WO2016130047A1 - Immunobiological drug and method for using same for inducing specific immunity against the ebola virus - Google Patents

Immunobiological drug and method for using same for inducing specific immunity against the ebola virus Download PDF

Info

Publication number
WO2016130047A1
WO2016130047A1 PCT/RU2016/000065 RU2016000065W WO2016130047A1 WO 2016130047 A1 WO2016130047 A1 WO 2016130047A1 RU 2016000065 W RU2016000065 W RU 2016000065W WO 2016130047 A1 WO2016130047 A1 WO 2016130047A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mouse
pfu
ebola virus
gene
seq
Prior art date
Application number
PCT/RU2016/000065
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Денис Юрьевич ЛОГУНОВ
Максим Михайлович ШМАРОВ
Ирина Леонидовна ТУТЫХИНА
Ольга Вадимовна ЗУБКОВА
Дмитрий Викторович ЩЕБЛЯКОВ
Андрей Александрович ЛЫСЕНКО
Дмитрий Николаевич ЩЕРБИНИН
Инна Вадимовна ДОЛЖИКОВА
Алина Шахмировна ДЖАРУЛЛАЕВА
Наталья Михайловна АРТЕМИЧЕВА
Дарья Андреевна БУРМИСТРОВА
Амир Ильдарович ТУХВАТУЛИН
Владимир Борисович ПАНТЮХОВ
Светлана Ивановна СЫРОМЯТНИКОВА
Ирина Викторовна ШАТОХИНА
Сергей Владимирович БОРИСЕВИЧ
Борис Савельевич НАРОДИЦКИЙ
Александр Леонидович ГИНЦБУРГ
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Федеральный Научно-Исследовательский Центр Эпидемиологии И Микробиологии Имени Почетного Академика Н.Ф.Гамалеи" Министерства Здравоохранения Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Федеральный Научно-Исследовательский Центр Эпидемиологии И Микробиологии Имени Почетного Академика Н.Ф.Гамалеи" Министерства Здравоохранения Российской Федерации filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Федеральный Научно-Исследовательский Центр Эпидемиологии И Микробиологии Имени Почетного Академика Н.Ф.Гамалеи" Министерства Здравоохранения Российской Федерации
Publication of WO2016130047A1 publication Critical patent/WO2016130047A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/12Viral antigens

Definitions

  • the invention relates to immunology and virology, and can be used as a specific prophylactic against diseases caused by the Ebola virus.
  • Ebola hemorrhagic fever is currently one of the most dangerous diseases, the mortality rate from which reaches 90%.
  • the causative agent of this disease is the Ebola virus (Ebolavirus), which belongs to the family of filoviruses. Since the discovery of the virus in 1976, it has caused several serious epidemics in West Africa, the last of which in 2014 claimed the lives of more than 4,000 people. Therefore, the development of vaccines against Ebola hemorrhagic fever is an urgent task of modern health care.
  • virus-like particles which are Ebola virus proteins, expressed in mammalian cells and spontaneously assembled into virus-like structures.
  • a solution is known according to the patent US2013323243, which provides for the use of a hybrid protein, some of which is represented by the antigen - glycoprotein of the Ebola virus, and the second part by the immunoglobulin segment.
  • This fusion protein can be introduced on its own, or the gene of this protein can be inserted into a viral vector.
  • US Patent Application No. 20060269572 A1 discloses an agent characterized in that it contains two recombinant human adenoviruses of serotype 5, where the first adenovirus contains an expression cassette with an Ebola virus GP gene insert and the second adenovirus contains an expression cassette with an Ebola virus NP gene insertion. A method for immunizing an individual using such an agent is also described.
  • a solution is known according to US20100047282 A1, where a recombinant adenovirus containing the Ebola virus glycoprotein gene (GP) is used as a vaccine against Ebola hemorrhagic fever.
  • GP Ebola virus glycoprotein gene
  • An object of the present invention is to provide an immunobiological agent for efficiently inducing an immune response against an Ebola virus / H.sapiens-wt / SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056.
  • an immunobiological agent including recombinant human adenovirus 5 serotype, containing an expression cassette with an insert of the Ebola virus GP gene, while the Ebola virus gene GP / H.sapiens-wt / SLE is used as the Ebola virus GP gene / 2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 with a modified nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 and further comprising recombinant human adenovirus 5 serotype, containing expression cassette with N gene insert P Ebola virus /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 SEQ ID NO: 5 to ensure the enhancement of the immunogenic properties of the developed tool.
  • the immunobiological agent further includes hyaluronidase.
  • SEQ ID NO: 1 is the nucleotide sequence of GPNQ1, which is the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, modified by replacing rare codons with more common ones in humans.
  • SEQ ID NO: 2 is the GPN ° 2 nucleotide sequence, which is the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, modified by adding adenine at the 887 position.
  • SEQ ID NO: 3 is the nucleotide sequence of GPN ° 3, which is the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, modified by adding adenine at the 887 position and replacing the codon GAG to codon GAC.
  • SEQ ID NO: 4 is the nucleotide sequence of GPN ° 4, which is the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 modified by adding adenine at the 887 position and replacing 2 codons AAA, to AAG codons
  • SEQ ID NO: 5 nucleotide sequence of the NP gene of the Ebola virus /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056
  • SEQ ID NO: 6 Ebola virus GP nucleotide sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056
  • FIG. 2 presents the results of lymphoproliferative analysis
  • Ad-NP 10 8 PFU / mouse Ad-GPN22 10 8 PFU / mouse
  • Ad-NP Yu OE / mouse Ad-GPN23, 10 a PFU / mouse
  • Ad-NP 10 8 PFU / mouse Ad-GPNs4 10 8 PFU / mouse
  • FIG. 3 presents the results of an analysis of the ability of hyaluronidase to increase the ability of adenoviruses to penetrate mammalian cells.
  • Ad-luc recombinant adenovirus containing the luciferase gene 10 7 PFU / mouse
  • Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and HUME / mouse hyaluronidase
  • Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and 25 IU hyaluronidase / mouse
  • Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and 50 IU hyaluronidase / mouse
  • the most promising vaccine antigens of the Ebola virus are the glycoprotein GP, which is the surface protein of the virion and the nuclear protein NP. Using both antigens at the same time will achieve a more complex immune response and provide a protective effect against more strains of the Ebola virus.
  • the present invention is a composition consisting of recombinant human adenovirus 5 serotype containing the Ebola virus glycoprotein (GP) gene and recombinant human 5 adenovirus serotype containing the Ebola virus nuclear protein (NP) gene, taken in an effective ratio.
  • GP Ebola virus glycoprotein
  • NP Ebola virus nuclear protein
  • the unmodified sequence of the Ebola virus NP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 was used.
  • 1 dose of the developed immunostimulating agent includes:
  • Recombinant human adenovirus 5 serotype which contains a modified Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, selected from GPNQ1, GPN Q 2, GPN ° 3, GPN24 - 10 7 up to 10 9 plaque forming units (PFU)
  • PFU plaque forming units
  • the composition includes the enzyme hyaluronidase, which breaks down hyaluronic acid, which is part of the intercellular substance.
  • the developed immunobiological agent is a composition consisting of recombinant human adenovirus 5 serotype containing the Ebola virus glycoprotein (GP) gene and recombinant human adenovirus 5 serotype containing the Ebola virus gene (NP) taken in an effective ratio.
  • GP Ebola virus glycoprotein
  • NP Ebola virus gene
  • the GPN21 sequence was obtained from the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt / SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 by partially replacing codons that are rarely found in human genes with codons that are most common. Data on the frequency of use of codons in various organisms are generally available (for example, the resource www.kazusa.or.jp). The use of a nucleotide sequence optimized in this way will ultimately lead to increased expression of the target gene in human cells.
  • the GPN ° 2 sequence was obtained from the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt / SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 by adding adenine at the 887 position. It is known (J. Lee, E. Saphire, Ebolavirus glycoprotein structure and mechanism of entry, Future Virol., 2009; 4 (6), C.621-635) that a hairpin and L-polymerase are formed in the GP gene at this point Ebola virus stops, and a “short” secreted form of GP is formed.
  • the GPN ° 3 sequence was obtained from the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt / SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 by adding adenine at 887 position, which is necessary for expression of the transmembrane high immunogenic protein.
  • the GAG codon encoding glutamic acid was replaced by the GAC codon encoding aspartic acid.
  • the GPN Q 4 sequence was obtained from the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt / SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 by adding adenine at the 887 position, which is necessary for expression of the transmembrane highly immunogenic protein.
  • 2 AAA codons were replaced with AAG codons. Both of these triplets encode one amino acid - lysine.
  • a hairpin is not formed at this location of the nucleotide sequence, which ultimately leads to an increase in the expression of this protein in mammalian cells.
  • the unmodified sequence of the Ebola virus NP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 was used.
  • plasmid constructs carrying various variants of the GP gene and the Ebola virus NP gene were obtained: pShuttle-NP, pShuttle-GPNsl, pShuttle-GPN ° 2, pShuttle-GPN Q 3, pShuttle-GPNs4, pShuttle-GPwt (control, contains unmodified Ebola virus GP gene /H.sapiens- wt / SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056. All Ebola antigen sequences were chemically synthesized.
  • plasmid vectors were further used to obtain plasmid constructs carrying the full-sized recombinant adenovirus genomes.
  • plasmid vectors with corresponding expression cassettes containing the Ebola virus genes (pShuttle-NP, pShuttle-GPNel, pShuttle-GPN Q 2, pShuttle-GPN Q 3, pShuttle-GPN24, pShuttle-GPwt) were processed with Pad and Bstll07l endonucleases for extraction expression cassettes for subsequent ligation with a cosmid vector containing the complete recombinant adenovirus gene.
  • the cAd5-EGFP construct which we obtained earlier, was used as the cosmid vector carrying the complete genome of the recombinant adenovirus.
  • the cAd5-EGFP cosmid has also been treated with Ras endonucleases! and Bstll07l.
  • the hydrolysis products were ligated.
  • the resulting DNA contained in the ligase mixture was packaged in phage heads and competent DH5a cells were transduced with them. Transformed cells were selected on LB agar medium with the antibiotic ampicillin. Plasmid DNA was isolated by boiling
  • cosmid constructs containing the genome of the recombinant human adenovirus of the fifth serotype with expression cassettes which include the NP gene (cosmid cAd5-NP), the GPN21 gene (cosmid cAd5-GPNs1), GPN22 (cosmid cAd5-GPN22) , GPN23 (cosmid cAd5-GPN23), GPN24 (cosmid cAd5-GPN24).
  • plasmid constructs carrying expression cassettes with the Ebola virus genes as part of the full-size recombinant adenovirus genomes were hydrolyzed by restriction endonucleases Rac! and Swal to remove the plasmid portion and transfected into eukaryotic HEK293 cells. 5 days after transfection, blind passages of material were performed to propagate recombinant adenoviruses expressing Ebola virus genes. As a result, “seed” material was obtained, which was then used to accumulate preparative amounts of recombinant adenoviruses.
  • HEK293 cells were cultured in DMEM supplemented with 10% fetal calf serum in an incubator at 37 ° C and 5% C0 2 . Cells were placed on 30 mm 2 Petri culture dishes and incubated for one day until 70% confluency was achieved.
  • Ad-NP Ad-NP
  • control preparations of adenovirus Ad-null - recombinant adenovirus without inserts, Ad- GPwt recombinant adenovirus containing non-optimized GP sequence
  • Ad-null - recombinant adenovirus without inserts Ad- GPwt recombinant adenovirus containing non-optimized GP sequence
  • the expression of Ebola virus antigens was checked by immunoblotting.
  • the medium was selected from the cells, the cells were washed with sterile phosphate-buffered saline, and then lysed using RIPA buffer (Pierce) according to the protocol of the manufacturer.
  • electrophoresis was carried out under denaturing conditions in a 10% SDS-polyacrylamide gel SPRINT NEXT GEL® 10% (Amresco) in the NEXT GEL® Running Buffer, 20X (Amresco) using the Mini-PROTEAN® Tetra Cell (Bio-Rad) for 20 minutes at 250V.
  • proteins were transferred onto a Trans-Blot® Turbo TM Mini Nitrocellulose Transfer Packs (Bio-Rad) nitrocellulose membrane in Tris-CAPS buffer (Bio-Rad) using the Trans-Blot® SD Semi-Dry Transfer Cell transfer system (Bio- Rad) for 15 minutes at 25V. Then blocking of a nonspecific signal was carried out.
  • the membrane was incubated in a solution of 3% skim milk in phosphate-buffered saline with 0.05% Tween20 (TFSB) for one hour at room temperature. After that, the membrane was incubated for 16 hours at 4 ° C with antibodies to the GP protein or with antibodies to the NP protein in a solution of 3% skim milk in TFSB. Next, the membrane was washed with a TFSB solution and the membrane was treated with a solution of secondary antibodies conjugated to horseradish peroxidase in a solution of 3% skim milk in TFSB at 37 ° C on a shaker for 1 hour. Then the membrane was thoroughly washed with a solution of TFSB.
  • TFSB Tween20
  • the expression of the target NP protein was detected in the cells to which Ad-NP was added after 24 hours.
  • expression of the target GP protein was observed in cells transduced with recombinant adenoviruses containing both the modified and unmodified GP gene.
  • higher expression levels were observed in cells to which recombinant adenoviruses containing modified GP genes were added than in cells transduced with adenovirus expressing the unmodified GP gene.
  • mice were used, females 18g. All animals were divided into 52 groups of 3 animals, which were administered intramuscularly:
  • Ad-NP 10 7 PFU / mouse Ad-GPNs1 10 7 PFU / mouse
  • Ad-NP 10 7 PFU / mouse Ad-GPN21 10 8 PFU / mouse
  • Ad-NP 10 7 PFU / mouse Ad-GPN22 10 7 PFU / mouse
  • Ad-NP 10 7 PFU / mouse Ad-GPN23 10 7 PFU / mouse
  • Ad-NP 10 7 PFU / mouse Ad-GPN ° 3 10 9 PFU / mouse
  • Ad-NP 10 7 PFU / mouse Ad-GPN24 10 7 PFU / mouse
  • Ad-NP 10 7 PFU / mouse Ad-GPN24 10 8 PFU / mouse 12
  • Ad- -NP 10 7 PFU / mouse Ad-GPN Q 4 10 9 PFU / mouse
  • Ad- ⁇ NP 10 8 PFU / mouse Ad-GPNs1 10 8 PFU / mouse
  • Ad- -NP 10 8 PFU / mouse Ad-GPN Q 3 10 8 PFU / mouse
  • Ad- ⁇ NP 10 8 PFU / mouse Ad-GPNs4 10 8 PFU / mouse
  • Ad- ⁇ NP 10 9 PFU / mouse Ad-GPNs3 10 9 PFU / mouse
  • the titer of antibodies to the GP protein was determined. Serum samples were diluted with a 2-fold dilution starting at a 1: 200 dilution. A total of 8 dilutions of each sample were prepared, which were added 50 ⁇ l to the wells of the tablet, with pre-adsorbed GP protein. Next, incubation was carried out for 1 hour at 37 ° C.
  • the titer of antibodies to the NP protein was determined in the blood serum of mice immunized with an immunobiological agent.
  • the developed immunobiological agent including recombinant human adenovirus of serotype 5, containing the Ebola virus GP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 with a modified nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 ..
  • adenovirus 5 serotype containing an expression cassette with an insert of the Ebola virus NP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/ Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, SEQ ID NO: 5, wherein the amount of each of the adenoviruses varies from October 7 PFU / dose to 10 9 PFU / dose eff su- stimulate humoral immune responses against Ebola virus antigens in the entire range of selected doses.
  • the lymphoproliferative test allows one of the key properties of an adaptive immune response to be evaluated - the ability of antigen-specific lymphocyte clones to rapidly proliferate and differentiate into effector cells.
  • the most common technique for assessing lymphoproliferation is staining of cells with CFSE dye.
  • the CFSE conjugate with proteins that forms in labeled cells is retained by these cells throughout development, as well as during division. Label transmitted to daughter cells and never passes to neighboring cells in a population. CFSE allows you to track cell division, because when dividing the concentration of the label in daughter cells decreases exactly 2 times, and the fluorescence intensity, respectively, too.
  • mice were used. All animals were divided into six groups, which were administered intramuscularly:
  • Ad-NP 10 8 PFU / mouse Ad-GPN ° 2 10 8 PFU / mouse
  • Ad-NP 10 8 PFU / mouse Ad-GPN ° 4 10 8 PFU / mouse
  • the spleen was taken from animals, from which lymphocytes were then isolated by centrifugation in a ficoll-urographin gradient. Then, the isolated cells were stained with CFSE according to the procedure (Monitoring lymphocyte proliferation in vitro and in vivo with the intracellular fluorescent dye carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester / Quah BJ, Warren HS, Parish CR Nat Protoc. 2007; 2 (9), C: 2049-2056. ) and analyzed by flow cytometry. The results are presented in the form of a histogram (FIG. 2).
  • the developed immunobiological agent including recombinant human adenovirus of serotype 5, containing the Ebola virus GP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 with a modified nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4.
  • the aim of this experiment was to compare the immunogenicity of the recombinant proteins GPNsl, GPN22, GPN Q 3, GPN Q 4 obtained by introducing a modified GP gene sequence (selected from SEQ ID N2I, SEQ ID N22, SEQ ID N23, SEQ ID N24, respectively) with the immunogenicity of the GPN26 protein obtained by introducing into the producer cells an unmodified GP gene sequence (SEQ ID N26). Proteins were isolated from producer cells and purified using chromatography methods.
  • Protein immunogenicity was evaluated by the formation of specific antibodies after double immunization of BALB / c mice (dose of 10 ⁇ g / mouse) with an interval of 3 weeks. One week after the last immunization, animals were bled. Next, blood tubes were kept for 30 min in an incubator at a temperature of 37 ° C and then serum was taken. The titer of specific antibodies was determined using enzyme immunoassay. Serum samples were diluted with a 2-fold dilution starting at a 1: 200 dilution. A total of 8 dilutions of each sample were prepared, which were added 50 ⁇ l to the wells of the tablet, with pre-adsorbed GP protein. Next, incubation was carried out for 1 hour at 37 ° C.
  • the antibody titer was determined as the last dilution in which the optical density of the solution was significantly higher than in the negative control group (intact animals). The results are presented in table 3. Table 3 - The titer of specific antibodies to the protein GP in the blood serum of mice
  • the purpose of this experiment was to determine the possibility of using hyaluronidase as part of the developed immunobiological agent to increase the efficiency of cell transduction by recombinant adenoviruses.
  • This enzyme depolymerizes hyaluronic acid, which is part of the intercellular substance.
  • the hyaluronic acid molecule breaks up into small fragments, which causes a thinning of the intercellular substance gel layer and, accordingly, facilitates the penetration of recombinant adenoviruses directly to the target cells.
  • the experiment used laboratory mice of the BALB / c line of females weighing 18 g. Animals were divided into 5 groups, which were intramuscularly injected
  • Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse
  • Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and HUME / mouse hyaluronidase
  • Ad-luc recombinant adenovirus containing the luciferase gene 10 7 PFU / mouse and 25 IU hyaluronidase / mouse
  • Ad-luc recombinant adenovirus containing the luciferase gene 10 7 PFU / mouse and 50 IU hyaluronidase / mouse
  • Doses of enzymes were chosen based on their solubility and the maximum volume that can be entered intramuscularly in mice.
  • the dose of recombinant adenovirus was chosen as the lowest of those that are supposed to be used in the developed immunobiological agent.
  • hyaluronidase in doses of at least 672ME / person provides better penetration of adenovirus into the tissues and, therefore, can be used for these purposes as part of the developed immunobiological preparation.
  • the hyaluronidase enzyme is approved for use by humans for the correction of various pathological conditions associated with joint diseases, for improving the absorption of radiocontrast substances, local anesthetics, etc. for intramuscular, subcutaneous and inhalation routes of administration.
  • the developed immunobiological agent can be used for intramuscular, subcutaneous and inhalation administration and can be presented in various dosage forms: a solution for subcutaneous / intramuscular administration, powder or solution for inhalation, in the form of a lyophilizate.
  • human serotype 5 adenovirus containing the GP gene human serotype 5 adenovirus containing the NP gene in an effective ratio and containing hyaluronidase in 1-5 ml of buffer solution are mixed.
  • Any solution non-toxic to humans and containing all the necessary components ensuring the viability of the adenoviral vector and enzyme activity can act as a buffer solution.
  • phosphate buffered saline phosphate buffered saline.
  • the lyophilized form is obtained by freeze drying a suspension containing human serotype 5 adenovirus containing the GP gene, human serotype 5 adenovirus containing the NP gene in an effective ratio and containing hyaluronidase in 1-5 ml of buffer solution. Any solution that preserves the viability of adenoviral particles and the activity of enzymes after freeze drying can be used as a buffer solution. Before use, the lyophilized preparation is diluted with sterile distilled water to a volume of 1-5 ml (it is necessary to restore the volume that was before freeze drying). An immunobiological agent can also be presented in the form of two solutions that are in two separate bottles and mixed immediately before use.
  • one bottle contains human serotype 5 adenovirus containing the GP gene and human serotype 5 adenovirus containing the NP gene in an effective ratio in the buffer solution, and the other bottle contains hyaluronidase, as well as buffer components.
  • the contents of one or both vials may also be freeze-dried.
  • the claimed invention used the technology of modification of the nucleotide sequence
  • the authors carried out an original modification of the nucleotide sequence, the purpose of which is not so much to change some codons to others coding for the same amino acids for more efficient expression of the expression product, but to change the nucleotide sequence to change the amino acid sequence.
  • the amino acid sequences of the Ebola virus were changed and those that, due to their altered structure, were found to have significantly higher specific immunogenicity compared to the unchanged variant.
  • Example 5 shows that when using equal amounts of recombinant proteins for animal vaccination, proteins obtained using modified nucleotide sequences have significantly greater immunogenicity compared to proteins obtained using an unchanged nucleotide sequence.
  • ss increase the immunogenicity of the claimed immunobiological agent.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

The invention relates to immunology and virology, and can be used as a specific prophylactic drug against diseases caused by the Ebola virus. An immunobiological drug has been developed, comprising a recombinant human adenovirus of serotype 5, which comprises an expressing cartridge with an insert of the GP gene of the Ebola virus, wherein the GP gene of the Ebola virus which is used is the GP gene of the Ebola virus /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 with a modified nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, and additionally comprising a recombinant human adenovirus of serotype 5, which comprises an expressing cartridge with an insert of the NP gene of the Ebola virus /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 SEQ ID NO: 5 which enhances the immunogenic properties of the drug developed. The immunobiological drug additionally comprises hyaluronidase. A method has also been developed for using the immunobiological drug for inducing specific immunity to the Ebola virus by said immunobiological drug being introduced in an effective quantity.

Description

Иммунобиологическое средство и способ его использования для индукции специфического иммунитета против вируса  Immunobiological agent and method of its use for the induction of specific immunity against the virus
Эбола.  Ebola
Область техники Technical field
Изобретение относится к иммунологии и вирусологии, и может быть использовано в качестве специфического профилактического средства против заболеваний, вызванных вирусом Эбола.  The invention relates to immunology and virology, and can be used as a specific prophylactic against diseases caused by the Ebola virus.
Предшествующий уровень техники. The prior art.
Геморрагическая лихорадка Эбола в настоящий момент является одним из самых опасных заболеваний, смертность от которого достигает 90%. Возбудителем данного заболевания является вирус Эбола (Ebolavirus), который относится к семейству филовирусов. С момента обнаружения данного вируса в 1976 году, он стал причиной нескольких серьезных эпидемий в Западной Африке, последняя из которых в 2014 году унесла жизни более 4000 людей. Поэтому разработка вакцин против геморрагической лихорадки Эбола является актуальной задачей современного здравоохранения.  Ebola hemorrhagic fever is currently one of the most dangerous diseases, the mortality rate from which reaches 90%. The causative agent of this disease is the Ebola virus (Ebolavirus), which belongs to the family of filoviruses. Since the discovery of the virus in 1976, it has caused several serious epidemics in West Africa, the last of which in 2014 claimed the lives of more than 4,000 people. Therefore, the development of vaccines against Ebola hemorrhagic fever is an urgent task of modern health care.
Известно решение согласно патенту WO2012050 93 в котором предполагается использование липосом, включающих в себя белковые антигены вируса Эбола.  A solution is known according to patent WO2012050 93 in which the use of liposomes comprising protein antigens of the Ebola virus is contemplated.
Изобретение согласно патенту СА2768801 предусматривает использование вирусоподобных частиц, которые представляют собой белки вируса Эбола, экспрессированные в клетках млекопитающих и самопроизвольно собирающиеся в вирусоподобные структуры. The invention according to patent CA2768801 provides for the use of virus-like particles, which are Ebola virus proteins, expressed in mammalian cells and spontaneously assembled into virus-like structures.
Известно решение согласно патенту US2013323243, где предусматривается использование гибридного белка, часть из которого представлена антигеном - гликопротеином вируса Эбола, а вторая часть сегментом иммуноглобулина. Данный гибридный белок может вводиться самостоятельно, либо ген данного белка может быть вставлен в вирусный вектор.  A solution is known according to the patent US2013323243, which provides for the use of a hybrid protein, some of which is represented by the antigen - glycoprotein of the Ebola virus, and the second part by the immunoglobulin segment. This fusion protein can be introduced on its own, or the gene of this protein can be inserted into a viral vector.
Из заявки US N° 20060269572 А1 известно средство, характеризующееся тем, что содержит два рекомбинантных аденовируса человека 5 серотипа, где первый аденовирус содержит экспрессирующую кассету со вставкой гена GP вируса Эбола, а второй аденовирус содержит экспрессирующую кассету со вставкой гена NP вируса Эбола. Также описан способ иммунизации индивидуума с помощью такого средства.  US Patent Application No. 20060269572 A1 discloses an agent characterized in that it contains two recombinant human adenoviruses of serotype 5, where the first adenovirus contains an expression cassette with an Ebola virus GP gene insert and the second adenovirus contains an expression cassette with an Ebola virus NP gene insertion. A method for immunizing an individual using such an agent is also described.
Однако при использовании не модифицированных нуклеотидных последовательностей, снижается иммуногенность по сравнению с белками, полученными с использованием измененной нуклеотидной последовательности. В результате чего получают средство с низкой удельной иммуногенностью.  However, when using unmodified nucleotide sequences, immunogenicity is reduced compared to proteins obtained using the modified nucleotide sequence. As a result, an agent with low specific immunogenicity is obtained.
Известно решение согласно патенту US20100047282 А1 , где в качестве вакцины против геморрагической лихорадки Эбола используют рекомбинантный аденовирус, содержащий ген гликопротеина вируса Эбола (GP). Данное решение основывается на том, что при попадании в организм аденовирусный вектор проникает в клетки, где начинается экспрессия вирусного антигена. Это приводит к индукции иммунного ответа, направленного против вирусного антигена и экспрессирующих его клеток. A solution is known according to US20100047282 A1, where a recombinant adenovirus containing the Ebola virus glycoprotein gene (GP) is used as a vaccine against Ebola hemorrhagic fever. This decision is based on the fact that when an adenoviral vector enters the body, it enters the cells where the expression of the viral antigen begins. This leads to induction. an immune response directed against a viral antigen and cells expressing it.
Данное техническое решение как наиболее близкое к заявляемому по составу действующего вещества и способу его использования выбрано авторами заявляемого изобретения за прототип. В связи с тем, что на дату национального приоритета заявки US20100047282 А1 2 августа 2004 года ничего не было известно о штамме вируса Эбола /H.sapiens- wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, так как впервые данный возбудитель выделен и охарактеризован в июле 2014 года, нуклеотидная последовательность его генов не могла быть использована для конструирования рекомбинантных аденовирусных частиц. Соответственно, заявители не имели возможности создать аденовирусную конструкцию с охарактеризованными культурально- морфологическими свойствами, уровнем экспрессии, иммуногенными свойствами. Это является существенным недостатком этой конструкции, так как не позволяет использовать ее для получения специфического иммунитета к вирусу Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056.  This technical solution as the closest to the claimed by the composition of the active substance and the method of its use is selected by the authors of the claimed invention for the prototype. Due to the fact that on the date of national priority of application US20100047282 A1 on August 2, 2004, nothing was known about the Ebola virus strain /H.sapiens-wt / SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, since this pathogen was first detected isolated and characterized in July 2014, the nucleotide sequence of its genes could not be used to construct recombinant adenoviral particles. Accordingly, the applicants were not able to create an adenoviral construct with characterized cultural and morphological properties, expression level, immunogenic properties. This is a significant drawback of this design, since it does not allow using it to obtain specific immunity to the Ebola virus /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056.
Раскрытие настоящего изобретения. Disclosure of the present invention.
Задачей настоящего изобретения является создание иммунобиологического средства для эффективной индукции иммунного ответа против вируса Эбола /H.sapiens- wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056. з Поставленная задача решается за счёт того, что разработано иммунобиологическое средство, включающее рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, содержащий экспрессирующую кассету со вставкой гена GP вируса Эбола, при этом в качестве гена GP вируса Эбола используют ген GP вируса Эбола /H.sapiens- wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 с модифицированной нуклеотидной последовательностью, выбранной из SEQ ID NO:1 , SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3, SEQ ID NO:4 и дополнительно включающее рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, содержащий экспрессирующую кассету со вставкой гена NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056 SEQ ID NO:5 с обеспечением усиления иммунногенных свойств разработанного средства. Иммунобиологическое средство дополнительно включает гиалуронидазу. Разработан также способ использования иммунобиологического средства для индукции специфического иммунитета к вирусу Эбола путем введения этого иммунобиологического средства эффективном количестве. An object of the present invention is to provide an immunobiological agent for efficiently inducing an immune response against an Ebola virus / H.sapiens-wt / SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056. s The problem is solved due to the fact that an immunobiological agent has been developed, including recombinant human adenovirus 5 serotype, containing an expression cassette with an insert of the Ebola virus GP gene, while the Ebola virus gene GP / H.sapiens-wt / SLE is used as the Ebola virus GP gene / 2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 with a modified nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 and further comprising recombinant human adenovirus 5 serotype, containing expression cassette with N gene insert P Ebola virus /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 SEQ ID NO: 5 to ensure the enhancement of the immunogenic properties of the developed tool. The immunobiological agent further includes hyaluronidase. A method has also been developed for using an immunobiological agent to induce specific immunity to the Ebola virus by administering this immunobiological agent in an effective amount.
Описание перечня последовательностей Description of the sequence listing
SEQ ID NO:1 - нуклеотидная последовательность GPNQ1 , которая представляет собой последовательность гена GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056, модифицированную путем замены редких кодонов на более часто встречающиеся у человека. SEQ ID NO:2 - нуклеотидная последовательность GPN°2, которая представляет собой последовательность гена GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056, модифицированную путем добавления аденина в 887 положение. SEQ ID NO: 1 is the nucleotide sequence of GPNQ1, which is the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, modified by replacing rare codons with more common ones in humans. SEQ ID NO: 2 is the GPN ° 2 nucleotide sequence, which is the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, modified by adding adenine at the 887 position.
SEQ ID NO:3 - нуклеотидная последовательность GPN°3, которая представляет собой последовательность гена GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056, модифицированную путем добавления аденина в 887 положение и замены кодона GAG на кодон GAC.  SEQ ID NO: 3 is the nucleotide sequence of GPN ° 3, which is the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, modified by adding adenine at the 887 position and replacing the codon GAG to codon GAC.
SEQ ID NO:4 - нуклеотидная последовательность GPN°4, которая представляет собой последовательность гена GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056 модифицированную путем добавления аденина в 887 положение и замены 2х кодонов AAA, на кодоны AAG SEQ ID NO: 4 is the nucleotide sequence of GPN ° 4, which is the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 modified by adding adenine at the 887 position and replacing 2 codons AAA, to AAG codons
SEQ ID NO:5 - нуклеотидная последовательность гена NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056 SEQ ID NO: 5 - nucleotide sequence of the NP gene of the Ebola virus /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056
SEQ ID NO:6 - нуклеотидная последовательность GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056  SEQ ID NO: 6 - Ebola virus GP nucleotide sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056
Описание фигур Description of figures
На фиг. 1 In FIG. one
представлены результаты определения экспрессии белков GP и NP в клетках НЕК293, после добавления к ним рекомбинантных аденовирусов (Ad-GPN21 , Ad-GPN22, Ad- GPN23, Ad-GPN°4 и Ad-NP, соответственно). presents the results of determining the expression of GP and NP proteins in HEK293 cells, after adding to them recombinant adenoviruses (Ad-GPN21, Ad-GPN22, Ad-GPN23, Ad-GPN ° 4 and Ad-NP, respectively).
С 1 no 7 трек - представлены данные по экспрессии белка GP, где  Track 1 to 7 - data on GP protein expression are presented, where
1 - лизат клеток, к которым добавляли фосфатно- солевой буфер,  1 - cell lysate, to which was added phosphate-buffered saline,
2 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-null,  2 - cell lysate, to which Ad-null was added,
3 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-wt  3 - cell lysate to which Ad-wt was added
4 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GPN°1  4 - cell lysate to which Ad-GPN ° 1 was added
5 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GPN22  5 - cell lysate to which Ad-GPN22 was added
6 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GPN23  6 - cell lysate to which Ad-GPN23 was added
7 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GPN24  7 - cell lysate to which Ad-GPN24 was added
С 8 по 10 трек - представлены данные по экспрессии белка NP, где  From track 8 to 10 - data on NP protein expression are presented, where
8 - лизат клеток, к которым добавляли фосфатно- солевой буфер,  8 - cell lysate, to which was added phosphate-buffered saline,
9 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-null,  9 - cell lysate to which Ad-null was added,
10 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-NP  10 - cell lysate to which Ad-NP was added
На фиг. 2 представлены результаты лимфопролиферативного анализа In FIG. 2 presents the results of lymphoproliferative analysis
Ось ординат - количество пролиферирующих клеток, %  The ordinate axis - the number of proliferating cells,%
Ось абсцисс - различные группы животных, которым вводили  The abscissa axis - various groups of animals that were introduced
1. фосфатный буфер (100 мкл)  1. phosphate buffer (100 μl)
2. Ad-null 2*108БОЕ/мышь 2. Ad-null 2 * 10 8 PFU / mouse
3. Ad-NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPN21 108БОЕ/мышь 3. Ad-NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPN21 10 8 PFU / mouse
4. Ad-NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPN22 108БОЕ/мышь, 5. Ad-NP Ю ОЕ/мышь, Ad-GPN23, 10аБОЕ/мышь 4. Ad-NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPN22 10 8 PFU / mouse, 5. Ad-NP Yu OE / mouse, Ad-GPN23, 10 a PFU / mouse
6. Ad-NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPNs4 108БОЕ/мышь 6. Ad-NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPNs4 10 8 PFU / mouse
На фиг. 3 представлены результаты анализа способности гиалуронидазы увеличивать способность аденовирусов проникать в клетки млекопитающих In FIG. 3 presents the results of an analysis of the ability of hyaluronidase to increase the ability of adenoviruses to penetrate mammalian cells.
Ось ординат - люминесценция, кванты/секунду Y-axis - luminescence, quanta / second
Ось абсцисс - различные группы животных, которым вводилиThe abscissa axis - various groups of animals that were introduced
1. Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107БОЕ/мышь 1. Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse
2. Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107БОЕ/мышь и гиалуронидазу ЮМЕ/мышь 2. Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and HUME / mouse hyaluronidase
3. Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107БОЕ/мышь и гиалуронидазу 25МЕ/мышь 3. Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and 25 IU hyaluronidase / mouse
4. Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107БОЕ/мышь и гиалуронидазу 50МЕ/мышь 4. Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and 50 IU hyaluronidase / mouse
5. Гиалуронидаза ЮМЕ/мышь  5. Hyaluronidase UME / mouse
6. Гиалуронидаза 25МЕ/мышь  6. Hyaluronidase 25ME / mouse
7. Гиалуронидаза 50МЕ/мышь  7. Hyaluronidase 50ME / mouse
8. Интактные животные  8. Intact animals
Реализация изобретения The implementation of the invention
Из литературных данных известно, что наиболее перспективными вакцинными антигенами вируса Эбола являются гликопротеин GP, который является поверхностным белком вириона и ядерный белок NP. Использование обоих антигенов одновременно позволит добиться более комплексного иммунного ответа и обеспечить протективный эффект против большего количества штаммов вируса Эбола. From literature data it is known that the most promising vaccine antigens of the Ebola virus are the glycoprotein GP, which is the surface protein of the virion and the nuclear protein NP. Using both antigens at the same time will achieve a more complex immune response and provide a protective effect against more strains of the Ebola virus.
Настоящее изобретение представляет собой композицию, состоящую из рекомбинантного аденовируса человека 5 серотипа, содержащего ген гликопротеина (GP) вируса Эбола и рекомбинантного аденовируса человека 5 серотипа, содержащего ген ядерного белка (NP) вируса Эбола, взятых в эффективном соотношении. При этом в качестве гена GP была использована модифицированная последовательность, выбранная как один из 4 вариантов: GPN21 , GPNQ2, GPNQ3, GPNQ4. The present invention is a composition consisting of recombinant human adenovirus 5 serotype containing the Ebola virus glycoprotein (GP) gene and recombinant human 5 adenovirus serotype containing the Ebola virus nuclear protein (NP) gene, taken in an effective ratio. At the same time, a modified sequence was used as the GP gene, chosen as one of 4 options: GPN21, GPN Q 2, GPNQ3, GPNQ4.
В качестве гена NP была использована не модифицированная последовательность гена NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056.  As the NP gene, the unmodified sequence of the Ebola virus NP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 was used.
1 доза разработанного иммуностимулирующего средства включает:  1 dose of the developed immunostimulating agent includes:
Рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, который содержит ген белка NP вируса Эбола /H.sapiens- wt SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 - 107 до 109 бляшкообразующих единиц (БОЕ) Recombinant human adenovirus of serotype 5, which contains the Ebola virus NP protein gene /H.sapiens-wt SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 - 10 7 to 10 9 plaque forming units (PFU)
Рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, который содержит модифицированную последовательность гена GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056, выбранную из GPNQ1 , GPNQ2, GPN°3, GPN24 - 107 до 109 бляшкообразующих единиц (БОЕ) Буфер, обеспечивающий жизнеспособность рекомбинантных аденовирусов и безопасный для введения млекопитающим Recombinant human adenovirus 5 serotype, which contains a modified Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, selected from GPNQ1, GPN Q 2, GPN ° 3, GPN24 - 10 7 up to 10 9 plaque forming units (PFU) A buffer that ensures the viability of recombinant adenoviruses and is safe for administration to mammals
Для улучшения проникновения рекомбинантных аденовирусов в клетки млекопитающих, в состав композиции включен фермент гиалуронидаза, который расщепляет гиалуроновую кислоту, входящую в состав межклеточного вещества.  To improve the penetration of recombinant adenoviruses into mammalian cells, the composition includes the enzyme hyaluronidase, which breaks down hyaluronic acid, which is part of the intercellular substance.
Пример 1. Example 1
Получение рекомбинантных аденовирусов, содержащих гены антигенов вируса Эбола - ядерного белка NP и гликопротеина GP. Obtaining recombinant adenoviruses containing genes for antigens of the Ebola virus - nuclear protein NP and glycoprotein GP.
Разработанное иммунобиологическое средство представляет собой композицию, состоящую из рекомбинантного аденовируса человека 5 серотипа, содержащего ген гликопротеина (GP) вируса Эбола и рекомбинантного аденовируса человека 5 серотипа, содержащего ген (NP) вируса Эбола, взятых в эффективном соотношении. При этом в качестве гена GP была использована модифицированная последовательность, выбранная как один из 4 вариантов: GPN21 , GPN°2, GPN°3, GPN°4.  The developed immunobiological agent is a composition consisting of recombinant human adenovirus 5 serotype containing the Ebola virus glycoprotein (GP) gene and recombinant human adenovirus 5 serotype containing the Ebola virus gene (NP) taken in an effective ratio. In this case, a modified sequence was used as the GP gene, chosen as one of 4 options: GPN21, GPN ° 2, GPN ° 3, GPN ° 4.
Последовательность GPN21 была получена из последовательности гена GP вируса Эбола /H.sapiens- wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 путем частичных замен кодонов, которые редко встречаются в генах человека, на кодоны, которые встречаются наиболее часто. Данные по частоте использования кодонов у различных организмов общедоступны (например, ресурс www.kazusa.or.jp). Использование оптимизированной таким образом нуклеотидной последовательности, в конечном итоге, приведет к усилению экспрессии целевого гена в клетках человека. The GPN21 sequence was obtained from the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt / SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 by partially replacing codons that are rarely found in human genes with codons that are most common. Data on the frequency of use of codons in various organisms are generally available (for example, the resource www.kazusa.or.jp). The use of a nucleotide sequence optimized in this way will ultimately lead to increased expression of the target gene in human cells.
Последовательность GPN°2 была получена из последовательности гена GP вируса Эбола /H.sapiens- wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 путем добавления аденина в 887 положение. Известно, (J.Lee, Е. Saphire, Ebolavirus glycoprotein structure and mechanism of entry, Future Virol., 2009; 4(6), C.621-635), что в гене GP в этом месте образуется шпилька и L-полимераза вируса Эбола останавливается, при этом образуется «короткая» секретируемая форма GP. Однако, с вероятностью 20% L- полимераза делает в этом месте ошибку, вставляя дополнительный нуклеотид, в результате чего сдвигается рамка считывания и образуется трансмембранный вариант GP, который считается наиболее иммуногенным антигеном вируса Эбола. Таким образом, если для конструирования рекомбинантного аденовируса использовать исходную последовательность гена GP, то в результате будет экспрессироваться «короткая», низкоиммуногенная форма белка; а если использовать модифицированную последовательность GPN22, то будет экспрессироваться трансмембранный высокоиммунногенный белок.  The GPN ° 2 sequence was obtained from the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt / SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 by adding adenine at the 887 position. It is known (J. Lee, E. Saphire, Ebolavirus glycoprotein structure and mechanism of entry, Future Virol., 2009; 4 (6), C.621-635) that a hairpin and L-polymerase are formed in the GP gene at this point Ebola virus stops, and a “short” secreted form of GP is formed. However, with a 20% probability, L-polymerase makes a mistake at this point by inserting an additional nucleotide, as a result of which the reading frame shifts and a transmembrane variant of GP is formed, which is considered the most immunogenic antigen of the Ebola virus. Thus, if the original sequence of the GP gene is used to construct the recombinant adenovirus, then a "short", low-immunogenic form of the protein will be expressed as a result; and if a modified GPN22 sequence is used, a transmembrane highly immunogenic protein will be expressed.
Последовательность GPN°3 была получена из последовательности гена GP вируса Эбола /H.sapiens- wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 путем ю добавления аденина в 887 положение, которое необходимо для экспрессии трансмембранного выскоиммуногенного белка. Кроме того, произведена замена кодона GAG, кодирующего глутаминовую кислоту, на кодон GAC, кодирующий аспарагиновую кислоту. The GPN ° 3 sequence was obtained from the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt / SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 by adding adenine at 887 position, which is necessary for expression of the transmembrane high immunogenic protein. In addition, the GAG codon encoding glutamic acid was replaced by the GAC codon encoding aspartic acid.
Данная замена приводит к уменьшению цитотоксичности данного белка in vitro, при сохранении его иммуногенности.  This replacement leads to a decrease in the cytotoxicity of this protein in vitro, while maintaining its immunogenicity.
Последовательность GPNQ4 была получена из последовательности гена GP вируса Эбола /H.sapiens- wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 путем добавления аденина в 887 положение, которое необходимо для экспрессии трансмембранного выскоиммуногенного белка. Кроме того, произведена замена 2х кодонов AAA, на кодоны AAG. Оба эти триплета кодируют одну аминокислоту - лизин. Однако, благодаря данной замене в этом месте нуклеотидной последовательности не образуется шпилька, что в конечном итоге приводит к увеличению экспрессии данного белка в клетках млекопитающих. The GPN Q 4 sequence was obtained from the Ebola virus GP gene sequence /H.sapiens-wt / SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 by adding adenine at the 887 position, which is necessary for expression of the transmembrane highly immunogenic protein. In addition, 2 AAA codons were replaced with AAG codons. Both of these triplets encode one amino acid - lysine. However, due to this substitution, a hairpin is not formed at this location of the nucleotide sequence, which ultimately leads to an increase in the expression of this protein in mammalian cells.
В качестве гена NP была использована не модифицированная последовательность гена NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056.  As the NP gene, the unmodified sequence of the Ebola virus NP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 was used.
Было получено 6 плазмидных конструкций, несущих различные варианты гена GP и ген NP вируса Эбола: pShuttle- NP, pShuttle-GPNsl , pShuttle-GPN°2, pShuttle-GPNQ3, pShuttle- GPNs4, pShuttle-GPwt (контроль, содержит не модифицированный ген GP вируса Эбола /H.sapiens- wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 . Все последовательности антигенов вируса Эбола были химически синтезированы. Six plasmid constructs carrying various variants of the GP gene and the Ebola virus NP gene were obtained: pShuttle-NP, pShuttle-GPNsl, pShuttle-GPN ° 2, pShuttle-GPN Q 3, pShuttle-GPNs4, pShuttle-GPwt (control, contains unmodified Ebola virus GP gene /H.sapiens- wt / SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056. All Ebola antigen sequences were chemically synthesized.
Полученные плазмидные векторы далее были использованы для получения плазмидных конструкций, несущих полноразмерные рекомбинантные геномы аденовирусов. Для этого плазмидные вектора с соответствующими экспрессионными кассетами, содержащими гены вируса Эболы (pShuttle-NP, pShuttle-GPNel , pShuttle- GPNQ2, pShuttle-GPNQ3, pShuttle-GPN24, pShuttle-GPwt) были обработаны эндонуклеазами Pad и Bstll07l для извлечения экспрессионной кассеты с целью последующего лигирования с космидным вектором, содержащим полный геном рекомбинантного аденовируса. В качестве космидного вектора, несущего полный геном рекомбинантного аденовируса была использована конструкция cAd5-EGFP, полученная нами ранее. Космида cAd5-EGFP также была обработана эндонуклеазами Рас! и Bstll07l. Продукты гидролиза лигировали. Полученную ДНК содержащуюся в лигазной смеси упаковывали в фаговые головки и ими трансдуцировали компетентные клетки DH5a. Трансформированные клетки отбирали на агаризованной среде LB с антибиотиком ампициллином. Плазмидную ДНК выделяли методом кипячения The resulting plasmid vectors were further used to obtain plasmid constructs carrying the full-sized recombinant adenovirus genomes. For this, plasmid vectors with corresponding expression cassettes containing the Ebola virus genes (pShuttle-NP, pShuttle-GPNel, pShuttle-GPN Q 2, pShuttle-GPN Q 3, pShuttle-GPN24, pShuttle-GPwt) were processed with Pad and Bstll07l endonucleases for extraction expression cassettes for subsequent ligation with a cosmid vector containing the complete recombinant adenovirus gene. The cAd5-EGFP construct, which we obtained earlier, was used as the cosmid vector carrying the complete genome of the recombinant adenovirus. The cAd5-EGFP cosmid has also been treated with Ras endonucleases! and Bstll07l. The hydrolysis products were ligated. The resulting DNA contained in the ligase mixture was packaged in phage heads and competent DH5a cells were transduced with them. Transformed cells were selected on LB agar medium with the antibiotic ampicillin. Plasmid DNA was isolated by boiling
Таким образом, в результате были получены космидные конструкции, содержащие геном рекомбинантного аденовируса человека пятого серотипа с экспрессионными кассетами, в состав которых входит ген NP (космида cAd5-NP), ген GPN21 (космида cAd5-GPNs1 ), GPN22 (космида cAd5- GPN22), GPN23 (космида cAd5-GPN23), GPN24 (космида cAd5-GPN24). На следующем этапе для получения мини-препаратов рекомбинантных аденовирусов, плазмидные конструкции, несущие экспрессионные кассеты с генами вируса Эболы в составе полноразмерных рекомбинантных геномов аденовирусов были гидролизованы эндонуклеазами рестрикции Рас! и Swal для удаления плазмидной части и трансфицированы в эукариотические клетки линии НЕК293. Через 5 дней после трансфекции проводили слепые пассажи материала для размножения рекомбинантных аденовирусов, экспрессирующих гены вируса Эболы. В результате был получен «затравочный» материал, который затем был использован для накопления препаративных количеств рекомбинантных аденовирусов. Thus, as a result, cosmid constructs containing the genome of the recombinant human adenovirus of the fifth serotype with expression cassettes, which include the NP gene (cosmid cAd5-NP), the GPN21 gene (cosmid cAd5-GPNs1), GPN22 (cosmid cAd5-GPN22) , GPN23 (cosmid cAd5-GPN23), GPN24 (cosmid cAd5-GPN24). At the next stage, to obtain mini-preparations of recombinant adenoviruses, plasmid constructs carrying expression cassettes with the Ebola virus genes as part of the full-size recombinant adenovirus genomes were hydrolyzed by restriction endonucleases Rac! and Swal to remove the plasmid portion and transfected into eukaryotic HEK293 cells. 5 days after transfection, blind passages of material were performed to propagate recombinant adenoviruses expressing Ebola virus genes. As a result, “seed” material was obtained, which was then used to accumulate preparative amounts of recombinant adenoviruses.
Таким образом, в результате проведенной работы были получены рекомбинантные аденовирусы, экспрессирующие Ad-NP, Ad-GPNsl , Ad-GPNQ2, Ad-GPNs3, Ad-GPNs4. По результатам проведенного исследования можно заключить, что выбранные варианты антигенов вируса Эбола /H.sapiens- wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, могут быть встроены в геном рекомбинантного аденовируса. При этом ни один из вариантов генов не проявил выраженной токсичности, что позволило получить полный комплект рекомбинантных аденовирусных векторов.  Thus, as a result of the work, recombinant adenoviruses expressing Ad-NP, Ad-GPNsl, Ad-GPNQ2, Ad-GPNs3, Ad-GPNs4 were obtained. According to the results of the study, it can be concluded that the selected variants of the Ebola virus antigens /H.sapiens-wt / SLE / 2014 / Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 can be integrated into the recombinant adenovirus genome. In this case, none of the variants of the genes showed pronounced toxicity, which made it possible to obtain a complete set of recombinant adenoviral vectors.
Пример 2 Example 2
Проверка экспрессии белков NP и GP в клетках, трансфицированных Ad-NP, Ad-GPN21 , Ad-GPNs2, Ad-GPNs3, Ad-GPNQ4. Целью данного эксперимента являлась проверка возможности экспрессии антигенов вируса Эбола NP и GP с помощью сконструированных рекомбинантных аденовирусов. Эксперимент был проведен по следующей схеме. Verification of expression of NP and GP proteins in cells transfected with Ad-NP, Ad-GPN21, Ad-GPNs2, Ad-GPNs3, Ad-GPN Q 4. The purpose of this experiment was to verify the expression of Ebola NP and GP antigens using constructed recombinant adenoviruses. The experiment was carried out as follows.
Клетки НЕК293 культивировали в среде DMEM с добавлением 10% эмбриональной телячьей сыворотки в инкубаторе при температуре 37°С и 5% С02. Клетки помещали на 30мм2 культуральные чашки Петри и инкубировали в течение суток до достижения 70% конфлюэнтности. Далее к клеткам добавляли исследуемые препараты аденовирусов (Ad-NP, Ad-GPN°1 , Ad-GPNQ2, Ad-GPNs3, Ad-GPNs4) и контрольные препараты аденовируса (Ad-null - рекомбинантый аденовирус, не содержащий вставок, Ad-GPwt рекомбинантный аденовирус, содержащий неоптимизированную последовательность GP) из расчета 100 БОЕ/клетку или фосфатный буфер в качестве отрицательного контроля. Через сутки проверяли экспрессию антигенов вируса Эболы методом иммуноблотинга. Для этого был произведен отбор среды с клеток, клетки были промыты стерильным фосфатно-солевым буфером, а затем лизированы с помощью RIPA буфера (Pierce) по протоколу фирмы-производителя. HEK293 cells were cultured in DMEM supplemented with 10% fetal calf serum in an incubator at 37 ° C and 5% C0 2 . Cells were placed on 30 mm 2 Petri culture dishes and incubated for one day until 70% confluency was achieved. Next, the studied preparations of adenoviruses (Ad-NP, Ad-GPN ° 1, Ad-GPN Q 2, Ad-GPNs3, Ad-GPNs4) and control preparations of adenovirus (Ad-null - recombinant adenovirus without inserts, Ad- GPwt recombinant adenovirus containing non-optimized GP sequence) at a rate of 100 PFU / cell or phosphate buffer as a negative control. After a day, the expression of Ebola virus antigens was checked by immunoblotting. For this, the medium was selected from the cells, the cells were washed with sterile phosphate-buffered saline, and then lysed using RIPA buffer (Pierce) according to the protocol of the manufacturer.
После лизиса клеток производили измерение концентрации тотального белка в пробах с помощью реактива Bradford (Sigma) согласно инструкции производителя. Аликвоту выровненных по содержания белка образцов смешивали с Laemmli Sample Buffer (Sigma) и инкубировали в течение 5 минут при 95°С.  After cell lysis, the concentration of total protein in the samples was measured using Bradford reagent (Sigma) according to the manufacturer's instructions. An aliquot of protein-aligned samples was mixed with Laemmli Sample Buffer (Sigma) and incubated for 5 minutes at 95 ° C.
Далее проводили электрофорез в денатурирующих условиях в 10% SDS-полиакриламидном геле SPRINT NEXT GEL® 10% (Amresco) в NEXT GEL® Running Buffer, 20X (Amresco) с помощью системы Mini-PROTEAN® Tetra Cell (Bio- Rad) в течение 20 минут при 250V. После электрофореза белки переносили на нитроцеллюлозную мембрану Trans- Blot® Turbo™ Mini Nitrocellulose Transfer Packs (Bio-Rad) в буфере Tris-CAPS (Bio-Rad) с помощью системы для переноса Trans-Blot® SD Semi-Dry Transfer Cell (Bio-Rad) в течение 15 минут при 25V. Затем проводили блокирование неспецифического сигнала. Для этого мембрану инкубировали в растворе 3% обезжиренного молока в фосфатно-солевом буфере с 0,05% Твин20 (ТФСБ) в течение часа при комнатной температуре. После этого мембрану инкубировали 16 часов при 4°С с антителами к белку GP или с антителами к белку NP в растворе 3% обезжиренного молока в ТФСБ. Далее проводили отмывку мембраны раствором ТФСБ и обрабатывали мембрану раствором вторичных антител, конъюгированных с пероксидазой хрена, в растворе 3% обезжиренного молока в ТФСБ при 37°С на шейкере в течение 1 часа. Затем мембрану тщательно отмывали раствором ТФСБ. Дальнейшую детекцию проводили с помощью набора Clarity™ Western ECL Substrate (Bio-Rad) и проявляли на пленку Hyperfilm® ECL™ (Amersham). По такому же протоколу проводили детекцию белка сравнения GAPDH с помощью антител Anti- GAPDH. Then electrophoresis was carried out under denaturing conditions in a 10% SDS-polyacrylamide gel SPRINT NEXT GEL® 10% (Amresco) in the NEXT GEL® Running Buffer, 20X (Amresco) using the Mini-PROTEAN® Tetra Cell (Bio-Rad) for 20 minutes at 250V. After electrophoresis, proteins were transferred onto a Trans-Blot® Turbo ™ Mini Nitrocellulose Transfer Packs (Bio-Rad) nitrocellulose membrane in Tris-CAPS buffer (Bio-Rad) using the Trans-Blot® SD Semi-Dry Transfer Cell transfer system (Bio- Rad) for 15 minutes at 25V. Then blocking of a nonspecific signal was carried out. For this, the membrane was incubated in a solution of 3% skim milk in phosphate-buffered saline with 0.05% Tween20 (TFSB) for one hour at room temperature. After that, the membrane was incubated for 16 hours at 4 ° C with antibodies to the GP protein or with antibodies to the NP protein in a solution of 3% skim milk in TFSB. Next, the membrane was washed with a TFSB solution and the membrane was treated with a solution of secondary antibodies conjugated to horseradish peroxidase in a solution of 3% skim milk in TFSB at 37 ° C on a shaker for 1 hour. Then the membrane was thoroughly washed with a solution of TFSB. Further detection was performed using the Clarity ™ Western ECL Substrate kit (Bio-Rad) and developed on a Hyperfilm® ECL ™ film (Amersham). Using the same protocol, the GAPDH comparison protein was detected using Anti- GAPDH antibodies.
Результаты иммуноблотинга представлены на Фиг.1. The results of immunoblotting are presented in figure 1.
С 1 по 7 трек - представлены данные по экспрессии белка GP, где: Track 1 to 7 - data on GP protein expression are presented, where:
1 - лизат клеток, к которым добавляли фосфатно- солевой буфер, 2 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-null, 1 - cell lysate, to which was added phosphate-buffered saline, 2 - cell lysate, to which Ad-null was added,
3 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-wt  3 - cell lysate to which Ad-wt was added
4 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GPN°1  4 - cell lysate to which Ad-GPN ° 1 was added
5 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GPNQ2 5 - cell lysate to which Ad-GPN Q 2 was added
6 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GPN°3  6 - cell lysate to which Ad-GPN ° 3 was added
7 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-GPN°4  7 - cell lysate to which Ad-GPN ° 4 was added
С 8 по 10 трек - представлены данные по экспрессии белка NP, где  From track 8 to 10 - data on NP protein expression are presented, where
8 - лизат клеток, к которым добавляли фосфатно- солевой буфер,  8 - cell lysate, to which was added phosphate-buffered saline,
9 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-null,  9 - cell lysate to which Ad-null was added,
10 - лизат клеток, к которым добавляли Ad-NP  10 - cell lysate to which Ad-NP was added
Как видно из полученных данных, в клетках, к которым добавляли Ad-NP через 24 часа была детектирована экспрессия целевого белка NP. В клетках, трансдуцированных рекомбинантными аденовирусами, содержащими как модифицированные и не модифицированный ген GP наблюдалась экспрессия целевого белка GP. При этом, в клетках, к которым добавляли рекомбинантные аденовирусы, которые содержат модифицированные гены GP, наблюдались более высокие уровни экспрессии, чем в клетках, трансдуцированных аденовирусом, экспрессирующим не модифицированный ген GP.  As can be seen from the obtained data, the expression of the target NP protein was detected in the cells to which Ad-NP was added after 24 hours. In cells transduced with recombinant adenoviruses containing both the modified and unmodified GP gene, expression of the target GP protein was observed. Moreover, higher expression levels were observed in cells to which recombinant adenoviruses containing modified GP genes were added than in cells transduced with adenovirus expressing the unmodified GP gene.
Пример 3 Example 3
Определение титра антител к NP и GP после иммунизации животных рекомбинантными аденовирусами Ad- NP, Ad-GPN°1 , Ad-GPNQ2, Ad-GPN°3, Ad-GPN°4. Из литературных данных известно, что антитела играют важную роль в защите организма против вируса Эбола. На модели грызунов показано, что титр антител против антигенов вируса Эбола коррелирует с выживаемостью животных. Determination of antibody titer against NP and GP after immunization of animals with recombinant adenoviruses Ad-NP, Ad-GPN ° 1, Ad-GPNQ2, Ad-GPN ° 3, Ad-GPN ° 4. From literature data it is known that antibodies play an important role in protecting the body against the Ebola virus. The rodent model showed that the antibody titer against Ebola antigens correlates with animal survival.
Поэтому, в данном эксперименте мы оценили титр антител против антигенов NP и GP вируса Эбола, через 5 дней после двукратной иммунизации животных иммунобиологическим средством, включающим рекомбинантный аденовирус, содержащий модифицированный ген GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056, выбранный один из 4 вариантов: GPN21 , GPN22, GPN23, GPN24 и рекомбинантный аденовирус, содержащий ген NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056. Therefore, in this experiment, we evaluated the titer of antibodies against NP and GP antigens of the Ebola virus, 5 days after double immunization of animals with an immunobiological agent including a recombinant adenovirus containing the modified Ebola virus GP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona- G3735.1 GenBank ID KM233056, selected from 4 options: GPN21, GPN22, GPN23, GPN24 and a recombinant adenovirus containing the Ebola virus NP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056.
В эксперименте использовались мыши линии Balb/c, самки 18г. Все животные были разделены на 52 группы по 3 животных, которым внутримышечно вводили:  In the experiment, Balb / c mice were used, females 18g. All animals were divided into 52 groups of 3 animals, which were administered intramuscularly:
1 ) Ad-NP 107БОЕ/мышь, Ad-GPNs1 107БОЕ/мышь 1) Ad-NP 10 7 PFU / mouse, Ad-GPNs1 10 7 PFU / mouse
2) Ad-NP 107БОЕ/мышь, Ad-GPN21 108БОЕ/мышь 2) Ad-NP 10 7 PFU / mouse, Ad-GPN21 10 8 PFU / mouse
3) Ad-NP 107БОЕ/мышь, Ad-GPN21 109БОЕ/мышь 3) Ad-NP 10 7 PFU / mouse, Ad-GPN21 10 9 PFU / mouse
4) Ad-NP 107БОЕ/мышь, Ad-GPN22 107БОЕ/мышь 4) Ad-NP 10 7 PFU / mouse, Ad-GPN22 10 7 PFU / mouse
5) Ad-NP 107БОЕ/мышь, Ad-GPN22 108БОЕ/мышь 5) Ad-NP 10 7 PFU / mouse, Ad-GPN22 10 8 PFU / mouse
6) Ad-NP 107БОЕ/мышь, Ad-GPN22 109БОЕ/мышь 6) Ad-NP 10 7 PFU / mouse, Ad-GPN22 10 9 PFU / mouse
7) Ad-NP 107БОЕ/мышь, Ad-GPN23 107БОЕ/мышь 7) Ad-NP 10 7 PFU / mouse, Ad-GPN23 10 7 PFU / mouse
8) Ad-NP 107БОЕ/мышь, Ad-GPN23 108БОЕ/мышь 8) Ad-NP 10 7 PFU / mouse, Ad-GPN23 10 8 PFU / mouse
9) Ad-NP 107БОЕ/мышь, Ad-GPN°3 109БОЕ/мышь 9) Ad-NP 10 7 PFU / mouse, Ad-GPN ° 3 10 9 PFU / mouse
10) Ad-NP 107БОЕ/мышь, Ad-GPN24 107БОЕ/мышь10) Ad-NP 10 7 PFU / mouse, Ad-GPN24 10 7 PFU / mouse
) Ad-NP 107БОЕ/мышь, Ad-GPN24 108БОЕ/мышь 12)Ad- -NP 107БОЕ/мышь, Ad-GPNQ4 109БОЕ/мышь) Ad-NP 10 7 PFU / mouse, Ad-GPN24 10 8 PFU / mouse 12) Ad- -NP 10 7 PFU / mouse, Ad-GPN Q 4 10 9 PFU / mouse
13) Ad- -NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPNQ1 107БОЕ/мышь13) Ad- -NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPN Q 1 10 7 PFU / mouse
14)Ad- NP 108БОЕ/ ышь, Ad-GPNs1 108БОЕ/мышь14) Ad- NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPNs1 10 8 PFU / mouse
15)Ad- -NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPNs1 109БОЕ/мышь15) Ad- -NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPNs1 10 9 PFU / mouse
16)Ad- NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPNQ2 107БОЕ/мышь16) Ad- NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPNQ2 10 7 PFU / mouse
17)Ad- -NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPN°2 108БОЕ/мышь17) Ad- -NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPN ° 2 10 8 PFU / mouse
18)Ad- -NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPNQ2 109БОЕ/мышь18) Ad- -NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPNQ2 10 9 PFU / mouse
19)Ad- -NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPNQ3 107БОЕ/мышь19) Ad- -NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPN Q 3 10 7 PFU / mouse
20)Ad- -NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPNQ3 108БОЕ/мышь20) Ad- -NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPN Q 3 10 8 PFU / mouse
21 )Ad- -NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPNQ3 109БОЕ/мышь21) Ad- -NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPN Q 3 10 9 PFU / mouse
22)Ad- -NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPN°4 107БОЕ/мышь22) Ad- -NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPN ° 4 10 7 PFU / mouse
23)Ad- NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPNs4 108БОЕ/мышь23) Ad- NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPNs4 10 8 PFU / mouse
24)Ad- -NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPNQ4 109БОЕ/мышь24) Ad- -NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPN Q 4 10 9 PFU / mouse
25)Ad- NP 109БОЕ/мышь, Ad-GPNs1 107БОЕ/мышь25) Ad- NP 10 9 PFU / mouse, Ad-GPNs1 10 7 PFU / mouse
26)Ad- NP 109БОЕ/мышь, Ad-GPNe1 108БОЕ/мышь26) Ad- NP 10 9 PFU / mouse, Ad-GPNe1 10 8 PFU / mouse
27)Ad- NP 109БОЕ/мышь, Ad-GPNQ1 109БОЕ/мышь27) Ad- NP 10 9 PFU / mouse, Ad-GPNQ1 10 9 PFU / mouse
28)Ad- -NP 109БОЕ/мышь, Ad-GPNe2 107БОЕ/мышь28) Ad- -NP 10 9 PFU / mouse, Ad-GPNe2 10 7 PFU / mouse
29)Ad- NP 109БОЕ/мышь, Ad-GPN°2 108БОЕ/мышь29) Ad- NP 10 9 PFU / mouse, Ad-GPN ° 2 10 8 PFU / mouse
30)Ad- NP 109БОЕ/мышь, Ad-GPNQ2 109БОЕ/мышь30) Ad- NP 10 9 PFU / mouse, Ad-GPN Q 2 10 9 PFU / mouse
31 )Ad- NP 109БОЕ/ ышь, Ad-GPN°3 107БОЕ/мышь31) Ad- NP 10 9 PFU / mouse, Ad-GPN ° 3 10 7 PFU / mouse
32)Ad- NP 109БОЕ/мышь, Ad-GPNQ3 108БОЕ/мышь32) Ad- NP 10 9 PFU / mouse, Ad-GPN Q 3 10 8 PFU / mouse
33)Ad- NP 109БОЕ/мышь, Ad-GPNs3 109БОЕ/мышь33) Ad- NP 10 9 PFU / mouse, Ad-GPNs3 10 9 PFU / mouse
34)Ad- NP 109БОЕ/мышь, Ad-GPNQ4 107БОЕ/мышь34) Ad- NP 10 9 PFU / mouse, Ad-GPNQ4 10 7 PFU / mouse
35)Ad- NP 109БОЕ/мышь, Ad-GPNe4 108БОЕ/мышь35) Ad- NP 10 9 PFU / mouse, Ad-GPNe4 10 8 PFU / mouse
36)Ad- NP 109БОЕ/мышь, Ad-GPN°4 109БОЕ/мышь36) Ad- NP 10 9 PFU / mouse, Ad-GPN ° 4 10 9 PFU / mouse
37)Ad- NP 107БОЕ/ ышь, фосфатно-солевой буфер37) Ad- NP 10 7 PFU / mouse, phosphate buffered saline
38)Ad- NP 108БОЕ/мышь, фосфатно-солевой буфер38) Ad- NP 10 8 PFU / mouse, phosphate buffered saline
39)Ad- NP 109БОЕ/мышь, фосфатно-солевой буфер39) Ad- NP 10 9 PFU / mouse, phosphate buffered saline
40)фосфатно-солевой буфер, Ad-GPNs1 107БОЕ/мышь 41 ) фосфатно-солевой буфер, Ad-GPN°1 108БОЕ/мышь40) phosphate buffered saline, Ad-GPNs1 10 7 PFU / mouse 41) phosphate buffered saline, Ad-GPN ° 1 10 8 PFU / mouse
42) фосфатно-солевой буфер, Ad-GPN°1 109БОЕ/мышь42) phosphate buffered saline, Ad-GPN ° 1 10 9 PFU / mouse
43) фосфатно-солевой буфер, Ad-GPNs2 107БОЕ/мышь43) phosphate buffered saline, Ad-GPNs2 10 7 PFU / mouse
44) фосфатно-солевой буфер, Ad-GPNs2 108БОЕ/мышь44) phosphate buffered saline, Ad-GPNs2 10 8 PFU / mouse
45) фосфатно-солевой буфер, Ad-GPNs2 109БОЕ/мышь45) phosphate buffered saline, Ad-GPNs2 10 9 PFU / mouse
46) фосфатно-солевой буфер, Ad-GPN°3 107БОЕ/мышь46) phosphate buffered saline, Ad-GPN ° 3 10 7 PFU / mouse
47) фосфатно-солевой буфер, Ad-GPNs3 108БОЕ/мышь47) phosphate buffered saline, Ad-GPNs3 10 8 PFU / mouse
48) фосфатно-солевой буфер, Ad-GPNs3 109БОЕ/мышь48) phosphate buffered saline, Ad-GPNs3 10 9 PFU / mouse
49) фосфатно-солевой буфер, Ad-GPN°4 107БОЕ/мышь49) phosphate buffered saline, Ad-GPN ° 4 10 7 PFU / mouse
50) фосфатно-солевой буфер, Ad-GPNs4 108БОЕ/мышь50) phosphate buffered saline, Ad-GPNs4 10 8 PFU / mouse
51 ) фосфатно-солевой буфер, Ad-GPNs4 10эБОЕ/мышь51) phosphate buffered saline, Ad-GPNs4 10 e PFU / mouse
52) фосфатно-солевой буфер 52) phosphate buffered saline
Дозы рекомбинантных аденовирусов были выбраны исходя из имеющихся в литературе данных об использовании данных векторов для индукции иммунного ответа к различным патогенам. (Шмаров М.М. и соавт., Исследование возможности индукции рекомбинантными аденовирусными векторами гетеросубтипического иммунного ответа против вируса гриппа А, Биопрепараты, 2011 , 1 (41 ); Щербинин д. н. и соавт., Индукция иммунного ответа к bacillus anthracis при интраназальном введении рекомбинантного аденовируса, экспрессирующего протективный антиген, слитый с Fc- фрагментом антитела IGG2a, Acta Naturae, 2014, 1 (20), т. 6, С.82-90, Kim EH et el. Intranasal adenovirus-vectored vaccine for induction of long-lasting humoral immunity-mediated broad protection against influenza in mice. J Virol. 2014, 88(17), C.9693- 9703.). Таким образом, дозы рекомбинантных аденовирусов 107- 109БОЕ/дозу были выбраны как наиболее оптимальные для иммунизации животных, однако, как понятно специалисту среднего уровня, повышение дозы рекомбинантных аденовирусов будет приводить к увеличению иммунного ответа на целевые белки, вплоть до возникновения токсических эффектов. Doses of recombinant adenoviruses were selected based on the literature data on the use of these vectors to induce an immune response to various pathogens. (Shmarov M.M. et al., Investigation of the possibility of inducing recombinant adenovirus vectors of a heterosubtipic immune response against influenza A virus, Biologics, 2011, 1 (41); Scherbinin D.N. et al., Induction of the immune response to bacillus anthracis with intranasal the introduction of a recombinant adenovirus expressing a protective antigen fused to the Fc fragment of the IGG2a antibody, Acta Naturae, 2014, 1 (20), v. 6, C.82-90, Kim EH et al. Intranasal adenovirus-vectored vaccine for induction of long -lasting humoral immunity-mediated broad protection against influenza in mice. J Virol. 2014, 88 (17), C.9693-9703.). Thus, the doses of recombinant adenoviruses 10 7 - 10 9 PFU / dose were selected as the most optimal for immunization of animals, however, as a mid-level specialist understands, increasing the dose of recombinant adenoviruses will lead to an increase in the immune response to target proteins, up to toxic effects .
Через три недели у животных отбирали кровь из хвостовой вены, из которой затем получали сыворотку. Титр антител определяли методом иммуноферментного анализа. Three weeks later, animals were sampled from the tail vein, from which serum was then obtained. The antibody titer was determined by enzyme immunoassay.
Вначале определяли титр антител к белку GP. Образцы сыворотки разводили методом 2-кратных разведений, начиная с разведения 1 :200. Всего было приготовлено 8 разведений каждого образца, которые по 50 мкл были добавлены в лунки планшета, с предварительно адсорбированным белком GP. Далее проводили инкубацию в течение 1 часа при 37°С.  First, the titer of antibodies to the GP protein was determined. Serum samples were diluted with a 2-fold dilution starting at a 1: 200 dilution. A total of 8 dilutions of each sample were prepared, which were added 50 μl to the wells of the tablet, with pre-adsorbed GP protein. Next, incubation was carried out for 1 hour at 37 ° C.
После инкубации проводилась промывка лунок и далее были добавлены вторичные антитела против иммуноглобулинов мыши, конъюгированные с биотином. После инкубации и промывки в лунки планшета был добавлен конъюгат стрептовидина и пероксидазы хрена. На заключительном этапе, после промывки лунок, был добавлен раствор ТМВ, который является субстратом пероксидазы хрена и в результате реакции превращается в окрашенное соединение. Реакцию останавливали через 15 минут добавлением серной кислоты. Далее с помощью спектрофотометра измеряли оптическую плотность раствора (OD) в каждой лунке пи длине волны 450 нм. Титр антител определяли, как последнее разведение, в котором оптическая плотность раствора была достоверно выше, чем в группе отрицательного контроля. Полученные результаты представлены в таблице 1. After incubation, the wells were washed and then secondary antibodies against mouse immunoglobulins conjugated with biotin were added. After incubation and washing, a conjugate of streptovidin and horseradish peroxidase was added to the wells of the plate. At the final stage, after washing the wells, a TMB solution was added, which is a substrate of horseradish peroxidase and, as a result of the reaction, turns into a colored compound. The reaction was stopped after 15 minutes by the addition of sulfuric acid. Next, the optical density of the solution (OD) in each well at a wavelength of 450 nm was measured using a spectrophotometer. Antibody titer was determined as the last dilution in which the optical density of the solution was significantly higher than in the negative control group. The results are presented in table 1.
Таблица 1 - Титр антител к белку GP в сыворотке крови мышей  Table 1 - The titer of antibodies to the protein GP in the blood serum of mice
Figure imgf000023_0001
Аналогичным образом определяли титр антител к белку NP в сыворотке крови мышей, иммунизированных иммунобиологическим средством.
Figure imgf000023_0001
Similarly, the titer of antibodies to the NP protein was determined in the blood serum of mice immunized with an immunobiological agent.
Полученные результаты представлены в таблице 2. The results are presented in table 2.
Таблица 2 - Титр антител к белку NP в сыворотке крови мышей  Table 2 - The titer of antibodies to protein NP in the blood serum of mice
Figure imgf000024_0001
Как видно из результатов эксперимента, разработанное иммунобиологическое средство, включающее рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056 с модифицированной нуклеотидной последовательностью, выбранной из SEQ ID NO:1 , SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3, SEQ ID NO:4.. и рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, содержащий экспрессирующую кассету со вставкой гена NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056, SEQ ID NO:5, где количество каждого из аденовирусов изменяется от 107БОЕ/дозу до 109БОЕ/дозу эффективно стимулируют гуморальный иммунный ответ против антигенов вируса Эбола во всем диапазоне выбранных доз.
Figure imgf000024_0001
As can be seen from the results of the experiment, the developed immunobiological agent, including recombinant human adenovirus of serotype 5, containing the Ebola virus GP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 with a modified nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 .. and recombinant human adenovirus 5 serotype containing an expression cassette with an insert of the Ebola virus NP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/ Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, SEQ ID NO: 5, wherein the amount of each of the adenoviruses varies from October 7 PFU / dose to 10 9 PFU / dose eff su- stimulate humoral immune responses against Ebola virus antigens in the entire range of selected doses.
Пример 4 Example 4
Определение доли пролиферирующих лимфоцитов у мышей, после введения разработанного иммунобиологического средства. Determination of the proportion of proliferating lymphocytes in mice after administration of the developed immunobiological agent.
Лимфопролиферативный тест позволяет оценивать одно из ключевых свойств адаптивного иммунного ответа - способность клонов антиген-специфических лимфоцитов быстро пролиферировать и дифференцироваться в эффекторные клетки. Наиболее распространенной методикой для оценки лимфопролиферации является окраска клеток красителем CFSE. Конъюгат CFSE с белками, который образуется в меченных клетках, сохраняется этими клетками в течение всего развития, а также во время деления. Метка передается дочерним клеткам и никогда не переходит к соседним клеткам в популяции. CFSE позволяет отслеживать деление клеток, так как при делении концентрация метки в дочерних клетках снижается ровно в 2 раза, и интенсивность флуоресценции, соответственно, тоже. The lymphoproliferative test allows one of the key properties of an adaptive immune response to be evaluated - the ability of antigen-specific lymphocyte clones to rapidly proliferate and differentiate into effector cells. The most common technique for assessing lymphoproliferation is staining of cells with CFSE dye. The CFSE conjugate with proteins that forms in labeled cells is retained by these cells throughout development, as well as during division. Label transmitted to daughter cells and never passes to neighboring cells in a population. CFSE allows you to track cell division, because when dividing the concentration of the label in daughter cells decreases exactly 2 times, and the fluorescence intensity, respectively, too.
В эксперименте использовались мыши линии Balb/c. Все животные были разделены на шесть групп, которым внутримышечно вводили:  In the experiment, Balb / c mice were used. All animals were divided into six groups, which were administered intramuscularly:
1. фосфатный буфер (100 мкл) 1. phosphate buffer (100 μl)
2. Ad-null 2*108БОЕ/мышь 2. Ad-null 2 * 10 8 PFU / mouse
3. Ad-NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPNQ1 108БОЕ/мышь 3. Ad-NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPNQ1 10 8 PFU / mouse
4. Ad-NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPN°2 108БОЕ/мышь, 4. Ad-NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPN ° 2 10 8 PFU / mouse,
5. Ad-NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPNQ3, 108БОЕ/мышь 5. Ad-NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPNQ3, 10 8 PFU / mouse
6. Ad-NP 108БОЕ/мышь, Ad-GPN°4 108БОЕ/мышь 6. Ad-NP 10 8 PFU / mouse, Ad-GPN ° 4 10 8 PFU / mouse
Дозы рекомбинантных аденовирусов, входящих в состав иммунобиологического средства, были выбраны на основании данных предыдущего эксперимента. Doses of the recombinant adenoviruses that make up the immunobiological agent were selected based on data from a previous experiment.
Через две недели, после иммунизации у животных отбирали селезенку, из которой затем выделяли лимфоциты методом центрифугирования в градиенте фиколла-урографина. Затем выделенные клетки окрашивали CFSE по методике (Monitoring lymphocyte proliferation in vitro and in vivo with the intracellular fluorescent dye carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester/ Quah BJ, Warren HS, Parish CR Nat Protoc. 2007; 2(9), C:2049- 2056.) и анализировали методом проточной цитофлуориметрии. Полученные результаты представлены в виде гистограммы (ФИГ.2). Как видно из результатов эксперимента, разработанное иммунобиологическое средство, включающее рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056 с модифицированной нуклеотидной последовательностью, выбранной из SEQ ID NO:1 , SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3, SEQ ID NO:4. и рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, содержащий экспрессирующую кассету со вставкой гена NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056, SEQ ID NO:5, эффективно стимулируют пролиферацию лимфоцитов. Two weeks later, after immunization, the spleen was taken from animals, from which lymphocytes were then isolated by centrifugation in a ficoll-urographin gradient. Then, the isolated cells were stained with CFSE according to the procedure (Monitoring lymphocyte proliferation in vitro and in vivo with the intracellular fluorescent dye carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester / Quah BJ, Warren HS, Parish CR Nat Protoc. 2007; 2 (9), C: 2049-2056. ) and analyzed by flow cytometry. The results are presented in the form of a histogram (FIG. 2). As can be seen from the results of the experiment, the developed immunobiological agent, including recombinant human adenovirus of serotype 5, containing the Ebola virus GP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 with a modified nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4. and recombinant human adenovirus 5 serotype containing an expression cassette with an insert of the Ebola virus NP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056, SEQ ID NO: 5, effectively stimulate the proliferation of lymphocytes.
Пример 5. Example 5
Целью данного эксперимента являлось сравнение иммуногенности рекомбинантных белков GPNsl , GPN22, GPNQ3, GPNQ4 полученных в результате введения в клетки- продуценты модифицированной последовательности гена GP (выбранной из SEQ ID N2I , SEQ ID N22, SEQ ID N23, SEQ ID N24, соответственно) с иммуногенностью белка GPN26, полученной в результате введения в клетки-продуценты не модифицированной последовательности гена GP (SEQ ID N26). Белки были выделены из клеток-продуцентов и очищены с помощью методов хроматографии. The aim of this experiment was to compare the immunogenicity of the recombinant proteins GPNsl, GPN22, GPN Q 3, GPN Q 4 obtained by introducing a modified GP gene sequence (selected from SEQ ID N2I, SEQ ID N22, SEQ ID N23, SEQ ID N24, respectively) with the immunogenicity of the GPN26 protein obtained by introducing into the producer cells an unmodified GP gene sequence (SEQ ID N26). Proteins were isolated from producer cells and purified using chromatography methods.
Иммуногенность белков оценивали по образованию специфических антител после двухкратной иммунизации мышей линии BALB/c (доза 10 мкг/мышь) с интервалом в 3 недели. Через неделю после последней иммунизации у животных отбирали кровь. Далее пробирки с кровью выдерживали 30 мин в термостате при температуре 37°С и затем отбирали сыворотку. Титр специфических антител определяли с помощью иммуноферментного анализа. Образцы сыворотки разводили методом 2-кратных разведений, начиная с разведения 1 :200. Всего было приготовлено 8 разведений каждого образца, которые по 50 мкл были добавлены в лунки планшета, с предварительно адсорбированным белком GP. Далее проводили инкубацию в течение 1 часа при 37°С. Protein immunogenicity was evaluated by the formation of specific antibodies after double immunization of BALB / c mice (dose of 10 μg / mouse) with an interval of 3 weeks. One week after the last immunization, animals were bled. Next, blood tubes were kept for 30 min in an incubator at a temperature of 37 ° C and then serum was taken. The titer of specific antibodies was determined using enzyme immunoassay. Serum samples were diluted with a 2-fold dilution starting at a 1: 200 dilution. A total of 8 dilutions of each sample were prepared, which were added 50 μl to the wells of the tablet, with pre-adsorbed GP protein. Next, incubation was carried out for 1 hour at 37 ° C.
После инкубации проводилась промывка лунок и далее были добавлены вторичные антитела против иммуноглобулинов мыши, конъюгированные с биотином. После инкубации и промывки в лунки планшета был добавлен конъюгат стрептовидина и пероксидазы хрена. На заключительном этапе, после промывки лунок, был добавлен раствор ТМВ, который является субстратом пероксидазы хрена и в результате реакции превращается в окрашенное соединение. Реакцию останавливали через 15 минут добавлением серной кислоты. Далее с помощью спектрофотометра измеряли оптическую плотность раствора (OD) в каждой лунке пи длине волны 450 нм. Титр антител определяли, как последнее разведение, в котором оптическая плотность раствора была достоверно выше, чем в группе отрицательного контроля (интактные животные). Полученные результаты представлены в таблице 3. Таблица 3- Титр специфических антител к белку GP в сыворотке крови мышей After incubation, the wells were washed and then secondary antibodies against mouse immunoglobulins conjugated with biotin were added. After incubation and washing, a conjugate of streptovidin and horseradish peroxidase was added to the wells of the plate. At the final stage, after washing the wells, a TMB solution was added, which is a substrate of horseradish peroxidase and, as a result of the reaction, turns into a colored compound. The reaction was stopped after 15 minutes by the addition of sulfuric acid. Next, the optical density of the solution (OD) in each well at a wavelength of 450 nm was measured using a spectrophotometer. The antibody titer was determined as the last dilution in which the optical density of the solution was significantly higher than in the negative control group (intact animals). The results are presented in table 3. Table 3 - The titer of specific antibodies to the protein GP in the blood serum of mice
Figure imgf000029_0001
Figure imgf000029_0001
Как показано в таблице 3, иммунизация всеми белками привела к образованию специфических антител. При этом, наиболее высокие титры антител к GP были обнаружены при иммунизации животных модифицированными белками GPNsl , GPNs2, GPNQ3, GPNQ4 (по сравнению с не модифицированным белком GPN26). As shown in table 3, immunization with all proteins led to the formation of specific antibodies. Moreover, the highest titers of antibodies to GP were found during immunization of animals with modified proteins GPNsl, GPNs2, GPN Q 3, GPN Q 4 (compared with the unmodified GPN26 protein).
Таким образом, результаты, приведенные в данном примере, показывают, что модификация нуклеотидной последовательности гена GP приводит к усилению иммуногенности самого белка, а не за счет увеличения его экспрессии (поскольку все белки были взяты в эквивалентных количествах). Пример 6 Thus, the results presented in this example show that the modification of the nucleotide sequence of the GP gene leads to an increase in the immunogenicity of the protein itself, and not due to an increase in its expression (since all proteins were taken in equivalent amounts). Example 6
Определение эффективности использования ферментов для улучшения проникновения рекомбинантных аденовирусов в клетки млекопитающих in vivo.  Determining the efficiency of using enzymes to improve the penetration of recombinant adenoviruses into mammalian cells in vivo.
Целью данного эксперимента являлось определение возможности использования гиалуронидазы в составе разрабатываемого иммунобиологического средства, для увеличения эффективности трансдукции клеток рекомбинантными аденовирусами. Данный фермент деполимеризует гиалуроновую кислоту, входящую в состав межклеточного вещества. В результате молекула гиалуроновой кислоты распадается на мелкие фрагменты, что вызывает утончение слоя геля межклеточного вещества и соответственно облегчает проникновение рекомбинантных аденовирусов непосредственно к клеткам-мишеням. The purpose of this experiment was to determine the possibility of using hyaluronidase as part of the developed immunobiological agent to increase the efficiency of cell transduction by recombinant adenoviruses. This enzyme depolymerizes hyaluronic acid, which is part of the intercellular substance. As a result, the hyaluronic acid molecule breaks up into small fragments, which causes a thinning of the intercellular substance gel layer and, accordingly, facilitates the penetration of recombinant adenoviruses directly to the target cells.
Для того, чтобы проверить данную гипотезу, нами был использован рекомбинантный аденовирус Ad-luc, содержащий ген люциферазы. При введении рекомбинантного аденовируса Ad-luc в организм, в тех клетках, куда он проникает начинается экспрессия люциферазы. Продукцию фермента люциферазы в клетках легко детектировать по реакции со специфическим субстратом люциферином, которая сопровождается испусканием квантов света.  In order to test this hypothesis, we used the recombinant Ad-luc adenovirus containing the luciferase gene. With the introduction of recombinant Ad-luc adenovirus into the body, in those cells where it enters, luciferase expression begins. The production of the luciferase enzyme in cells is easily detected by reaction with a specific substrate, luciferin, which is accompanied by the emission of light quanta.
В эксперименте использовали лабораторных мышей линии BALB/c самок весом 18 г. Животные были разделены на 5 групп, которым внутримышечно вводили  The experiment used laboratory mice of the BALB / c line of females weighing 18 g. Animals were divided into 5 groups, which were intramuscularly injected
1 ) Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107БОЕ/мышь 2) Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107БОЕ/мышь и гиалуронидазу ЮМЕ/мышь 1) Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse 2) Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and HUME / mouse hyaluronidase
3) Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107БОЕ/мышь и гиалуронидазу 25МЕ/мышь 3) Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and 25 IU hyaluronidase / mouse
4) Ad-luc (рекомбинантный аденовирус, содержащий ген люциферазы) 107БОЕ/мышь и гиалуронидазу 50МЕ/мышь 4) Ad-luc (recombinant adenovirus containing the luciferase gene) 10 7 PFU / mouse and 50 IU hyaluronidase / mouse
5) Гиалуронидаза ЮМЕ/мышь  5) Hyaluronidase UME / mouse
6) Гиалуронидаза 25МЕ/мышь  6) Hyaluronidase 25ME / mouse
7) Гиалуронидаза 50МЕ/мышь  7) Hyaluronidase 50ME / mouse
8) Интактные животные  8) Intact animals
Дозы ферментов были выбраны исходя из их растворимости и максимального объема, который можно вводить внутримышечно мыши. Доза рекомбинантного аденовируса была выбрана как наименьшая, из тех, которые предполагается использовать в разрабатываемом иммунобиологическом средстве.  Doses of enzymes were chosen based on their solubility and the maximum volume that can be entered intramuscularly in mice. The dose of recombinant adenovirus was chosen as the lowest of those that are supposed to be used in the developed immunobiological agent.
Через 24 часа, животных усыпляли и выделяли мышцу, в которую вводили препараты. Мышечную ткань гомогенизировали в лизирующем буфере специально предназначенном для измерения активности люциферазы (Promega). Далее образцы центрифугировали 12000хд и отбирали в планшет по 100 мкл супернатанта. Люциферин (Е1602, Promega) разводили согласно инструкции производителя и добавляли по 100 мкл к каждому образцу. После этого оценивали люминесценцию с помощью планшетного спектрофотометра. Результаты представлены на Фиг.З.  After 24 hours, the animals were euthanized and the muscle into which the preparations were injected was isolated. Muscle tissue was homogenized in a lysis buffer specifically designed to measure luciferase activity (Promega). Next, the samples were centrifuged at 12000 xd and 100 μl of supernatant were taken onto a plate. Luciferin (E1602, Promega) was diluted according to the manufacturer's instructions and 100 μl was added to each sample. After that, luminescence was evaluated using a flat-bed spectrophotometer. The results are presented in Fig.Z.
Как видно из полученных данных, во всех группах, где использовали аденовирус совестно с гиалуронидазой наблюдалась более высокая люминесценция, чем в группе, которой вводили только аденовирус. При этом экспрессия люциферазы наблюдалась в тканях животных, которым вводили Ad-luc совместно с гиалуронидазой в дозе 50МЕ/мышь (в пересчете на дозу для человека это составляет 672МЕ). В контрольных группах (NQ5,6,7) ПО сравнению с интактными животными отличий не было. As can be seen from the data obtained, in all groups where adenovirus was used together with hyaluronidase higher luminescence was observed than in the group to which only adenovirus was administered. Moreover, luciferase expression was observed in animal tissues, which were administered Ad-luc with hyaluronidase at a dose of 50 IU / mouse (in terms of human dose this is 672 IU). In the control groups (N Q 5,6,7), there were no differences in comparison with intact animals.
Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что гиалуронидаза в дозах по крайней мере до 672МЕ/человека обеспечивает лучшее проникновение аденовируса в ткани и, следовательно, может быть использована для этих целей в составе разрабатываемого иммунобиологического препарата.  Based on the results obtained, it can be concluded that hyaluronidase in doses of at least 672ME / person provides better penetration of adenovirus into the tissues and, therefore, can be used for these purposes as part of the developed immunobiological preparation.
Пример 7. Example 7
Предполагаемые лекарственные формы иммунобиологического средства Estimated dosage forms of an immunobiological agent
Известно, что иммунизация рекомбинантными аденовирусами, экспрессирующими различные целевые гены, эффективно работает при различных способах введения векторов: подкожном, внутримышечном, ингаляционном.  It is known that immunization with recombinant adenoviruses expressing various target genes works effectively with various methods of introducing vectors: subcutaneous, intramuscular, inhalation.
Фермент гиалуронидаза разрешен для применения человеку для коррекции различных патологических состояний, связанных с болезнями суставов, для улучшения всасывания радиоконтрастных веществ, местных анестетиков и др. для внутримышечного, подкожного и ингаляционного путей введения. зо Разрабатываемое иммунобиологическое средство может использоваться для внутримышечного, подкожного и ингаляционного введения и может быть представлено в виде различных лекарственных форм: раствора для подкожного/внутримышечного введения, порошка или раствора для ингаляций, в виде лиофилизата. The hyaluronidase enzyme is approved for use by humans for the correction of various pathological conditions associated with joint diseases, for improving the absorption of radiocontrast substances, local anesthetics, etc. for intramuscular, subcutaneous and inhalation routes of administration. zo The developed immunobiological agent can be used for intramuscular, subcutaneous and inhalation administration and can be presented in various dosage forms: a solution for subcutaneous / intramuscular administration, powder or solution for inhalation, in the form of a lyophilizate.
Для получения раствора для подкожного/внутримышечного/ингаляционного введения смешивают аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген GP, аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген NP в эффективном соотношении и содержащий гиалуронидазу в 1-5 мл буферного раствора. В качестве буферного раствора может выступать любой раствор не токсичный для человека и содержащий все необходимые компоненты, обеспечивающие жизнеспособность аденовирусного вектора и активность ферментов. Например, фосфатно-солевой буфер.  To obtain a solution for subcutaneous / intramuscular / inhalation administration, human serotype 5 adenovirus containing the GP gene, human serotype 5 adenovirus containing the NP gene in an effective ratio and containing hyaluronidase in 1-5 ml of buffer solution are mixed. Any solution non-toxic to humans and containing all the necessary components ensuring the viability of the adenoviral vector and enzyme activity can act as a buffer solution. For example, phosphate buffered saline.
Лиофилизированную форму получают путем лиофильной сушки суспензии, содержащей аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген GP, аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген NP в эффективном соотношении и содержащий гиалуронидазу в 1-5 мл буферного раствора. В качестве буферного раствора может быть использован любой раствор, сохраняющий жизнеспособность аденовирусных частиц и активность ферментов после лиофильной сушки. Лиофилизированный препарат перед применением разводят стерильной дистиллированной водой до объема 1-5 мл (необходимо восстановить объем, который был перед лиофильной сушкой). Иммунобиологическое средство может быть также представлено в виде двух растворов, находящихся в двух отдельных флаконах и смешивающихся непосредственно перед использованием. При этом в одном флаконе содержится аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген GP и аденовирус человека 5 серотипа, содержащий ген NP в эффективном соотношении в буферном растворе, а в другом флаконе содержится гиалуронидаза, а также компоненты буфера. Содержимое одного или обоих флаконов может быть также лиофильно высушено. The lyophilized form is obtained by freeze drying a suspension containing human serotype 5 adenovirus containing the GP gene, human serotype 5 adenovirus containing the NP gene in an effective ratio and containing hyaluronidase in 1-5 ml of buffer solution. Any solution that preserves the viability of adenoviral particles and the activity of enzymes after freeze drying can be used as a buffer solution. Before use, the lyophilized preparation is diluted with sterile distilled water to a volume of 1-5 ml (it is necessary to restore the volume that was before freeze drying). An immunobiological agent can also be presented in the form of two solutions that are in two separate bottles and mixed immediately before use. In this case, one bottle contains human serotype 5 adenovirus containing the GP gene and human serotype 5 adenovirus containing the NP gene in an effective ratio in the buffer solution, and the other bottle contains hyaluronidase, as well as buffer components. The contents of one or both vials may also be freeze-dried.
Таким образом, по сравнению с аналогами и прототипом, в заявленном изобретении использована технология модификации нуклеотидной последовательностиThus, in comparison with analogues and prototype, the claimed invention used the technology of modification of the nucleotide sequence
(оптимизация) для ее более эффективной экспрессии в гетерологичном организме путем замены редко встречающихся кодонов на оптимальные для данного гетерологичного организма. В основе данной технологии лежит использование характеристики «избыточности» генетического кода. В процессе модификации нуклеотидной последовательности кодон, кодирующий определенную аминокислоту в аминокислотной последовательности, но имеющий в клетке-продуценте малое количество соответствующей тРНК, как следствие снижающий общий уровень экспрессии белкового продукта, заменяется на другой кодон, кодирующий точно такую же аминокислоту, но имеющий в клетке-продуценте большее количество соответствующей тРНК. Результат такой модификации нуклеотидной последовательности заключается в заметном увеличении экспрессии белкового продукта при этом без изменения аминокислотной последовательности продукта экспрессии. (optimization) for its more efficient expression in a heterologous organism by replacing rare codons with optimal ones for a given heterologous organism. This technology is based on the use of the “redundancy” characteristics of the genetic code. In the process of modifying the nucleotide sequence, a codon encoding a specific amino acid in the amino acid sequence, but having a small amount of the corresponding tRNA in the producer cell, as a result of which reduces the total expression level of the protein product, is replaced by another codon encoding the exact same amino acid, but having in the cell produce more of the corresponding tRNA. The result of this modification of the nucleotide sequence is a noticeable increase the expression of the protein product in this case without changing the amino acid sequence of the expression product.
Однако в разработанном иммунобиологическом средстве авторами проведена оригинальная модификация нуклеотидной последовательности, целью которой является не столько изменение одних кодонов на другие, кодирующие одинаковые аминокислоты, для более эффективной экспрессии продукта экспрессии, сколько изменение нуклеотидной последовательности для изменения именно аминокислотной последовательности. В результате проведенных авторами экспериментов, представленных в примерах, были изменены аминокислотные последовательности вируса Эбола и найдены те, которые вследствие измененной своей структуры обладают значительно большей удельной иммуногенностью по сравнению с неизмененным вариантом.  However, in the developed immunobiological agent, the authors carried out an original modification of the nucleotide sequence, the purpose of which is not so much to change some codons to others coding for the same amino acids for more efficient expression of the expression product, but to change the nucleotide sequence to change the amino acid sequence. As a result of the experiments performed by the authors in the examples, the amino acid sequences of the Ebola virus were changed and those that, due to their altered structure, were found to have significantly higher specific immunogenicity compared to the unchanged variant.
Этот эффект подтверждается в примере 5. Данный пример показывает, что при использовании для вакцинации животных одинаковых количеств рекомбинантных белков, белки, полученные при использовании модифицированных нуклеотидных последовательностей, обладают значительно большей иммуногенностью по сравнению с белками, полученными с использованием неизмененной нуклеотидной последовательностью.  This effect is confirmed in Example 5. This example shows that when using equal amounts of recombinant proteins for animal vaccination, proteins obtained using modified nucleotide sequences have significantly greater immunogenicity compared to proteins obtained using an unchanged nucleotide sequence.
Это доказывает, что помимо повышения уровня экспрессии, модифицированные нуклеотидные последовательности позволяют добиться значительного This proves that in addition to increasing the level of expression, modified nucleotide sequences allow significant
зз повышения иммуногенности заявляемого иммунобиологического средства. ss increase the immunogenicity of the claimed immunobiological agent.
Таким образом, повышения уровня экспрессии и получение эффекта значительного повышения иммуногенности продуктов экспрессии нуклеотидных последовательностей, используемых в заявляемом средстве, доказывает выполнение технической задачи настоящего изобретения - создание иммунобиологического средства для эффективной индукции иммунного ответа против вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 Genbank ID КМ233056. Thus, increasing the level of expression and obtaining the effect of significantly increasing the immunogenicity of the expression products of the nucleotide sequences used in the inventive tool proves the fulfillment of the technical task of the present invention - the creation of an immunobiological agent for the effective induction of an immune response against the Ebola virus /H.sapiens-wt/SLE/2014 /Makona-G3735.1 Genbank ID KM233056.
Авторами экспериментально подобраны нуклеотидные последовательности, обеспечивающие эффективное действие заявленного иммунобиологического средства, создание которых специалисту среднего уровня без проведения соответствующей экспериментальной работы не является очевидным.  The authors experimentally selected nucleotide sequences that ensure the effective action of the claimed immunobiological agent, the creation of which is not obvious to a mid-level specialist without carrying out the corresponding experimental work.
Промышленная применимость Industrial applicability
Все приведённые примеры подтверждают выполнение поставленной задачи, а также промышленную применимость созданного изобретения.  All the above examples confirm the fulfillment of the task, as well as the industrial applicability of the created invention.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Иммунобиологическое средство для индукции специфического иммунитета к вирусу Эбола, включающее рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, содержащий экспрессирующую кассету со вставкой гена GP вируса Эбола, 1. An immunobiological agent for the induction of specific immunity to the Ebola virus, comprising recombinant human adenovirus 5 serotype containing an expression cassette with an insert of the Ebola virus GP gene,
отличающийся тем, что  characterized in that
в качестве гена GP вируса Эбола используют ген GP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056 с модифицированной нуклеотидной последовательностью, выбранной из SEQ ID NO:1 , SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3, SEQ ID NO:4 и дополнительно включающее рекомбинантный аденовирус человека 5 серотипа, содержащий экспрессирующую кассету со вставкой гена NP вируса Эбола /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID КМ233056 SEQ ID NO:5 с обеспечением усиления иммунногенных свойств разработанного средства.  as the Ebola virus GP gene, the Ebola virus GP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 with a modified nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 and further comprising recombinant human adenovirus 5 serotype containing an expression cassette with an insert of the Ebola virus NP gene /H.sapiens-wt/SLE/2014/Makona-G3735.1 GenBank ID KM233056 SEQ ID NO : 5, providing enhanced immunogenic properties of the developed product.
2. Иммунобиологическое средство по п.1 , отличающееся тем, что оно дополнительно включает гиалуронидазу.  2. The immunobiological agent according to claim 1, characterized in that it further includes hyaluronidase.
3. Способ использования иммунобиологического средства для индукции специфического иммунитета к вирусу Эбола путем введения иммунобиологического средства по п. 1 в эффективном количестве.  3. A method of using an immunobiological agent to induce specific immunity to the Ebola virus by administering an immunobiological agent according to claim 1 in an effective amount.
PCT/RU2016/000065 2015-02-13 2016-02-12 Immunobiological drug and method for using same for inducing specific immunity against the ebola virus WO2016130047A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015104928 2015-02-13
RU2015104928/10A RU2578159C1 (en) 2015-02-13 2015-02-13 Immunobiological agent and method for use thereof to induce specific immunity against ebola virus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016130047A1 true WO2016130047A1 (en) 2016-08-18

Family

ID=55648209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2016/000065 WO2016130047A1 (en) 2015-02-13 2016-02-12 Immunobiological drug and method for using same for inducing specific immunity against the ebola virus

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2578159C1 (en)
WO (1) WO2016130047A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2130318C1 (en) * 1996-07-05 1999-05-20 Вирусологический центр научно-исследовательского института микробиологии МО РФ Preparation containing immunoglobulin against abol fever from horse blood serum and liquid abol immunoglobulin
US20060269572A1 (en) * 2003-08-01 2006-11-30 Nabel Gary J Accelerated vaccination

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2130318C1 (en) * 1996-07-05 1999-05-20 Вирусологический центр научно-исследовательского института микробиологии МО РФ Preparation containing immunoglobulin against abol fever from horse blood serum and liquid abol immunoglobulin
US20060269572A1 (en) * 2003-08-01 2006-11-30 Nabel Gary J Accelerated vaccination
US20100047282A1 (en) * 2003-08-01 2010-02-25 The Government of the USA as represented by the Secretary of Health and Human Services, NIH method of accelerated vaccination against ebola viruses

Also Published As

Publication number Publication date
RU2578159C1 (en) 2016-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11998596B2 (en) Immunogenic compositions and vaccines comprising African swine fever virus peptides and proteins and uses thereof
WO2021254327A1 (en) Envelope replacement-type viral vector vaccine and construction method therefor
KR20230005102A (en) Immunobiologicals for inducing specific immunity against severe acute respiratory syndrome virus SARS-CoV-2
WO2021076010A1 (en) Pharmaceutical agent for inducing specific immunity against sars-cov-2
TW202146427A (en) Vaccine compositions for preventing coronavirus disease
CN113666990A (en) T cell vaccine immunogen for inducing broad-spectrum anti-coronavirus and application thereof
Zhang et al. Biochemical and antigenic characterization of the structural proteins and their post-translational modifications in purified SARS-CoV-2 virions of an inactivated vaccine candidate
CN108210921A (en) A kind of zika virus vaccine and preparation method thereof
CN110951699A (en) Recombinant rabies virus for expressing structural protein of canine distemper virus and application thereof
WO2023023940A1 (en) Immunogen for inducing broad-spectrum anti-coronavirus t cell vaccine and use thereof
WO2021042947A1 (en) Minicircle dna vaccine design and use
WO2022163902A1 (en) Vaccine composition for preventing human infectious sars coronavirus and alleviating infection symptoms
Jiang et al. Comparison of Wild Type DNA Sequence of Spike Protein from SARS-CoV-2 with Optimized Sequence on The Induction of Protective Responses Against SARS-Cov-2 Challenge in Mouse Model
CN115094088A (en) pSFV-flag X-CMV replicon plasmid, preparation method and cocktail mixed vaccine
RU2578160C1 (en) Immunobiological agent and method for use thereof to induce specific immunity against ebola virus (versions)
WO2016130047A1 (en) Immunobiological drug and method for using same for inducing specific immunity against the ebola virus
RU2709659C1 (en) Immunobiological agent and a method for use thereof for inducing specific immunity to the middle eastern respiratory syndrome virus (versions)
KR102211077B1 (en) A pseudo type rabies virus vaccine using virus-like particles
CN114164220A (en) Nucleotide sequence for constructing novel coronavirus vaccine and application thereof
CN111518815A (en) Universal Ebola virus immunoglobulin, preparation method and application thereof
Deng et al. Immunogenic response of recombinant pseudorabies virus carrying B646L and B602L genes of African swine fever virus in mice
Xu et al. A recombinant rabies virus expressing Echinococcus granulosus EG95 induces protective immunity in mice
CN110577585A (en) Vesicular stomatitis virus envelope glycoprotein variant, and construction method and application thereof
CN116904489B (en) Duck tembusu virus nucleic acid vaccine and application thereof
WO2024055273A1 (en) Rabies mrna vaccine and preparation and use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16749535

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16749535

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1