Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology13370ArticlesСтатьиResearch ArticleENGINEERING OF ATTENUATED BORDETELLA PERTUSSIS BACTERIA PRODUCING IMMUNOGENIC NON-TOXIC FORM OF PERTUSSIS TOXINКОНСТРУИРОВАНИЕ АТТЕНУИРОВАННЫХ БАКТЕРИЙ ВORDETELLA PERTUSSIS, ПРОДУЦИРУЮЩИХ ИММУНОГЕННУЮ НЕТОКСИЧНУЮ ФОРМУ КОКЛЮШНОГО ТОКСИНАSinyashinaL. NСиняшинаЛ. НNechaevaE. VНечаеваЕ. ВAmelinaI. PАмелинаИ. ПKarataevG. IКаратаевГ. ИGamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Moscow, RussiaНИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, Москва15122009866NO6 (2009)№6 (2009)899409062023Copyright ©; 2009, Sinyashina L.N., Nechaeva E.V., Amelina I.P., Karataev G.I.Copyright ©; 2009, Синяшина Л.Н., Нечаева Е.В., Амелина И.П., Каратаев Г.И.2009Sinyashina L.N., Nechaeva E.V., Amelina I.P., Karataev G.I.Синяшина Л.Н., Нечаева Е.В., Амелина И.П., Каратаев Г.И.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/13370

Aim. To engineer attenuated Bordetella pertussis strain producing non-toxic immunogenic derivative of pertussis toxin (toxoid KT). Materials and methods. Cloning, site-directed mutagenesis, allelic exchange as well as methods for determination of immunobiological characteristics of toxoid KT were used. Results. Attenuated B.pertussis strains 5 and 35 containing mutant operon ptx and gene of resistance to canamycin were engineered. Recombinant bacteria retained marker of resistance to canamycin as well as structure of mutant operon during cultivation on growth media and long-term survival in lung of laboratory mice. Immunobiologic characteristics of attenuated B.pertussis were studied. Conclusion. Intranasal immunization of laboratory animals with live attenuated B.pertussis 5 and 35 provides protection from infection with virulent B.pertussis strain, which is comparable with efficacy of standard whole-cell vaccine.

Цель . Конструирование аттенуированных бактерии Bordetella pertussis, продуцирующих нетоксическую иммуногенную производную коклюшного токсина (токсоид КТ). Материалы и методы . Использованы методы клонирования, сайтнаправленного мутагенеза, аллельного обмена и определения иммунобиологических свойств токсоида КТ. Результаты . Сконструированы аттенуированные бактерии B.pertussis 5 и 35, содержащие мутантный оперон ptx и ген устойчивости к канамицину. Рекомбинантные бактерии сохраняют маркер устойчивости к канамицину и структуру мутантного оперона в процессе культивирования на питательных средах и длительного переживания в легких лабораторных мышей. Изучены иммунобиологические свойства аттенуированных бактерий B.pertussis. Заключение . Интраназальная иммунизация лабораторных животных живыми аттенуированными бактериями B.pertussis 5 и 35 обеспечивает защиту от заражения вирулентным штаммом возбудителя коклюша, близкую по эффективности с защитой после иммунизации отраслевым стандартным образцом корпускулярной коклюшной вакцины.

Bordetella pertussisengineeringattenuated bacteriaBordetella pertussispertussis toxintoxoidintranasal vaccinationwhole-cell pertussis vaccineконструированиеаттенуированные бактериикоклюшный токсинтоксоидинтраназальная вакцинациякорпускулярная коклюшная вакцинаГоворун В.М., Иванова В.Ф., Кириллов М.Ю. и др. Особенности экспрессии оперона коклюшного токсина под контролем собственного и гетерологичного промоторов в клетках B.bronchiseptica. Мол. генет. микробиол. вирусол. 1993, 2: 21-27.Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Молекулярное клонирование. М., Мир, 1984.Миллер Дж. Эксперименты в молекулярной генетике. М., Мир, 1984.Шинкарев А.С., Мерцалова Н.У., Мазурова И.К. и др. Современные штаммы B.pertussis: иммунобиологические свойства и совершенствование вакцины. Журн. микробиол. 2007, 4:20-25.Guiso N., Njamkepo E., Vié le Sage F. et al. Long-term humoral and cell-mediated immunity after acellular pertussis vaccination compares favorably with whole-cell vaccines 6 years after booster vaccination in the second year of life. Vaccine. 2007, 25: 1390-13907.Mattoo S., James D. Molecular pathogenesis, epidemiology and clinical manifestations of respiratory infections due to Bordetella pertussis and other Bordetella subspecies. Clin. Microbiol. Rev. 2005, 18: 326-382.Mielcarek N., Debrie A-S., Raze D. et al. Live attenuated B.pertussis as a single-dose nasal vaccine against whooping cough. PLoS Pathogens. 2006, 2: 0662-0670.Mooi F. R., van Loo I.H., King A.J. Adaptation of Bordetella pertussis to vaccination: a cause for its reemergence? Emerg. Infect. Dis. 2001, 7: 526-528.Pizza M., Covacci A., Bartoloni A. et al. Mutants of pertussis toxin sutable for vaccine development. Science. 1989, 246: 497-500.Purdy K.W., Hay J.W., Botteman M.F., Ward K. Evaluation of strategies for use of acellular pertussis vaccine in adolescents and adults: a cost-benefit analysis. Clin. Infect. Dis., 2004, 39: 29-30.Stevenson A., Roberts M. Use of B.bronchiseptica and B.pertussis as live vaccines and vectors for heterologous antigen. FEMS Immunol. Med. Microbiol. 2003, 37: 121-128.