Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology13982ArticlesСтатьиResearch ArticleIMMUNOGENICITY AND SAFETY OF A PROTOTYPE CHEMICAL ANTHRAX VACCINE IN LABORATORY ANIMAL MODELSИММУНОГЕННОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОТОТИПА ХИМИЧЕСКОЙ СИБИРЕЯЗВЕННОЙ ВАКЦИНЫ НА МОДЕЛИ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХMikshisN. IМикшисН. ИPopovaP. YuПоповаП. ЮKudryavtsevaO. MКудрявцеваО. МSemakovaA. PСемаковаА. ПNovikovaL. VНовиковаЛ. ВKravtsovA. LКравцовА. ЛBugorkovaS. AБугорковаС. АSchukovskayaT. NЩуковскаяТ. НPopovYu. AПоповЮ. АKutyrevV. VКутыревВ. ВRussian Research Institute of Plague Control «Microb», Saratov, RussiaРоссийский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб», Саратов15082014914NO4 (2014)№4 (2014)223009062023Copyright ©; 2014, Mikshis N.I., Popova P.Y., Kudryavtseva O.M., Semakova A.P., Novikova L.V., Kravtsov A.L., Bugorkova S.A., Schukovskaya T.N., Popov Y.A., Kutyrev V.V.Copyright ©; 2014, Микшис Н.И., Попова П.Ю., Кудрявцева О.М., Семакова А.П., Новикова Л.В., Кравцов А.Л., Бугоркова С.А., Щуковская Т.Н., Попов Ю.А., Кутырев В.В.2014Mikshis N.I., Popova P.Y., Kudryavtseva O.M., Semakova A.P., Novikova L.V., Kravtsov A.L., Bugorkova S.A., Schukovskaya T.N., Popov Y.A., Kutyrev V.V.Микшис Н.И., Попова П.Ю., Кудрявцева О.М., Семакова А.П., Новикова Л.В., Кравцов А.Л., Бугоркова С.А., Щуковская Т.Н., Попов Ю.А., Кутырев В.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/13982

Aim. Evaluation of immune stimulating and toxic effects of a vaccine prototype protein components. Materials and methods. Linear mice, guinea pigs and rabbits were immunized subcutaneously once or twice by recombinant protective antigen (rPA), S-layer protein (EA1) or their complex. Innate immunity structure activation was registered by changes in Toll-like receptor (TLR) expression. Adaptive immune response parameters were determined by established methods. Toxicity of the preparations was determined using flow cytofluorometry and densitomorphometry. Results. The ability of rPA and EA1 to activate structures of innate immunity - TLR 2 and 6 - was established. Features of anti-PA antibody titer dynamics for each of the animal species was determined, a comparison with antibody formation during immunization with Bacillus anthracis STI-1 was carried out. 2 immunizations of biomodels with a complex preparation combined with an adjuvant provides protection from infection by a test-strain that is comparable with protectivity of a live vaccine. Evidences regarding damaging effect of rPA and EA1 on cells and tissues of macro organism were not detected throughout the study. Conclusion. A prototype of a chemical anthrax vaccine under development has high immunogenicity and its protein components are not toxic for laboratory animals based on the results of complex testing.

Цель. Оценить иммуностимулирующее и токсическое действие белковых компонентов прототипа вакцины. Материалы и методы. Линейных мышей, морских свинок и кроликов иммунизировали подкожно однократно или двукратно рекомбинантным протективным антигеном (рПА), белком S-слоя (ЕА1) или их комплексом. Активацию структур врожденного иммунитета регистрировали по изменению экспрессии Toll-подобных рецепторов (TLR). Показатели адаптивного иммунитета определяли установленными способами. Токсичность препаратов выявляли с использованием проточной цитофлуориметрии и денситоморфометрии. Результаты. Установлена способность рПА и ЕА1 активировать структуры врожденного иммунитета линейных мышей - TLR 2 и 6 типа. Определены особенности динамики титров анти-ПА антител для каждого вида животных, осуществлено сравнение с антителообразованием при иммунизации Bacillus anthracis СТИ-1. Показано, что двукратная иммунизация биомоделей комплексным препаратом в сочетании с адъювантом обеспечивает защиту от заражения тест-штаммом, сопоставимую с протективностью живой вакцины. В ходе исследования не было выявлено свидетельств повреждающего действия рПА и ЕА1 на клетки и ткани макроорганизма. Заключение. На основании результатов комплексного тестирования прототип разрабатываемой химической сибиреязвенной вакцины обладает высокой иммуногенно-стью, а его белковые компоненты не токсичны для лабораторных животных.

Bacillus anthracisBacillus anthracisanthraxrecombinant protective antigenS-layer protein EA1vaccinesсибирская язварекомбинантный протективный антигенбелок S-слоя ЕА1вакциныДербин М.И., Гарин H.C., Тарумов B.C., Михайлов В.В., Садовой Н.В., Кузьмич М.К., Федорова Н.В., Шенцев И.В., Мунтянов П.В., Кравец И.Д., Фофанов П.Е., Илюхин В.П., Шумилов Г.П. Получение и изучение сибиреязвенного протективного антигена. Безвредность, реактогенность и эффективность концентрированной очищенной сорбированной химической сибиреязвенной вакцины. Журн. микробиол. 1977, 8: 115-120.Коржевский Д.Э., Гиляров А.В. Основы гистологической техники. М., СпецЛит., 2010.Маринин Л.И., Онищенко Г.Г., Кравченко ТБ., Дятлов И.А., Тюрин Е.А., Степанов А.В. Никифоров В.В. Сибирская язва человека: эпидемиология, профилактика, диагностика, лечение. М., Гигиена, 2008.Микшис Н.И., Корсакова А.Ю., Болотникова М.Ф., Попов Ю.А., Коннов Н.П., Киреев М.Н., Дроздов И.Г. Продукция белков S-слоя штаммами Bacillus anthracis. Биотехнология. 2004, 5: 2232.Микшис Н.И., Попова П.Ю., Кудрявцева О.М., Гончарова А.Ю., Попов Ю.А., Кутырев В.В. Иммуногенность протективного антигена, выделенного из аспорогенного рекомбинантного штамма В. anthracis. Журн. микробиол. 2011, 1: 44-48.Садовой Н.В., Кравец И.Д., Селиваненко Г.М., Харечко Г.С. Садовая Е.А., Васильев П.Г., Литусов Н.В., Елагин Г.Д., Супотницкий М.В. Вакцина сибиреязвенная комбинированная. Патент РФ № 2115433 (A61K39/07, A61K39/40). М., Государственный реестр изобретений РФ, 1998.Черкасский Б.Л. Эпидемиология и профилактика сибирской язвы. М., Интерсэн, 2002.Шевцов А.Н., Дармов И.В., Зайцева Г.А., Боровский Д.В., Меновщиков В.А., Кунов В.К. Исследование иммунитета и аллергии после вакцинации сухой комбинированной сибиреязвенной вакциной. Журн. микробиол. 2007, 5: 51-53.Brachman P. Bioterrorism: an update with a focus on anthrax. Am. J. Epidemiol. 2002, 155: 981-987.Chitlaru T, Altboum Z., Reuveny S., Shafferman A. Progress and novel strategies in vaccine development and treatment of anthrax. Immunol. Rev. 2011, 239: 221-236.Friedlander A., Little S. Advances in the development of next-generation anthrax vaccines. Vaccine. 2009, 27: 28-32.Janssens S., Beyaert R. Role of Toll-like receptors in pathogen recognition. Clin. Microbiol. Rev. 2003, 16: 637-646.Kravtsov A.L., Grebenyukova T.P., Bobyleva E.V., Golovko E.M., Malyukova T.A., Lyapin M.N., Kostyukova T.A., Yezhov I.N., Kuznetsov O.S. Flow cytofluorometric assay of human whole blood leukocyte DNA degradation in response to Yersinia pestis and Staphylococcus aureus. Proc. SPIE. 2001, 4241: 260-267.Liu T, Matsuguchi T, Tsuboi N.et al. Differences in expression oftoll-like receptors and their reactivities in dendritic cells in BALB/c and C57BL/6 mice. Infect. Immun. 2002, 70 (12): 6638-6645.Medicines in Development Vaccines. Report. 2012. Avaible at: http://www.phrma.org/sites/default/files/ pdf/vaccines2012.pdf.Mikshis N.I., Kudryavtseva O.M., Shulepov D.V., Goncharova A.Yu., Bolotnikova M.F., Novikova L.V., Popov Yu.A., Kutyrev V.V. Asporogenic recombinant producer of Anthrax protective antigen. Appl. Biochem. Microbiol. 2011, 47 (7): 667-673.Rynkiewicz D., Rathkopf M., Sim I. et al. Marked enhancement of the immune response to BioThrax® (Anthrax Vaccine Adsorbed) by the TLR9 agonist CPG 7909 in healthy volunteers. Vaccine. 2011, 29 (37): 6313-6320.Valiante N., O’Hagan D., Ulmer J. Innate immunity and biodefence vaccines. Cell. Microbiol. 2003, 5 (11): 755-760.