Introduction. The severe consequences of the COVID-19 pandemic highlight the lack of preparedness of national health systems to deal with such biological threats. In this regard, the problem of preventive agent developing for specific prophylaxis of COVID-19 and other coronavirus diseases remains urgent.
The aim of the study was to obtain an attenuated omicron-like SARS-CoV-2 strain to create a preventive live attenuated COVID-19 vaccine.
Materials and methods. For COVID-19 modeling in vitro Vero CCL-81 cell culture as well as laboratory strains SARS-CoV-2 Dubrovka (Wuhan-like) and FEB2 (Omicron BA.5.2) were used. COVID-19 modeling in vivo was performed on golden Syrian hamsters. Viral load was assessed by virus titration by the CPE endpoint, and quantitative SARS-CoV-2 RNA determination via real-time RT-PCR. The primary structure of the SARS-CoV-2 genome was determined by nanopore sequencing. Antibodies to SARS-CoV-2 in hamster sera were determined by ELISA.
Results. A non-pathogenic for Syrian hamsters temperature-sensitive (ts) mutant of the omicron-like SARS-CoV-2 F-F3 strain, which possesses attenuation markers such as ts phenotype and reduced immunogenicity, was obtained. The mutant F-F3 strain did not affect the lungs in infected Syrian hamsters, unlike the parental strain, but retained viability in the nasal passages and immunogenicity. A single intranasal immunization of hamsters with the F-F3 ts strain caused seroconversion in them with the production of neutralizing antibodies. An important characteristic of F-F3 strain is low transmissibility and the stability of attenuation phenotype when cultured at 33°C.
Conclusions. The combination of the identified characteristics of the attenuated SARS-CoV-2 F-F3 strain indicates the rationality of further investigation of its safety and efficacy in an animal model of COVID-19.
Введение. Тяжелые последствия пандемии COVID-19 свидетельствуют о недостаточной готовности национальных систем здравоохранения к противодействию подобным биологическим угрозам. В связи с этим, проблема разработки средств специфической профилактики COVID-19 и других коронавирусных заболеваний остается актуальной.
Цель исследования: получение аттенуированного омикрон-подобного штамма SARS-CoV-2 для создания профилактической живой аттенуированной вакцины против COVID-19.
Методы: Моделирование новой коронавирусной инфекции in vitro проводили в культуре клеток Vero CCL-81 с использованием лабораторных штаммов SARS-CoV-2 Dubrovka (Ухань-подобный) и FEB2 (Omicron BA.5.2). Моделирование COVID-19 проводили на золотистых сирийских хомячках. Вирусную нагрузку оценивали путем титрования вируса по конечной точке ЦПД и количественного определения РНК SARS-CoV-2 методом ОТ-ПЦР-РВ. Первичную структуру генома SARS-CoV-2 определяли методом нанопорового секвенирования. Антитела к SARS-CoV-2 в сыворотках хомячков определяли методом ИФА.
Результаты: Получен непатогенный для сирийских хомячков температурочувствительный (ts) мутант омикрон-подобного штамма SARS-CoV-2, обладающий такими маркерами аттенуации, как ts фенотип и сниженная иммуногенность. Мутантный штамм F-F3 при инфицировании сирийских хомячков, в отличие от родительского штамма, не поражал легкие, но сохранил жизнеспособность в носовых ходах и иммуногенность. Однократная интраназальная иммунизация хомячков ts штаммом F-F3 вызывала у них сероконверсию с выработкой вируснейтрализующих антител. Важной характеристикой штамма F-F3 является низкая контагиозность и стабильность аттенуационного фенотипа при культивировании при температуре 33°С.
Заключение: Совокупность выявленных характеристик аттенуированного штамма SARS-CoV-2 F-F3 свидетельствует о целесообразности дальнейшего исследования его безопасности и протективной активности на животной модели COVID-19.