Результат интеллектуальной деятельности: ВАКЦИННЫЙ ШТАММ ВИРУСА ГРИППА В/60/ВИСКОНСИН/2010/125

Изобретение относится к медицинской вирусологии и может быть использовано в практическом здравоохранении для профилактики заболеваемости гриппом среди взрослых и детей с помощью живой гриппозной интраназальной вакцины из штамма вируса гриппа типа В, семейства Orthomyxoviridae, рода Influenzavirus В, В/60/Висконсин/2010/125.

В результате появления в циркуляции нового эпидемического штамма вируса гриппа, принадлежащего к антигенной линии Ямагата - В/Висконсин/1/2010, известный вакцинный штамм В/60/Брисбен/08/83 антигенной линии Виктория - прототип [Патент РФ №2422517, опубл. 27.06.2011. БИ №18] - утратил антигенную актуальность и вследствие этого не может вызвать защитную реакцию во время эпидемии, вызванной В/Висконсин/1 /2010-подобными штаммами вируса гриппа.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение вакцинного штамма В/Висконсин/1/2010 для живой гриппозной вакцины на основе эпидемического вируса актуальной антигенной разновидности. Вакцина должна быть пригодна для взрослых и для детей, то есть соответствовать нормативным требованиям, предъявляемым к вакцинным штаммам Фармакопейной статьей ФСП Р№003224/01-050210 на живую гриппозную вакцину для интраназального применения. Для его подготовки были использованы два родительских штамма вируса гриппа: эпидемический штамм вируса гриппа линии Ямагата - В/Висконсин/1/2010 и безвредный для человека холодоадаптированный донор аттенуации В/СССР/60/69.

Применяемые в настоящее время штаммы для живых гриппозных вакцин получают методом генетической реассортации (рекомбинации) эпидемически актуальных вирусов с холодоадаптированными штаммами - донорами аттенуации [Александрова Г.И. Применение метода генетической рекомбинации для получения вакцинных штаммов вируса гриппа. Вопр. вирусол. 1977. №4. С.387-395].

Донор аттенуации В/СССР/60/69 - холодоадаптированный (ca) и температурочувствительный (ts) штамм вируса гриппа, разрешенный для получения безвредных живых интраназальных вакцин для взрослых и детей [Александрова Г.И. Новое в эпидемиологии и профилактике вирусных инфекций. Л.,1968. С.66-83]. Донор аттенуации В/СССР/60/69 был получен из эпидемического вируса гриппа В/СССР/69 методом холодовой адаптации [Александрова Г.И., Климов А.И. Живая вакцина против гриппа. СПб.: Наука. 1994. 151 с.], в результате чего он стал безвредным для человека, т.е. приобрел способность бессимптомно размножаться в верхних дыхательных путях привитых лиц, вызывая выработку полноценного противовирусного иммунитета.

Цель реассортации - получить штамм с вакцинной формулой генома 6:2. Обычно гены, кодирующие поверхностные белки вируса гриппа гемагглютинин (НА) и нейраминидазу (NA), наследуются от антигенно актуального циркулирующего эпидемического (пандемического) штамма, а шесть генов, кодирующих внутренние и неструктурные белки (РВ2, РВ1, PA, NP, M, NS) - от безвредного донора аттенуации.

Важным в создании каждого нового вакцинного штамма является, чтобы этот новый по составу двух генов (гемагглютинина и нейраминидазы) штамм приобрел свойства, присущие вакцинным штаммам для живой гриппозной вакцины. Для этого необходимо получить чистый клон с формулой генома 6:2 с сочетанием следующих полезных признаков: температурочувствительность и холодоустойчивость репродукции в развивающихся куриных эмбрионах и аттенуацию (безвредность) для лабораторных животных.

Получение вакцинного штамма. Вакцинный штамм В/60/Висконсин/2010/125 получен методом генетической реассортации эпидемического вируса В/Висконсин/1/2010 с донором аттенуации В/СССР/60/69 путем одновременного инфицирования развивающихся куриных эмбрионов (РКЭ) смесью родительских вирусов в эквивалентных инфекционных дозах, с последующей трехкратной селекцией клонов с заданными свойствами при пониженной до 25°С температуре инкубации в присутствии антисыворотки к донору аттенуации. Клоны дополнительно очищены пятикратным клонированием методом предельных разведений в присутствии антисыворотки к донору аттенуации при пониженной (25°С) и оптимальной (32°С) температурах инкубации. Чистые клоны проверены по фенотипическим характеристикам (ts- ca-фенотип) и по формуле генома на соответствие требованиям, предъявляемым к вакцинным штаммам.

Для анализа состава генома полученных реассортантов использовали следующие методы:

а) Реакцию торможения гемагглютинации (РТГА), позволяющую определить принадлежность поверхностного антигена - гемагглютинина (НА) одному из родительских вирусов, то есть установить специфичность вакцинного штамма [Методы определения показателей качества иммунобиологических препаратов для профилактики и диагностики гриппа. МУК 3.3.2.1758-03].

б) Микс-ПЦР анализ ДНК копий генов [Киселева И.В. с соавт. Анализ состава генома штаммов сезонной и пандемической живой гриппозной вакцины. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2011. №4. С.29-36], основанный на различиях в размерах соответствующих амплифицируемых фрагментов генов донора аттенуации или «дикого» вируса.

Для каждого фрагмента генома эпидемического штамма вируса гриппа В/Висконсин/1/2010 и донора аттенуации В/СССР/60/69 были подобраны пары праймеров, специфичных соответственно только для донора аттенуации или только для вируса «дикого» типа (табл.1).

Таким образом, «да-нет» результаты, регистрируемые в электрофорезе ПЦР-продуктов, позволяют четко установить принадлежность исследуемого гена и оценить степень чистоты вакцинного препарата.

Амплифицированные фрагменты ДНК визуализировали электрофорезом в 1.7%-ном агарозном геле, содержащем 0.5 мкг/мл этидиума бромида. Это позволило четко дифференцировать принадлежность генов исследуемого реассортантного штамма к эпидемическому вирусу гриппа В В/Висконсин/1/2010 или донору аттенуации В/СССР/60/69.

Антигенная характеристика вакцинного штамма. Гемагглютинин (НА) полученного авторами вакцинного штамма В/60/Висконсин/2010/125 в РТГА идентичен эпидемическому вирусу В/Висконсин/1/2010, антисывороткой к которому полностью нейтрализуется. Микс-ПЦР методом установлено, что вакцинный штамм В/60/Висконсин/2010/125 унаследовал нейраминидазу (NA) - от эпидемического вируса В/Висконсин/1/2010.

Таблица 1. Праймеры, использованные для анализа генома реассортантного вакцинного штамма В/60/Висконсин/2010/125, полученного при скрещивании эпидемического вируса гриппа В/Висконсин/1/2010 с донором аттенуации В/СССР/60/69.

Формула генома. Формула генома 6:2 вакцинного штамма В/60/Висконсин/2010/125 подтверждена методом микс-ПЦР с помощью специфических праймеров, то есть вакцинный штамм В/60/Висконсин/2010/125 унаследовал шесть генов, кодирующих внутренние белки (РВ2, РВ1, PA, NP, М, NS), от донора аттенуации В/СССР/60/69, а гены, кодирующие поверхностные белки (НА, NA) - от эпидемического вируса В/Висконсин/1/2010. Доказательством получения вакцинного штамма с заданной формулой генома служат результаты микс-ПЦР, приведенные на фиг.1 и в таблице 2.

На фиг.1 в качестве примера представлен электрофорез в 1.7%-ном агарозном геле, содержащем 0.5 мкг/мл этидиума бромида, амплифицированных фрагментов гена, кодирующего нейраминидазу (NA). 1-я дорожка - маркер молекулярного веса; 2-я дорожка - NA эпидемического вируса гриппа В/Висконсин/1/2010 с праймерами, специфичными для донора аттенуации В/СССР/60/69; 3-я и 8-я дорожки - NA эпидемического вируса гриппа В/Висконсин/1/2010 с праймерами, специфичными для эпидемического вируса гриппа В/Висконсин/1/2010; 4-я дорожка - NA вакцинного штамма В/60/Висконсин/2010/125 с праймерами, специфичными для эпидемического вируса гриппа В/Висконсин/1/2010; 5-я и 7-я дорожки - NA донора аттенуации В/СССР/60/69 с праймерами, специфичными для донора аттенуации В/СССР/60/69; 6-я дорожка - NA донора аттенуации В/СССР/60/69 с праймерами, специфичными для эпидемического вируса гриппа В/Висконсин/1/2010.

Микс-ПЦР позволил четко установить принадлежность гена, кодирующего нейраминидазу исследуемого реассортантного вакцинного штамма, к эпидемическому вирусу гриппа В В/Висконсин/1/2010.

Результаты анализа всех генов вакцинного штамма В/60/Висконсин/2010/125 представлены в табл.2.

Оценку фенотипических свойств вакцинного штамма В/60/Висконсин/2010/125 проводили путем его параллельного титрования в РКЭ при разных температурах. Вакцинный штамм В/60/Висконсин/2010/125 в развивающихся куриных эмбрионах обладает выраженным температурочувствительным и холодоадаптированным фенотипом, идентичным фенотипу донора аттенуации В/СССР/60/69. Установлено, что вакцинный вирус является температурочувствительным (ts фенотип) - его инфекционная активность при температуре 38°С составила<1.7 log₁₀ ЭИД₅₀/мл, и холодоадаптированным (са фенотип) - инфекционная активность при пониженной до 26°С температуре инкубации составила 6.2 log₁₀ ЭИД₅₀/мл, что свидетельствует о его безвредности для человека, поскольку по этим показателям он идентичен донору аттенуации В/СССР/60/69. Фенотипические свойства вакцинного штамма В/60/Висконсин/2010/125 не изменились после его пятикратного пассирования при использовании больших заражающих доз, что свидетельствует о генетической стабильности препарата (табл.3).

Оценку токсичности (безвредность для лабораторных животных) вакцинного штамма В/60/Висконсин/2010/125 проводили в соответствии с Руководством по доклиническому изучению новых фармакологических веществ [Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Под общей редакцией Р.У.Хабриева. - М., 2005. - 832 с.] путем внутрибрюшинного введения вирусного материала мышам. Для этого группе из 20 мышей (самцов и самок линии СВА весом 18-20 г.) вводили внутрибрюшинно 0,5 мл вируссодержащей аллантоисной жидкости с титром 8.0 lg ЭИД₅₀/мл и оценивали патогенность вируса по проценту выживших мышей в течение 14 дней после введения вируса. Животным контрольной группы вводили плацебо - физиологический раствор. Вакцинный штамм В/60/Висконсин/2010/125 в эксперименте на мышах оказался полностью безвредным -100% мышей выжили в течение всего периода наблюдения. Отмечена прибавка в весе животных при их 100%-ной выживаемости (табл.4).

В результате проведенных доклинических исследований установлено, что заявляемый вакцинный штамм живой гриппозной вакцины В/60/Висконсин/2010/125 характеризуется сочетанием полезных признаков, необходимых вакцинному штамму: антигенной специфичностью эпидемического вируса В/Висконсин/1/2010, структурой генома 6:2, оптимальной для реассортантных вакцинных штаммов, генетической стабильностью, а также характерной для донора аттенуации температурочувствительностью и холодоадаптированностью, что коррелирует с аттенуацией для человека. Штамм аттенуирован и безвреден для мышей.

Морфология штамма полиморфная, типичная для вируса гриппа.

Все это отражено в прилагаемом ниже Паспорте штамма.

Таким образом, вакцинный штамм В/60/Висконсин/2010/125 по биологическим свойствам соответствует требованиям, предъявляемым к вакцинным штаммам Фармакопейной статьей ФСП Р№003224/01-050210 на живую гриппозную вакцину для интраназального применения для взрослых и для детей и действующему Приказу Минздрава РФ от 07.08.1998 №156/79 «О подготовке новых вакцинных производственных и диагностических штаммов вируса гриппа и их внедрении в производство вакцин и диагностических препаратов».

Полученный штамм В/60/Висконсин/2010/125 депонирован 31.10.2011 в Государственную коллекцию вирусов ФГБУ «Научно-исследовательский институт вирусологии им. Д.И.Ивановского» Минздравсоцразвития России (ФГБУ НИИ вирусологии им. Д.И.Ивановского Минздравсоцразвития России, Россия RU, 123098, город Москва, улица Гамалеи, 16) под №2723 и имеет характеристики, представленные в паспорте штамма.

ХАРАКТЕРИСТИКА ШТАММА

Инфекционная активность штамма В/60/Висконсин/2010/125 при репродукции в развивающихся куриных эмбрионах при 32°С в течение 72 часов - 8.7 log₁₀ ЭИД₅₀/мл. Гемагглютинирующая активность - 1:128.

Штамм проявляет генетическую стабильность фенотипических признаков после 5 пассажей на куриных эмбрионах (при использовании больших заражающих доз).

Полезным свойством вакцинного штамма вируса гриппа В/60/Висконсин/2010/125 является его пригодность для наработки живой гриппозной вакцины. Предлагаемый по изобретению вакцинный штамм вируса гриппа В/60/Висконсин/2010/125 может быть использован для профилактики гриппа как у взрослых, так и у детей с трехлетнего возраста.

ПАСПОРТ ШТАММА

1. Название штамма: В/60/Висконсин/2010/125

2. ИЭМ идентификационный №: BW/125/105/817

3. Серия: №1

4. Тип/подтип: линия Ямагата

5. Метод подготовки: классическая реассортация в куриных эмбрионах

6. Родительские вирусы

6.1. Эпидемический вирус: В/Висконсин/1/2010; CDC ID# 2010730255

6.2. Донор аттенуации: В/СССР/60/69

7. Число пассажей в процессе реассортации:

Е9 (скрещивание, три селективных пассажа и пять клонирований предельными разведениями)

8. Состав генома: Гены РВ2, РВ 1, PA, NP, М и NS - от донора аттенуации;гены НА и NA - от эпидемического вируса (формула генома 6:2)

9. Характеристика штамма до лиофилизации

9.1. Оптимальные условия репродукции: 32°С, 72 часа

9.2. Гемагглютинирующая активность: 1:128 с 1.0% куриными эритроцитами

9.3. Инфекционная активность при оптимальной температуре 32°С: 8.7 log₁₀ ЭИД₅₀/мл

9.4. Чувствительность к неспецифическим γ-ингибиторам сыворотки крови лошади и морской свинки: чувствителен

9.5. ts маркер (температурочувствительность репродукции; инфекционная активность при температуре 38°С):<1.7 lg ЭИД₅₀/мл (ts фенотип)

9.6 са маркер (холодоустойчивость репродукции; инфекционная активность при температуре 26°С): 6.2 lg ЭИД₅₀/мл (са фенотип).

10. Характеристика штамма после лиофилизации

10.1. Объем материала в ампуле: 0.5 мл

10.2. Инфекционная активность при оптимальной температуре 32°С: 7.7 log₁₀ ЭИД₅₀/мл

10.3. Гемагглютинирующая активность: 1:64 с 1.0% куриными эритроцитами

11. Антигенная специфичность

11.1. Гемагглютинин: идентичен вирусу В/Висконсин/1/2010 по данным РТГА

11.2. Нейраминидаза: идентична вирусу В/Висконсин/1 /2010 по данным микс-ПЦР

12. Токсикологические исследования in vivo (острая токсичность):

Не токсичен после внутрибрюшинного заражения мышей

13. Контроль стерильности:

Стерилен

14. Контроль на присутствие посторонних вирусов:

Посторонние вирусы отсутствуют