физического фактора УФС излучения также может быть достигнута изменениями параметров: расстояние до источника УФ, время экспозиции и должна составлять не менее 178 Дж/м2 (таблица 2).This minimum damaging biological dose physical factor UVC radiation may also be achieved by changes in the parameters: distance from the UV source, exposure time, and should be at least 178 J / m 2 (Table 2).

Таблица 2.Table 2.

Культуральные свойства ротавируса, обработанного дозой УФС
178 Дж/м2, полученной разными способами.
Cultural properties of UFS-treated rotavirus
178 J / m 2 , obtained in different ways.

Расстояние от источника УФ до кюветы с вирусом, мDistance from the UV source to the cuvette with the virus, m 0,060.06 0,030.03 0,0150.015 Экспозиция действия УФ, минUV exposure, min 79,479.4 2020 5five Полученная доза, Дж/м2 Received dose, J / m 2 178178 178178 178178 Величина ЦПД, % площади разрушенного монослояThe value of the CPD,% of the area of the destroyed monolayer 00 00 00

С целью подтверждения стойкого нарушения и отсутствия реверсии патогенных свойств по отношению к культуре клеток инактивированного ротавируса проводят три последовательных заражения клеток СПЭВ по вышеуказанной методике инактивированным вирусом и культуральным (контроль 1) с контролем культуры клеток в поддерживающей среде, предварительно трижды отмытой раствором Хенкса (контроль 2) при одинаковых условиях выращивания. Результаты контроля отсутствия проявлений инфекционности инактивированных ротавирусов человека по отношению к культуре клеток приведены в таблице 3. Отсутствие реверсии инфекционных свойств продемонстрировано на примере пробы ротавируса, получившей минимальную повреждающую биологическую дозу 178 Дж/м2.In order to confirm a persistent violation and the absence of reversion of pathogenic properties in relation to the cell culture of inactivated rotavirus, three consecutive infections of SPEV cells are carried out according to the above technique with inactivated virus and culture (control 1) with control of cell culture in a supporting medium, preliminarily washed with Hanks solution (control 2 ) under the same growing conditions. The results of monitoring the absence of manifestations of infectivity of inactivated human rotaviruses in relation to cell culture are shown in Table 3. The absence of reversal of infectious properties is demonstrated by the example of a rotavirus sample that received a minimum damaging biological dose of 178 J / m 2 .

Таблица 3.Table 3.

Цитопатогенное действие на культуру клеток СПЭВ, зараженную инактивированным и культуральным ротавирусомCytopathogenic effect on SPEV cell culture infected with inactivated and cultured rotavirus

Последовательные
заражения ротавируса
Consecutive
rotavirus infection
Цитопатогенное действие на культуру клеток СПЭВ
(в %)
Cytopathogenic effect on SPEV cell culture
(in %)
инактивированного УФ ротавирусаUV-inactivated rotavirus культурального ротавируса
(контроль 1)
cultural rotavirus
( control 1 )
Культура клеток СПЭВ в поддерживающей среде
(контроль 2)
Culture of SPEV cells in a supporting medium
( control 2 )
1 заражение1 infection 00 100one hundred 00 2 заражение2 infection 00 100one hundred 00 3 заражение3 infection 00 100one hundred 00

В последовательных (1,2,3) заражениях культуры клеток инактивированным ротавирусом отсутствуют признаки повреждения монослоя клеток. Клетки СПЭВ после заражения инактивированным ротавирусом продолжают делиться до образования плотного монослоя в течение всего срока наблюдения (10 дней), так же, как и в контроле 2 (незараженная культура клеток), что свидетельствует о полной необратимой инактивации вирусных частиц.In successive (1,2,3) infections of the cell culture with an inactivated rotavirus, there are no signs of damage to the cell monolayer. SPEV cells after infection with inactivated rotavirus continue to divide until a dense monolayer is formed during the entire observation period (10 days), as in control 2 (uninfected cell culture), which indicates complete irreversible inactivation of viral particles.

Таким образом, инактивированный дозой 178 Дж/м2 УФ-излучения ротавирус не проявляет инфекционных свойств на культуре клеток СПЭВ в течение нескольких заражений (не реплицируется, не разрушает клетку, не изменяет структуру монослоя клеток), что свидетельствует о стойкой необратимой утрате ротавирусом репродуктивной способности.Thus, rotavirus, inactivated with a dose of 178 J / m2 of UV radiation, does not exhibit infectious properties on the SPEV cell culture for several infections (does not replicate, does not destroy the cell, does not change the structure of the cell monolayer), which indicates a persistent irreversible loss of reproductive capacity by the rotavirus ...

Способность инактивированного УФ-излучением штамма ротавируса человека образовывать в организме млекопитающих нейтрализующие антитела проверяли в эксперименте на белых лабораторных мышах (9 голов) с 5-кратной иммунизацией инактивированным вирусом в дозе 0,2 мл, чередуя внутримышечное заражение и пероральное, с последующим забором крови у иммунизированных животных. В контрольной группе (5 голов) иммунизацию в таком же режиме проводили поддерживающей средой 199 без сыворотки. Уровень антител к ротавирусу человека определяли следующим образом:The ability of a human rotavirus strain inactivated by UV radiation to form neutralizing antibodies in mammals was tested in an experiment on white laboratory mice (9 heads) with 5-fold immunization with an inactivated virus at a dose of 0.2 ml, alternating intramuscular and oral infection, followed by blood sampling from immunized animals. In the control group (5 animals), immunization in the same mode was carried out with the maintenance medium 199 without serum. The level of antibodies to human rotavirus was determined as follows:

- в реакции непрямой гемагглютинации – РНГА – эритроцитарным диагностикумом определяли рабочую дозу антигена в АЕ (агглютинирующих единицах);- in the reaction of indirect hemagglutination - RNGA - erythrocyte diagnosticum was used to determine the working dose of antigen in AE (agglutinating units);

- в реакции торможения непрямой гемагглютинации – РТНГА –установленной рабочей дозой определяли титр антител сывороток иммунизированных животных (Иммунологическая диагностика вирусных инфекций /под ред. Т.В. Перадзе, П. Халонена. – М.: Медицина, 1985.- С. 108; Эпиднадзор за ротавирусными заболеваниями. Методические рекомендации. Утв. Гокомсанэпиднадзором России 28.11.1994).- in the reaction of inhibition of indirect hemagglutination - RTNGA - the established working dose was determined by the titer of antibodies of the sera of immunized animals (Immunological diagnosis of viral infections / edited by TV Peradze, P. Halonen. - M .: Medicine, 1985. - P. 108; Rotavirus disease surveillance. Methodical recommendations. Approved by Gokomsanepidnadzor of Russia 28.11.1994).

Для уточнения количественной характеристики гуморального звена иммунного ответа организма на введение вируса, иммунизацию лабораторных животных проводили тремя антигенными препаратами:To clarify the quantitative characteristics of the humoral link of the body's immune response to the introduction of the virus, laboratory animals were immunized with three antigenic drugs:

ИКР 1 – культуральный ротавирус, обработанный минимальной повреждающей биологической дозой УФ излучения 178 Дж/м2, 5 мин;IQR 1 - cultural rotavirus treated with a minimum damaging biological dose of UV radiation of 178 J / m 2 , 5 min;

ИКР 2 – инактивированный культуральный ротавирус, обработанный дозой 355 Дж/м2, 10 мин;IQR 2 - inactivated cultural rotavirus treated with a dose of 355 J / m 2 , 10 min;

ИКР 3 – инактивированный культуральный ротавирус, обработанный дозой 712 Дж/м2, 5 мин.IFR 3 - inactivated rotavirus culture treated dose 712 J / m 2, 5 min.

Каждой группе животных проводили 5-кратную иммунизацию дозой 0,2 мл соответствующего антигена, чередуя внутримышечное и пероральное введение с последующим забором крови. Контрольная группа 1 животных иммунизировалась в таком же режиме неинактивированным культуральным ротавирусом. Контрольная группа 2 иммунизировалась поддерживающей средой 199 без сыворотки.Each group of animals underwent 5-fold immunization with a dose of 0.2 ml of the corresponding antigen, alternating intramuscular and oral administration, followed by blood sampling. Control group 1 animals were immunized in the same mode with non-inactivated cultural rotavirus. Control group 2 was immunized with maintenance medium 199 without serum.

Результаты иммунизации представлены в таблице 4.The immunization results are shown in Table 4.

Таблица 4.Table 4.

Средние титры противоротавирусных антител сывороток лабораторных животных, иммунизированных инактивированным ротавирусом, инактивированным разными дозами УФ излучения и неинактивированным культуральным ротавирусом.Average titers of anti-rotavirus antibodies of sera of laboratory animals immunized with inactivated rotavirus, inactivated with different doses of UV radiation, and non-inactivated cultural rotavirus.

Титры антител к ротавирусу человека группы А
у иммунизированных животных
Antibody titers to human rotavirus group A
in immunized animals
Кратность введенияMultiplicity of introduction 1-кратное1-fold 2-кратное2x 3-кратное3x 4-кратное4x 5-кратное5x Группа, иммунизированная ИКР-1Group immunized with ICR-1 1/20-1/401 / 20-1 / 40 1/801/80 1/80-1/1601 / 80-1 / 160 1/160-1/3201 / 160-1 / 320 1/3201/320 Группа, иммунизированная ИКР-2Group immunized with ICR-2 1/101/10 1/101/10 1/201/20 1/201/20 1/201/20 Группа, иммунизированная ИКР-3Group immunized with ICR-3 1/101/10 1/101/10 1/101/10 1/201/20 1/101/10 Контрольная группа 1Control group 1 1/401/40 1/801/80 1/80-1/1601 / 80-1 / 160 1/3201/320 1/320-1/6401 / 320-1 / 640 Контрольная группа 2Control group 2 00 00 00 00 00

Установлено, что ротавирус, обработанный УФ изучением с минимальной повреждающей биологической дозой 178 Дж/м2 при иммунизации лабораторных животных способен формировать в организме нейтрализующие противоротавирусные антитела на уровне, приближающимся к таковым при иммунизации неинактивированным культуральным ротавирусом.Established that rotavirus, treated with minimal UV studying biological damaging dose of 178 J / m 2 for immunization of laboratory animals is able to form in the body protivorotavirusnye neutralizing antibodies at levels approaching those of noninactivating immunization with rotavirus by culture.

Установлено, что иммунизация лабораторных животных культуральным ротавирусом, обработанным высокими дозами УФ излучения (355 Дж/м2 - 712 Дж/м2) вызывают ненапряжённый и нестойкий иммунный ответ по сравнению с иммунным ответом на ротавирус с обработкой минимальной дозой, что связано по всей видимости с глубокой деструкцией вирусной частицы, и возможным образованием токсических эндогенных белков.It has been established that immunization of laboratory animals by culture rotavirus treated with high doses of UV radiation (355 J / m 2 - 712 J / m 2) cause the absence of stress and transient immune response compared with the immune response to rotavirus with processing the minimum dose that is connected likely with deep destruction of the viral particle, and the possible formation of toxic endogenous proteins.

Установлено, что доза излучения УФС лучей 178 Дж/м2 является дозой инактивации культурального ротавируса группы А, в результате которой происходит утрата инфекционных свойств ротавируса в отношении чувствительной к нему культуре клеток с сохранением антигенных и иммуногенных свойств.It is found that the radiation dose of UVB rays 178 J / m 2 dose inactivation the culture is Rotavirus group A, which resulted in loss of infectivity of rotavirus against sensitive thereto culture cells with preservation of antigenic and immunogenic properties.

Морфологию, геномную идентичность инактивированного ротавируса человека проверяют методом электрофореза РНК вируса и электронной микроскопией.Morphology, genomic identity of inactivated human rotavirus is checked by electrophoresis of the virus RNA and electron microscopy.

Электрофорез РНК. Электрофорез РНК штаммов ротавируса проводят в 8 % разделяющем полиакриламидном геле (ЭФ в ПААГ) в системе Лемли в течение 10 час, сила тока 11 мА, с последующим окрашиванием 0.2 % раствором азотнокислого серебра.RNA electrophoresis. Electrophoresis of RNA strains of rotavirus is carried out in an 8% separating polyacrylamide gel (EF in PAGE) in the Lemli system for 10 hours, the current strength is 11 mA, followed by staining with a 0.2% solution of silver nitrate.

Электронная микроскопия. Электронную микроскопию проводят методом негативного контрастирования, используя 0,5 % уранилацетат. Сетки с препаратом просматривают при инструментальном увеличении 85000 раз.Electron microscopy. Electron microscopy is performed by negative contrasting using 0.5% uranyl acetate. The grids with the preparation are viewed at an instrumental magnification of 85,000 times.

Перечень фигур с краткими пояснениямиList of figures with brief explanations

Фиг. 1. Электрофореграмма РНК ротавируса человека группы А до УФ облучения (А) и после (Б). Представлен результат электрофореза РНК ротавируса человека группы А в полиакриламидном геле (ЭФ в ПААГ). У инактивированного ротавируса (Б) по сравнению с культуральным (А) не изменена молекулярная масса фрагментов РНК, скорость движения фрагментов и не нарушен характер распределения 11 фрагментов РНК ротавируса группы А: 4-2-3-2 в пределах штаммовой вариабельности.FIG. 1. Electropherogram of human rotavirus group A RNA before UV irradiation (A) and after (B). The result of polyacrylamide gel electrophoresis of human rotavirus RNA of group A (EP in PAGE) is presented. The inactivated rotavirus (B), as compared to the cultured one (A), did not change the molecular weight of RNA fragments, the speed of movement of the fragments, and the distribution pattern of 11 RNA fragments of group A rotavirus: 4-2-3-2 was not altered within the limits of strain variability.

Фиг. 2. Ротавирус человека группы А до УФ облучения (А) и после (Б). Электронная микроскопия. Негативное контрастирование. Увеличение в 430000 раз. Морфология вирионов инактивированного УФ облучением штамма ротавируса (Б) соответствует морфологии вирионов ротавируса до облучения (А), относящихся к роду Rotavirus семейства Reoviridae (тонкий внешний капсид, внутренний капсид в виде колеса, сердцевина 30-40 нм, капсомеры уложены в виде гексомеров).FIG. 2. Group A human rotavirus before UV irradiation (A) and after (B). Electron microscopy. Negative contrasting. An increase of 430,000 times. The morphology of the virions of the UV-inactivated rotavirus strain (B) corresponds to the morphology of the rotavirus virions before irradiation (A), belonging to the genus Rotavirus of the Reoviridae family (thin outer capsid, inner capsid in the form of a wheel, core 30-40 nm, capsomeres are arranged in the form of hexomers).

Предлагаемым способом инактивированы 3 адаптированных к росту на культуре клеток штамма ротавируса человека группы А, депонированных в Государственной коллекции вирусов ФГБУ «НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского» Минздравсоцразвития России (номера депонентов ГКВ №№ 2727, 2728, 2729).The proposed method inactivates 3 strains of human rotavirus of group A, adapted to growth on cell culture, deposited in the State collection of viruses of the V.I. DI. Ivanovsky "of the Ministry of Health and Social Development of Russia (numbers of GKV depositors No. 2727, 2728, 2729).

Claims (1)

Способ инактивации культурального ротавируса человека, заключающийся в том, что суспензию ротавируса человека, получают путем последовательных пассажей на культуре перевиваемых клеток животных СПЭВ, трехкратного замораживания-оттаивания, центрифугирования при 5000 g в течение 30 мин, затем полученную ротавирусную суспензию дополнительно центрифугируют при 40000 g в течение 5 мин; полученную надосадочную вируссодержащую жидкость подвергают воздействию УФ-С излучения с длиной волны 253,7 нм, достигающего повреждающей биологической дозы 178 Дж/м2.The method of inactivation of human cultural rotavirus, which consists in the fact that a suspension of human rotavirus is obtained by successive passages on the culture of transplanted animal cells with SPEV, threefold freezing-thawing, centrifugation at 5000 g for 30 minutes, then the resulting rotavirus suspension is additionally centrifuged at 40,000 g in within 5 minutes; the obtained supernatant vaccinated liquid is exposed to UV-C radiation with a wavelength of 253.7 nm, reaching a damaging biological dose of 178 J / m 2 .
RU2020120477A 2020-06-19 2020-06-19 Method of human culture rotavirus inactivation RU2743300C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020120477A RU2743300C1 (en) 2020-06-19 2020-06-19 Method of human culture rotavirus inactivation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020120477A RU2743300C1 (en) 2020-06-19 2020-06-19 Method of human culture rotavirus inactivation

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019126974A Previously-Filed-Application RU2738404C1 (en) 2019-08-26 2019-08-26 Method of human culture rotavirus inactivation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2743300C1 true RU2743300C1 (en) 2021-02-16

Family

ID=74666244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020120477A RU2743300C1 (en) 2020-06-19 2020-06-19 Method of human culture rotavirus inactivation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2743300C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0878541A1 (en) * 1996-10-18 1998-11-18 The Research Foundation For Microbial Diseases Of Osaka University Rotavirus antigens, vaccines and diagnostic drugs for infection with rotavirus, and processes for producing the same
WO2005093049A1 (en) * 2004-03-22 2005-10-06 Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services Cellular and viral inactivation
US20110014233A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-20 Kochel Tadeusz J Psoralen-inactivated viral vaccine and method of preparation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0878541A1 (en) * 1996-10-18 1998-11-18 The Research Foundation For Microbial Diseases Of Osaka University Rotavirus antigens, vaccines and diagnostic drugs for infection with rotavirus, and processes for producing the same
WO2005093049A1 (en) * 2004-03-22 2005-10-06 Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services Cellular and viral inactivation
US20110014233A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-20 Kochel Tadeusz J Psoralen-inactivated viral vaccine and method of preparation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СЕРГЕЕВ В. А. Вирусы и вирусные вакцины/ В. А. Сергеев, Е. А. Непоклонов, Т. И. Алипер ‒ М.: Библионика, 2007. 524 с.. СМИРНОВ Ю.А. Действие ультрафиолетового облучения на РНК-содержащие вирусы. Автореф. дисс. на соиск. уч. степени д.м.н. - Москва, 1993. - С. 45. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8703467B2 (en) Inactivation of a pathogen in a sample by a treatment with formalin and UV light
US6048537A (en) Method for preparing an influenza virus, antigens obtained and applications thereof
JP2012125261A (en) Method for replicating influenza virus in culture
EP1753470B1 (en) Inactivation of a pathogen in a sample by a treatment with formalin and uv light
Grund et al. Avian paramyxovirus serotype 1 isolates from the spinal cord of parrots display a very low virulence
JP2024001100A (en) Irradiation-inactivated poliovirus, compositions including the same, and methods of preparation
RU2603003C1 (en) Inactivated sorptive vaccine to fmd types a, o, asia-1
RU2743300C1 (en) Method of human culture rotavirus inactivation
Motamedi-Sedeh et al. Development of protective immunity against inactivated Iranian isolate of foot-and-mouth disease virus type O/IRN/2007 using gamma ray-irradiated vaccine on BALB/c mice and Guinea pigs
RU2699671C1 (en) Vaccine for early protection against foot-and-mouth disease of type o inactivated emulsion
RU2738404C1 (en) Method of human culture rotavirus inactivation
Cross Newcastle Disease—Vaccine Production
EP2187962A2 (en) Adaptation of pitman moore strain of rabies virus to primary chick embryo fibroblast cell cultures
RU2665849C1 (en) Inactivated emulsion vaccine against foot-and-mouth disease type o
Wiktor et al. Immunogenicity of rabies virus inactivated by β-propiolactone, acetylethyleneimine, and ionizing irradiation
Jadidi et al. Optimizing the process of inactivating influenza virus subtype H9N2 by formalin in the production of killed avian influenza vaccine.
Miyamae Protective effects of nasal immunization in mice with various kinds of inactivated Sendai virus vaccines
Hanafusa et al. Transformation phenomena in the pox group viruses. I
RU2796987C1 (en) Yamal strain of avian influenza virus of alphainfluenzavirus genus of influenza a virus subtype h5n1 species for the manufacture of biological products for the specific prevention of avian influenza type a subtype h5
RU2817255C1 (en) Associated vaccine against distemper, parvovirus and coronavirus enteritis, adenovirus infection and canine rabies
RU2798293C1 (en) Fmd culture inactivated sorbed vaccine from a/afghanistan/2017 strain of a/asia/iran-05far-11 new genotype
US11286464B2 (en) Viral vaccines and methods of forming the same
RU2301079C2 (en) Inactivated adsorbed vaccine against cattle coronaviral infection
van Bekkum Factors affecting the quality of foot and mouth disease vaccines
RU2480238C1 (en) Newcastle disease, reovirus tenosynovitis and avian metapneumoviral infection associated inactivated emulsion vaccine