RU2802204C2

RU2802204C2 - Live anthrax vaccine for goats

Info

Publication number: RU2802204C2
Application number: RU2022103185A
Authority: RU
Inventors: Лусине Гамлетовна Цатурян; Олег Дмитриевич Скляров
Original assignee: Лусине Гамлетовна Цатурян
Filing date: 2022-02-08
Publication date: 2023-08-22

Abstract

FIELD: veterinary.

SUBSTANCE: invention relates to veterinary immunobiological preparations, namely anthrax vaccines, and can be used to prevent anthrax in goats. A vaccine for immunization of goats is presented, containing a vaccine strain of Bacillus anthracis 55-VNIIVViM at a dose of 5 million live spores in a diluent containing an adjuvant with the following composition: dl-alpha-tocopherol acetate, simethicone, sodium chloride, potassium dihydrogen phosphate, sodium dihydrophosphate, polysorbate 80 and water for injections.

EFFECT: obtaining a vaccine that provides a low level of manifestation of post-vaccination complications in vaccinated goats while maintaining immunogenic activity.

1 cl, 2 dwg, 1 tbl, 2 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Изобретение относится к ветеринарным иммунобиологическим лекарственным препаратам, а именно сибиреязвенным вакцинам, и может быть использовано для профилактики сибирской язвы для коз.The invention relates to veterinary immunobiological drugs, namely anthrax vaccines, and can be used to prevent anthrax in goats.

Уровень техникиState of the art

Сущность изобретения заключается в том, что вакцинный штамм Bacillus anthracis 55-ВНИИВВиМ в дозе 5 млн живых спор при совместном с адъювантом введении козам, существенно повышает иммуногенную активность вакцины, при снижении местных и общих нежелательных реакций организма в поствакцинальный период по сравнению с существующим вакцинам против сибирской язвы: «Вакцина против сибирской язвы животных из штамма 55-ВНИИВВиМ живая сухая».The essence of the invention lies in the fact that the vaccine strain of Bacillus anthracis 55-VNIIVViM at a dose of 5 million live spores, when administered jointly with an adjuvant to goats, significantly increases the immunogenic activity of the vaccine, while reducing local and general adverse reactions of the body in the post-vaccination period compared to existing vaccines against anthrax: "Vaccine against anthrax of animals from strain 55-VNIIVViM live dry".

Раскрытие сущности и осуществление изобретенияDisclosure of the essence and implementation of the invention

Для профилактики сибирской язвы у животных широко применяются живые жидкие и лиофилизированные вакцины, выпускаемые ФКП «Орловская биофабрика», ООО «Агровет» и ФГБНУ ФИЦВиМ. При подкожном введении козам указанные вакцины вызывают у части из них повышение температуры тела и формирование в месте инъекции припухлости, распространяющегося в области подгрудка, подчелюстного пространства и головы, увеличение регионарных лимфатических узлов и ухудшение общего состояния, вплоть до летального исхода [1].For the prevention of anthrax in animals, live liquid and lyophilized vaccines are widely used, produced by FKP "Orlovskaya biofactory", LLC "Agrovet" and FGBNU FITsViM. When administered subcutaneously to goats, these vaccines cause an increase in body temperature in some of them and the formation of swelling at the injection site, which spreads to the area of the breast, submandibular space and head, an increase in regional lymph nodes and a deterioration in the general condition, up to death [1].

При выявлении поствакцинальных реакций, животных подвергают лечению с использованием сибиреязвенного иммуноглобулина, антибиотиков и симптоматических средств, что исключает формирование у них поствакцинального иммунитета. В итоге, в хозяйствах остаются неиммунные животные, потенциально восприимчивые к заражению возбудителем сибирской язвы.When post-vaccination reactions are detected, animals are treated with anthrax immunoglobulin, antibiotics and symptomatic agents, which excludes the formation of post-vaccination immunity in them. As a result, non-immune animals remain in the farms, potentially susceptible to infection with anthrax.

В предложенной нами вакцине в качестве иммуногена используются живые споры Bacillus anthracis штамма 55-ВНИИВВиМ, в сочетании с адъювантом в форме разбавителя. Известно, что dl-альфа-токоферол ацетат является эффективным иммуномодулятором и при введении животным в сочетании с антигеном обеспечивает формирование у них выраженного иммунного ответа. Препарат обладает антиоксидантной активностью, участвует в процессах тканевого метаболизма, предупреждает гемолиз эритроцитов, повышение проницаемости и ломкости капилляров, что снижает развитие отека в месте инъекции.In the vaccine proposed by us, live spores of Bacillus anthracis strain 55-VNIIVViM are used as an immunogen, in combination with an adjuvant in the form of a diluent. It is known that dl-alpha-tocopherol acetate is an effective immunomodulator and, when administered to animals in combination with an antigen, ensures the formation of a pronounced immune response in them. The drug has antioxidant activity, participates in the processes of tissue metabolism, prevents hemolysis of erythrocytes, increased permeability and capillary fragility, which reduces the development of edema at the injection site.

Задачей изобретения является получение вакцины, обеспечивающей низкий уровень проявления поствакцинальных осложнений у вакцинированных коз с сохранением иммуногенной активности.The objective of the invention is to obtain a vaccine that provides a low level of post-vaccination complications in vaccinated goats while maintaining immunogenic activity.

Поставленная задача решается выбором оптимальной иммунизирующей дозы вакцинного штамма Bacillus anthracis 55-ВНИИВВиМ для коз с предварительной титрацией ИмД5о штамма на морских свинках в сочетании с адъювантом с целью снижения местных реакций после введения вакцины. Это обеспечит длительную персистенцию спор, поствакцинальных антител в организме животного и, таким образом, формирование выраженного иммунного ответа.The problem is solved by choosing the optimal immunizing dose of the Bacillus anthracis 55-VNIIVViM vaccine strain for goats with preliminary titration of the IMD50 strain on guinea pigs in combination with an adjuvant in order to reduce local reactions after the introduction of the vaccine. This will ensure long-term persistence of spores, post-vaccination antibodies in the animal's body and, thus, the formation of a pronounced immune response.

Вакцина существенно повышает степень иммунного ответа организма, что подтверждено при испытаниях на морских свинках методом «вакцинация-заражение» с использованием культуры контрольного слабовирулентного капсульного штамма Bacillus anthracis М-71 в дозе 5 млн живых спор, в сравнении с традиционно применяемой дозой 1 млн живых спор, которые вводили в область живота подкожно, в объеме 0,5 см³. Морских свинок заражали через три недели после введения вакцины с последующим учетом результатов в течение 10 суток [2].The vaccine significantly increases the degree of the body's immune response, which was confirmed in tests on guinea pigs by the "vaccination-infection" method using a culture of the control weakly virulent capsular strain Bacillus anthracis M-71 at a dose of 5 million live spores, compared with the traditionally used dose of 1 million live spores , which were injected into the abdomen subcutaneously, in a volume of 0.5 cm ³ . Guinea pigs were infected three weeks after the introduction of the vaccine, followed by taking into account the results within 10 days [2].

Сравнительное испытание опытной серии вакцины по показателям местных, общих реакций организма и титра антител к Bacillus anthracis в РИГА проводили в отношении аналогичных показателей, зарегистрированных у коз разных пород, иммунизированных вакциной против сибирской язвы животных из штамма 55-ВНИИВВиМ живой сухой.A comparative test of the experimental series of the vaccine in terms of local, general body reactions and antibody titer to Bacillus anthracis in RIGA was carried out in relation to similar indicators registered in goats of different breeds immunized with the anthrax vaccine of animals from the 55-VNIIVViM live dry strain.

Изобретение позволяет:The invention allows:

1. Повысить иммуногенную активность вакцины с оптимизацией иммунизирующей дозы и с использования адъюванта для коз.1. Increase the immunogenic activity of the vaccine by optimizing the immunizing dose and using a goat adjuvant.

2. Минимизировать поствакцинальные осложнения у коз.2. Minimize post-vaccination complications in goats.

Сухой компонент сибиреязвенной вакцины состоит из лиофилизированной культуры штамма 55-ВНИИВВиМ с добавлением защитной среды (обезжиренного молока или 20%-ного раствора сахарозы).The dry component of the anthrax vaccine consists of a lyophilized culture of the 55-VNIIVViM strain with the addition of a protective medium (skimmed milk or 20% sucrose solution).

Жидкий компонент или разбавитель для вакцины с содержанием адъюванта состоит из следующих компонентов: dl-альфа-токоферол ацетат, симетикон, натрия хлорид, калия дигидрофосфат, натрия дигидрофосфат, полисорбат 80 и вода для инъекции.The liquid component or diluent for the adjuvanted vaccine consists of the following components: dl-alpha-tocopherol acetate, simethicone, sodium chloride, potassium dihydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, polysorbate 80 and water for injection.

Одна иммунизирующая доза вакцины (в объеме 0,5 см³) содержит 5 млн живых спор штамма Bacillus anthracis 55-ВНИИВВиМ.One immunizing dose of the vaccine (in a volume of 0.5 cm ³ ) contains 5 million live spores of the strain Bacillus anthracis 55-VNIIVViM.

Возможность практического использования заявляемого изобретения подтверждается следующими примерами.The possibility of practical use of the claimed invention is confirmed by the following examples.

Пример 1. Сравнительная оценка иммуногенной активности вакцины с действующей вакциной против сибирской язвы животных из штамма 55-ВНИИВВиМ живой сухой на морских свинкахExample 1. Comparative evaluation of the immunogenic activity of the vaccine with the active vaccine against anthrax of animals from the strain 55-VNIIVViM live dry on guinea pigs

Аттенуированный высокоиммуногенный бескапсульный штамм Bacillus anthracis 55-ВНИИВВиМ (РХО1+/ РХО2-) был получен из отдела «Всероссийской коллекции штаммов микроорганизмов» ФГБУ «ВГНКИ». Были изготовлены мини серии вакцин из этого штамма, которые вводили животным в сочетании с адъювантом. В качестве контроля использовали «Вакцину против сибирской язвы животных из штамма 55-ВНИИВВиМ живую сухую» производства ФКП «Орловская биофабрика» без адъюванта.The attenuated highly immunogenic capsular-free strain of Bacillus anthracis 55-VNIIVViM (РХО1+/РХО2-) was obtained from the Department of the All-Russian Collection of Microorganism Strains, FGBU VGNKI. Mini series of vaccines were made from this strain, which were administered to animals in combination with an adjuvant. As a control, we used the “Vaccine against anthrax of animals from the strain 55-VNIIVViM live dry” produced by the FKP “Orlovskaya biofactory” without adjuvant.

С этой целю, подопытных морских свинок в количестве 24 голов методом случайного отбора разделили на 2 группы. Для контроля качества заражающей культуры штамма Bacillus anthracis М-71 слабовирулентного капсульного использовали 10 голов морских свинок. Первую группу морских свинок весом 400-500 г. иммунизировали вакциной «GOATVAC» в дозе 5 млн. живых спор с адъювантом, а вторую группу - «Вакциной против сибирской язвы животных из штамма 55-ВНИИВВиМ живой сухой» в дозе 10 млн. живых спор (согласно инструкции по применению вакцины) без адъюванта. Контрольную группу морских свинок не вакцинировали. Через 4 суток после вакцинации был зарегистрирован падеж 2 морских свинок из второй группы. По истечении 21 сутки после вакцинации, морских свинок заразили культурой контрольного штамма Bacillus anthracis М-71 в дозе, превышающей установленную заражающую дозу культуры в 5 раз. Согласно результатам исследования, предложенная нами вакцина с адъювантом предохранила от гибели 100% морских свинок, при том, что во второй группе морских свинок, иммунизированных вакциной без адъюванта, пало 50% животных, а в контрольной группе, представленной невакцинированными морскими свинками, погибло 100% животных.For this purpose, experimental guinea pigs in the amount of 24 heads were randomly divided into 2 groups. To control the quality of the infecting culture of the weakly virulent capsular Bacillus anthracis M-71 strain, 10 heads of guinea pigs were used. The first group of guinea pigs weighing 400-500 g was immunized with the GOATVAC vaccine at a dose of 5 million live spores with an adjuvant, and the second group was immunized with the Anthrax Vaccine from the 55-VNIIVViM live dry strain at a dose of 10 million live spores (according to the instructions for use of the vaccine) without adjuvant. The control group of guinea pigs was not vaccinated. 4 days after vaccination, the death of 2 guinea pigs from the second group was registered. After 21 days after vaccination, guinea pigs were infected with a culture of the control strain of Bacillus anthracis M-71 at a dose exceeding the established infecting dose of the culture by 5 times. According to the results of the study, the adjuvanted vaccine we proposed protected 100% of guinea pigs from death, while in the second group of guinea pigs immunized with the vaccine without adjuvant, 50% of the animals died, and in the control group, represented by unvaccinated guinea pigs, 100% died animals.

Пример 2. Сравнительная оценка иммуногенной активности испитыуемой вакцины с действующей вакциной против сибирской язвы животных из штамма 55-ВНИИВВиМ живой сухой на козахExample 2. Comparative evaluation of the immunogenic activity of the tested vaccine with the active vaccine against anthrax of animals from the strain 55-VNIIVViM live dry on goats

Сравнительное испытание опытной и контрольной вакцин проводили с использованием 18 коз зааненской, альпийской и русской белой породы, соответственно по 6 голов животных каждой породы. С этой целью, коз методом случайного выборки разделили на 2 группы по 9 голов в каждой и, соответственно по 3 козы каждой породы в обеих группах.A comparative test of the experimental and control vaccines was carried out using 18 Saanen, Alpine and Russian white goats, respectively, 6 animals of each breed. For this purpose, the goats were randomly divided into 2 groups of 9 animals each and, respectively, 3 goats of each breed in both groups.

Животных 1-ой группы вакцинировали согласно инструкции по применению иммунобиологического лекарственного средства «Вакцина против сибирской язвы животных из штамма 55-ВНИИВВиМ живая сухая» производства ФКП «Орловская биофабрика». Вакцину вводили животным подкожно, в дозе 10 млн. живых спор в объеме 0,5 мл.Animals of the 1st group were vaccinated according to the instructions for use of the immunobiological drug "Vaccine against anthrax of animals from the strain 55-VNIIVViM live dry" produced by FKP "Orlovskaya Biofactory". The vaccine was administered to animals subcutaneously at a dose of 10 million live spores in a volume of 0.5 ml.

Животных 2-ой группы вакцинировали опытной адъювант-вакциной. Вакцину вводили животным подкожно в дозе 5 млн. спор в объеме 0,5 мл. Результаты сравнительной оценки реактогенности вакцин представлены в графике 1 и в таблице 1.Animals of the 2nd group were vaccinated with an experimental adjuvant vaccine. The vaccine was administered to animals subcutaneously at a dose of 5 million spores in a volume of 0.5 ml. The results of a comparative assessment of the reactogenicity of vaccines are presented in graph 1 and in table 1.

Как видно из материалов графика 1 максимальное повышение температуры тела у животных, иммунизированных опытной адъювант-вакциной - варьировалось в пределах от 0,3°С до 0,8°С. У коз, иммунизированных «Вакциной против сибирской язвы животных из штамма 55-ВНИИВВиМ живой сухой» этот показатель был несколько выше и варьировался в пределах от 0,9°С до 2,0°С.As can be seen from the materials of graph 1, the maximum increase in body temperature in animals immunized with an experimental adjuvant vaccine varied from 0.3°C to 0.8°C. In goats immunized with "Vaccination against anthrax of animals from strain 55-VNIIVViM live dry", this figure was slightly higher and varied from 0.9°C to 2.0°C.

Что касается поствакцинальной реакции у животных в месте введения вакцины, то она практически не была выявлена у коз, иммунизированных адъювант-вакциной, но проявились в форме припухлости у всех коз в месте введения «Вакцины против сибирской язвы животных из штамма 55-ВНИИВВиМ живой сухой», при этом размеры припухлостей в месте введения препарата были в пределах от 2×1 см до 12×7 см (Таблица №1). Состояние животных, с вышеуказанными изменениями в месте введения препарата, характеризовалось выраженным общим угнетением.As for the post-vaccination reaction in animals at the injection site, it was practically not detected in goats immunized with the adjuvant vaccine, but it manifested itself in the form of swelling in all goats at the injection site of the Anthrax Vaccine from the strain 55-VNIIVViM live dry , while the size of the swelling at the injection site was in the range from 2×1 cm to 12×7 cm (Table No. 1). The condition of the animals, with the above changes at the injection site, was characterized by a pronounced general depression.

С учетом вышеизложенного, можно утверждать, что испытуемая вакцина в сравнении с «Вакциной против сибирской язвы животных из штамма 55-ВНИИВВиМ живой сухой», является менее реактогенной и не вызывает серьезных нежелательных местных реакций с клинически выраженными изменениями в состоянии, иммунизированных ею коз разных пород.In view of the foregoing, it can be argued that the test vaccine, in comparison with the "Anthrax vaccine of animals from strain 55-VNIIVViM live dry", is less reactogenic and does not cause serious adverse local reactions with clinically pronounced changes in the condition of goats immunized with it of different breeds .

Титр антител к Bacillus anthracis у коз разных пород определяли в реакции непрямой гемагглютинации (РИГА) до и после введения им опытного и контрольного образцов вакцин. Результаты реакции учитывали при ее оценке не менее чем 3 креста (график 2).The titer of antibodies to Bacillus anthracis in goats of different breeds was determined in the indirect hemagglutination test (RIHA) before and after the introduction of experimental and control samples of vaccines. The results of the reaction were taken into account when assessing at least 3 crosses (graph 2).

Согласно данным графика 2 испытуемая вакцина по показателю антигенной активности, установленному при проведении испытания соответственно через 2, 4, 6 месяцев после вакцинации по каждой из групп коз породы русская белая, зааненская и альпийская и через 6 месяцам по всем группам животных независимо от породы были практически одинаковыми, несмотря на то, что опытную вакцину вводили животным в дозе в 2 раза меньшей, чем доза контрольной вакцины.According to the data of Chart 2, the test vaccine, in terms of antigenic activity, established during the test, respectively, 2, 4, 6 months after vaccination for each of the groups of goats of the Russian White, Saanen and Alpine breeds and after 6 months for all groups of animals, regardless of breed, were practically the same, despite the fact that the experimental vaccine was administered to animals at a dose 2 times lower than the dose of the control vaccine.

В заключение следует отметить, что рекомендованная на сегодняшний день доза сибиреязвенных вакцин разных производителей из штамма 55-ВНИИВВиМ для иммунизации мелкого рогатого скота, составляет 7-15 млн. живых спор. Как правило, эта доза вызывает нежелательные местные и общие реакции у значительной части вакцинированных коз, особенно у коз зааненской породы. В настоящем опыте испытуемая адъювант-вакцина за весь период срока наблюдения не вызывала нежелательных реакций при введении всем опытным козам разных пород.In conclusion, it should be noted that the currently recommended dose of anthrax vaccines from different manufacturers from the 55-VNIIVViM strain for immunization of small cattle is 7-15 million live spores. As a rule, this dose causes undesirable local and general reactions in a significant proportion of vaccinated goats, especially Saanen goats. In the present experiment, the test adjuvant vaccine for the entire period of observation did not cause adverse reactions when administered to all experimental goats of different breeds.

Определяющим в испытании являются результаты контроля иммуногенной активности сравниваемых вариантов вакцин в тесте на морских свинках, которые коррелируют с результатами контроля на целевых животных и повсеместно применяются в мировой практике для оценки защитных свойств сибиреязвенных вакцин. Согласно результатам испытания, предложенная вакцины «GOATVAC» существенно повышает степень иммунного ответа организма морских свинок, что подтверждено при испытаниях методом «вакцинация-заражение» с использованием культуры контрольного слабовирулентного капсульного штамма Bacillus anthracis М-71 в дозе 5 млн. живых спор, в сравнении с традиционно применяемой дозой 1 млн. живых спор. Согласно результатам испытания вакцина с адъювантом «GOATVAC» предохранила от гибели 100% морских свинок, при том, что в группе морских свинок, иммунизированных вакциной без адъюванта («Вакцина из штамма 55-ВНИИВВиМ живая сухая»), пало 50% животных, а в контрольной группе, представленной не вакцинированными морскими свинками, погибло 100% животных.The decisive factor in the test is the results of the control of the immunogenic activity of the compared vaccine variants in the test on guinea pigs, which correlate with the results of control on target animals and are widely used in world practice to assess the protective properties of anthrax vaccines. According to the results of the test, the proposed vaccine "GOATVAC" significantly increases the degree of immune response of the guinea pig organism, which was confirmed by the "vaccination-infection" test using a culture of the control weakly virulent capsular strain Bacillus anthracis M-71 at a dose of 5 million live spores, in comparison with the traditionally used dose of 1 million live spores. According to the results of the trial, the vaccine with adjuvant "GOATVAC" protected 100% of guinea pigs from death, while in the group of guinea pigs immunized with the vaccine without adjuvant ("Vaccination from strain 55-VNIIVViM live dry"), 50% of animals died, and in the control group, represented by unvaccinated guinea pigs, 100% of the animals died.

Claims

Use of a vaccine for immunization of goats containing the vaccine strain Bacillus anthracis 55-VNIIVViM at a dose of 5 million live spores in a diluent containing an adjuvant, composition: dl-alpha-tocopherol acetate, simethicone, sodium chloride, potassium dihydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, polysorbate 80 and water for injection, increases the immunogenic activity of the vaccine in the test on guinea pigs and, compared with the anthrax vaccine of animals from the 55-VNIIVViM live dry strain, has moderately pronounced reactogenic properties in the test goats.