Результат интеллектуальной деятельности: Вакцинный штамм вируса гриппа А/17/СЛОВЕНИЯ/2015/1121 (H1N1)pdm09 для производства живой гриппозной интраназальной вакцины для взрослых и для детей

Изобретение относится к медицинской вирусологии и может быть использовано в здравоохранении для профилактики заболеваемости гриппом среди взрослых и детей с помощью живой гриппозной интраназальной вакцины из штамма вируса гриппа А, семейства Orthomyxoviridae, рода Influenzavirus А, А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09.

В феврале 2018 ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) рекомендовала заменить H1N1pdm09 компонент в составе противогриппозных вакцин для Северного полушария на 2018-2019 гг. эпидемический сезон на А/Мичиган/45/2015 (H1N1)pdm09 - подобные вирусы [WHO. Recommended composition of influenza virus vaccines for use in the 2018-2019 northern hemisphere influenza season. 22 February 2018. http://www.who.int/influenza/vaccines/virus/recommendations/2018_19_north/en/]. Выбранный для подготовки гриппозных вакцин штамм А/Словения/2903/2015 (H1N1)pdm09 является антигенно родственным рекомендованному ВОЗ вирусу гриппа А/Мичиган/45/2015 (H1N1)pdm09. Вакцинные штаммы, полученные на основе вируса А/Словения/2903/2015 (H1N1)pdm09, были более эффективны в клинических испытаниях для детей 2-4 года, по сравнению с вакцинами, подготовленными на основе вируса гриппа А/Калифорния/7/2009 (H1N1)pdm09. В настоящее время вакцинный штамм на основе вируса гриппа А/Словения/2903/2015 (H1N1)pdm09 является компонентом четырехвалентной вакцины FluMist (FluEnz), одобренной для использования в США и Европе на 2018-2019 гг. эпидемический сезон в Северном полушарии [CIDRAP, CDC vaccine panel brings back FluMist for 2018-19 season, http://www.cidrap.umn.edu/news-perspective/2018/02/cdc-vaccine-panel-brings-back-flumist-2018-19-season.20181.

В результате появления в циркуляции нового высоко стабильного эпидемического штамма вируса гриппа А/Словения/2903/2015 (H1N1)pdm09, известный вакцинный штамм A/17/Нью Йорк/15/5364 (H1N1)pdm09 - прототип [Дубровина И.А., Киселева И.В., Руденко Л.Г. Вакцинный штамм вируса гриппа A/17/Нью Йорк/15/5364 (H1N1)pdm09 для производства живой гриппозной интраназальной вакцины для взрослых и для детей. Патент РФ №2653388. Опубликовано 08.05.2018, Бюлл. №13] - утратил свою актуальность.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение антигенно актуального А/Мичиган/45/2015 (H1N1)pdm09-подобного вакцинного штамма живой гриппозной вакцины для взрослых и для детей на основе холодоадаптированного донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) и нового эпидемического вируса А/Словения/2903/2015 (H1N1)pdm09.

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

Донор аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) - холодоадаптированный (са) и температурочувствительный (ts) штамм вируса гриппа, разрешенный Минздравом РФ 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].

Цель реассортации - получить штамм с вакцинной формулой генома 6:2. Гены, кодирующие поверхностные белки вируса гриппа гемагглютинин (НА) и нейраминидазу (NA), наследуются от антигенно актуального циркулирующего эпидемического штамма, а шесть генов, кодирующих внутренние и неструктурные белки (РВ2, РВ1, PA, NP, М, NS), от безвредного донора аттенуации. На основе донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) был создан вакцинный штамм А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09.

Получение вакцинного штамма. Вакцинный штамм А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 получен методом генетической реассортации эпидемического вируса А/Словения/2903/2015 (H1N1)pdm09 с донором аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) путем одновременного инфицирования развивающихся куриных эмбрионах (РКЭ) смесью родительских вирусов в эквивалентных инфекционных дозах, с последующей селекцией клонов с заданными свойствами при пониженной до 26°С температуре инкубации в присутствии антисыворотки к донору аттенуации. Клоны дополнительно очищены тремя последовательными клонированиями методом предельных разведений в присутствии антисыворотки к донору аттенуации при пониженной (26°С) и оптимальной (32°С) температурах инкубации. Чистый клон проверен по фенотипическим характеристикам (ts, са-фенотип) и по формуле генома на соответствие требованиям, предъявляемым к реассортантному вакцинному штамму.

Антигенная характеристика вакцинного штамма.

Изучение антигенных свойств вакцинного штамма А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 показало, что:

- ответственный за антигенную специфичность поверхностный белок вакцинного штамма - гемагглютинин (НА) - в РТГА с гомологичной сывороткой антигенно идентичен эпидемическому вирусу А/Словения/2903/2015 (H1N1)pdm09, поскольку показатели взаимодействия реассортанта А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 и родительского штамма А/Словения/2903/2015 (H1N1)pdm09 с крысиной антисывороткой, полученной к эаидемическому вирусу А/Словения/2903/2015 (H1N1)pdm09, полностью совпадали (табл. 1), что так же подтверждено полногеномным секвенированием;

- второй ответственный за антигенную специфичность поверхностный белок вакцинного штамма - нейраминидаза (NA) - определен методом частичного секвенирования, а также полногеномным секвенированием, и идентичен вирусу А/Словения/2903/2015 (H1N1)pdm09.

Для анализа состава генома полученных реассортантов использовали частичное секвенирование ДНК копий генов [Matyushenko V. et al. Genotyping assay for differentiation of wild-type and vaccine viruses in subjects immunized with live attenuated influenza vaccine. PLoS One. 2017. Vol. 12 №7. P.e0180497. doi: 10.1371/journal.pone.0180497].

Формула генома 6:2 соответствует требованиям, предъявляемым к штаммам живой гриппозной вакцины: гены, кодирующие поверхностные белки гемагглютинин (НА) и нейраминидазу (NA), принадлежат пандемическому родительскому вирусу А/Словения/2903/2015 (H1N1)pdm09, а гены, кодирующие внутренние белки (РВ2, РВ1, PA, NP, М, NS), - донору аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2). Результаты анализа всех генов вакцинного штамма А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 представлены в табл. 2.

Данные, полученные при первичном отборе вакцинного кандидата, были подтверждены полным секвенированием его генома и показали, что вакцинный штамм А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 унаследовал все 6 генов, кодирующих внутренние и неструктурные белки, от донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) (табл. 2).

Таким образом, полное секвенирование генома штамма А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 подтвердило его вакцинную формулу генома.

Генетическая стабильность кодирующих мутаций. Генетическую стабильность вакцинного штамма А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 изучали сравнением сохранности кодирующих мутаций во внутренних генах до и после пятикратного пассирования вакцинного штамма в куриных эмбрионах. Полногеномное секвенирование показало, что все кодирующие нуклеотидные замены, охарактеризованные для донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) как ответственные за его аттенуацию, присутствуют во внутренних генах реассортантного штамма А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09. При этом нуклеотидная последовательность вакцинного штамма А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 до и после его пятикратного пассирования, осталась неизменной, в том числе, в генах полимеразного комплекса (РВ2, РВ1, РА), ответственных за аттенуирующий фенотип (табл. 3).

Все вышесказанное подтверждает высокую генетическую стабильность вакцинного штамма А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09.

Оценку фенотипических свойств вакцинного штамма А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 проводили путем его параллельного титрования в развивающихся куриных эмбрионах при разных температурах инкубации. Вакцинный штамм А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 обладает фенотипом, идентичным фенотипу донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2). Установлено, что вакцинный вирус является температурочувствительным (ts фенотип) - его инфекционная активность при температуре 40°С составила менее ≤1.2 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 А/Ленинград/134/17/57 (H2N2). Все результаты фенотипического анализа представлены в табл. 4.

Безвредность для мышей. Доклинические исследования острой токсичности вакцинного штамма А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 проводили на белых беспородных мышах в соответствии с Руководством по проведению доклинических исследований лекарственных средств [Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств (Иммунобиологические лекарственные препараты); Часть вторая. - М: Гриф и К, 2012. - 536 с.] и с «Правилами надлежащей лабораторной практики» [Правила надлежащей лабораторной практики. Приказ Минздрава РФ №199н от 01.04. 2016. https://rg.ru/2016/09/02/minzdrav-prikaz 199-site-dok.html].

Мышам вводили однократно одну человеческую дозу (0,5 мл), вакцинного вируса внутрибрюшинно в титре 7,0 lg ЭИД₅₀/МЛ. Животным контрольной группы вводили внутрибрюшинно фосфатно-солевой буферный раствор (PBS). Ежедневно в течение всего исследования (7 дней) проводился контроль общего состояния каждого животного.

Данные физиологического исследования (подвижность, поведенческие реакции, кинетика массы тела) показали, что внутрибрюшинное введение вакцинного штамма не вызывало гибели экспериментальных животных (табл. 5) и не приводило к изменению их внешнего вида, поведения, не отражалось на потреблении ими пищи и воды, что свидетельствует о безвредности вакцинного препарата.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных доклинических исследований установлено, что заявляемый вакцинный штамм живой гриппозной вакцины А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 характеризуется сочетанием полезных признаков, необходимых вакцинному штамму: антигенной специфичностью эпидемического вируса А/Словения/2903/2015 (H1N1)pdm09, структурой генома 6:2, оптимальной для реассортантных вакцинных штаммов, а также характерной для донора аттенуации температурочувствительностью и холодоадаптированностью и безвредностью для лабораторных животных, что коррелирует с аттенуацией для человека.

Образец паспорта на вакцинный штамм А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 прилагается.

Таким образом, вакцинный штамм А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 по основным биологическим свойствам, изученным в доклинических экспериментах in vitro и in vivo, соответствует требованиям, предъявляемым к вакцинным штаммам Фармакопейной статьей (ФСП: Р N003224/01-270313) на Ультравак®, вакцину гриппозную аллантоисную живую для интраназального применения для взрослых и для детей.

Полученный штамм А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 депонирован 28.02.2019 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 №2902 и имеет характеристики, представленные в паспорте штамма.

ХАРАКТЕРИСТИКА ШТАММА

Инфекционная активность штамма А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 при репродукции в развивающихся куриных эмбрионах при 32°С в течение 48 часов составляет 8,4 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 А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 является его пригодность для наработки живой гриппозной вакцины. Предлагаемый по изобретению вакцинный штамм вируса гриппа А/17/Словения/2015/1121 (H1N1)pdm09 может быть использован для профилактики гриппа как у взрослых, так и у детей с трехлетнего возраста.