Разработка вакцины против птичьего гриппа на основе структурно модифицированных вирусов растений

Разработка вакцины против птичьего гриппа на основе структурно модифицированных вирусов растений

Автор: Кондакова О.А., Трифонова Е.А., Архипенко М.В., Никитин Н.А., Карпова О.В., Атабеков И.Г.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Птицеводство: наука и технологии

Статья в выпуске: 4 т.52, 2017 года.

Бесплатный доступ

Птичий грипп - инфекционная вирусная болезнь, поражающая разные виды пернатых, включая домашнюю птицу (кур, индюков, уток и гусей). Вакцинация остается ключевой стратегией в предотвращении эпизоотий и эпидемий птичьего гриппа. При этом на сегодняшний день актуальная задача заключается в разработке и внедрении быстрых, безопасных и высокопроизводительных методов при производстве вакцин против гриппа. Применение рекомбинантных антигенных детерминант в вакцинных препаратах рассматривается как перспективный подход для создания универсальных, безопасных и эффективных вакцин. Одно из решений проблемы низкой иммуногенности вакцинных белков - использование вирусов растений и вирусоподобных частиц в качестве платформы для презентации антигенов и усиления иммунного ответа. Ранее нами было показано, что при нагревании палочковидного вируса табачной мозаики происходит образование частиц сферической формы (СЧ), обладающих уникальными адсорбционными и иммуностимулирующими свойствами. В представляемой работе разработана вакцина против вируса гриппа А птиц (штамм H5N1), созданная посредством сборки in vitro комплексов, включающих антигенные детерминанты вируса на поверхности СЧ. Методом непрямой иммуннофлуоресцентной микроскопии показана антигенная активность рекомбинантных вирусных белков - гемагглютинина НА и внеклеточного домена матриксного белка М2 (М2е), адсорбированных на СЧ. Полученные комплексы СЧ-HA-М2е (СЧ-HA62/284-М2е) оказались высокоиммуногенными. При иммунизации лабораторных животных подтверждено образование специфических антител к обеим антигенным детерминантам вируса гриппа А птиц. Адсорбция НА и М2е на СЧ позволила в 10 раз увеличить выработку антител к антигенам в крови иммунизированных животных. Преимущество использованного подхода при создании вакцинных препаратов - высокая эффективность, основанная на стабильности и адъювантной активности сферических частиц, безопасность и низкая себестоимость использования вирусов растений. Получение ветеринарных вакцин на основе структурно модифицированных вирусов растений позволяет создать отечественные маркерные ветеринарные вакцины для оздоровления популяции птицы в агропромышленных комплексах. Полученная вакцина может рассматриваться в качестве кандидатной рекомбинантной вакцины против вируса гриппа птиц.

Еще

Вирусы растений, вакцины, сферические частицы, вирус гриппа а, рекомбинантные белки

Короткий адрес: https://sciup.org/142214065

IDR: 142214065   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2017.4.731rus

Список литературы Разработка вакцины против птичьего гриппа на основе структурно модифицированных вирусов растений

  • Nikitin N., Petrova E., Trifonova E., Karpova O. Influenza virus aerosols in the air and their infectiousness. Adv. Virol., 2014, 2014: 1-6 ( ) DOI: 10.1155/2014/859090
  • Cumulative number of confirmed human cases of avian influenza A(H5N1) reported to WHO. Режим доступа: http://www.who.int/influenza/human_animal_interface/2017_02_14_tab-leH5N1.pdf?ua=1. Без даты.
  • Huber V.C. Influenza vaccines: from whole virus preparations to recombinant protein technology. Expert Rev. Vaccines, 2014, 13(1): 31-42 ( ) DOI: 10.1586/14760584.2014.852476
  • Treanor J.J., Wilkinson B.E., Masseoud F., Hu-Primmer J., Battaglia R., O’Brien D., Wolff M., Rabinovich G., Blackwelder W., Katz J.M. Safety and immunogenicity of a recombinant hemagglutinin Vaccine for H5 influenza in humans. Vaccine, 2001, 19(13-14): 1732-1737 ( ) DOI: 10.1016/S0264-410X(00)00395-9
  • Nicholson K.G., Colegate A.E., Podda A., Stephenson I., Wood J., Ypma E., Zambon M.C. Safety and antigenicity of non-adjuvanted and MF59-ad-juvanted influenza A/Duck/Singapore/97 (H5N3) vaccine: a randomised trial of two potential vaccines against H5N1 influenza. Lancet, 2001, 357(9272): 1937-1943 ( ) DOI: 10.1016/S0140-6736(00)05066-2
  • Blanchfield K., Kamal R.P., Tzeng W., Music N., Wilson J.R., Stevens J., Lipatov A.S., Katz J.M., York I.A. Recombinant influenza H7 hemagglutinins induce lower neutralizing antibody titers in mice than do seasonal hemagglutinins. Influenza Other Respir. Viruses, 2014, 8(6): 628-635 ( ) DOI: 10.1111/irv.12285
  • Feng J., Zhang M., Mozdzanowska K., Zharikova D., Hoff H., Wunner W., Couch R.B., Gerhard W. Influenza A virus infection engenders a poor antibody response against the ectodomain of matrix protein 2. Virol. J., 2006, 6(3): 102 ( ) DOI: 10.1186/1743-422X-3-102
  • Acosta-Ramírez E., Pérez-Flores R., Majeau N., Pastelin-Palacios R., Gil-Cruz C., Ramírez-Saldaña M., Manjarrez-Orduño N., Cervantes-Barragán L., Santos-Argumedo L., Flores-Romo L., Becker I., Isibasi A., Leclerc D., López-Macías C. Translating innate response into long-lasting antibody response by the intrinsic antigen-adjuvant properties of papaya mosaic virus. Immunology, 2008, 124(2): 186-197 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2567.2007.02753.x
  • Lico C., Chen Q., Santi L. Viral vectors for production of recombinant proteins in plants. J. Cell Physiol., 2008, 216(2): 366-377 ( ) DOI: 10.1002/jcp.21423
  • Manuel-Cabrera C.A., Márquez-Aguirre A., Rodolfo H.G., Ortiz-Lazareno P.C., Chavez-Calvillo G., Carrillo-Tripp M., Silva-Rosales L., Gutiérrez-Ortega A. Immune response to a potyvirus with exposed amino groups available for chemical conjugation. Virol. J., 2012, 9: 75 ( ) DOI: 10.1186/1743-422X-9-75
  • Karpova O., Nikitin N., Chirkov S., Trifonova E., Sheveleva A., Lazareva E., Atabekov J. Immunogenic compositions assembled from tobacco mosaic virus-generated spherical particle platform and foreign antigens. J. Gen. Virol., 2012, 93(2): 400-407 ( ) DOI: 10.1099/vir.0.036293-0
  • Trifonova E., Nikitin N., Gmyl A., Lazareva E., Karpova O., Atabekov J. Complexes assembled from TMV-derived spherical particles and entire virions of heterogeneous nature. J. Biomol. Struct. Dyn., 2014, 32(8): 1193-1201 ( ) DOI: 10.1080/07391102.2013.816868
  • Lebel M.E., Daudelin J.F., Chartrand K., Tarrab E., Kalinke U., Savard P., Labrecque N., Leclerc D., Lamarre A. Nanoparticle adjuvant sensing by TLR7 enhances CD8+ T cell-mediated protection from Listeria monocytogenes infection. J. Immunol., 2014, 192(3): 1071-1078 ( ) DOI: 10.4049/jimmunol.1302030
  • Denis J., Acosta-Ramirez E., Zhao Y., Hamelin M.E., Koukavica I., Baz M., Abed Y., Savard C., Paré C., Lopez Macias C., Boivin G., Leclerc D. Development of a universal influenza A Vaccine based on the M2e peptide fused to the papaya mosaic virus (PapMV) Vaccine platform. Vaccine, 2008, 26(27-28): 3395-4003 ( ) DOI: 10.1016/j.vaccine.2008.04.052
  • Mathieu C., Rioux G., Dumas M.C., Leclerc D. Induction of innate immunity in lungs with virus-like nanoparticles leads to protection against influenza and Streptococcus pneumoniae challenge. Nanomedicine, 2013, 9(7): 839-848 ( ) DOI: 10.1016/j.nano.2013.02.009
  • Атабеков И.Г., Никитин Н.А., Карпова О.В. Новый тип платформ для сборки вакцин in vitro. Вестник Московского университета, Серия 16. Биология, 2015, 4: 29-35.
  • Никитин Н.А., Трифонова Е.А., Карпова О.В., Атабеков И.Г. Биобезопасность вирусов растений для человека и животных. Вестник Московского университета, Серия 16. Биология, 2016, 3: 20-26.
  • Atabekov J., Nikitin N., Arkhipenko M., Chirkov S., Karpova O. Thermal transition of native tobacco mosaic virus and RNA-free viral proteins into spherical nanoparticles. J. Gen. Virol., 2011, 92(2): 453-456 ( ) DOI: 10.1099/vir.0.024356-0
  • Nikitin N.A., Malinin A.S., Rakhnyanskaya A.A., Trifonova E.A., Karpova O.V., Yaroslavov A.A., Atabekov J.G. Use of a polycation spacer for noncovalent immobilization of albumin on the thermally modified virus particles. Polym. Sci. Ser. A, 2011, 53(11): 1026-1031 ( ) DOI: 10.1134/S0965545X11110083
  • Трифонова Е.А., Никитин Н.А., Кирпичников М.П., Карпова О.В., Атабеков И.Г. Способ получения и характеристика сферических частиц -новых биогенных платформ. Вестник Московского университета, Серия 16, Биология, 2015, 4: 46-50.
  • Zayakina O.V., Arkhipenko M.V., Kozlovsky S.V., Nikitin N.A., Smirnov A.A., Susi P., Rodionova N.P., Karpova O.V., Atabekov J.G. Mutagenic analysis of Potato Virus X movement protein (TGBp1) and the coat protein (CP): in vitro TGBp1-CP binding and viral RNA translation activation. Mol. Plant Pathol., 2008, 9(1): 37-44 ( ) DOI: 10.1111/j.1364-3703.2007.00445.x
  • Nikitin N., Trifonova E., Evtushenko E., Kirpichnikov M., Atabekov J., Karpova O. Comparative study of non-enveloped icosahedral viruses size. PLoS ONE, 2015, 10(11): e0142415 ( ) DOI: 10.1371/journal.pone.0142415
  • Nikitin N., Trifonova E., Karpova O., Atabekov J. Examination of biologically active nanocomplexes by nanoparticle tracking analysis. Microsc. Microanal., 2013, 19(4): 808-813 ( ) DOI: 10.1017/S1431927613000597
  • Song L., Nakaar V., Kavita U., Price A., Huleatt J., Tang J., Jacobs A., Liu G., Huang Y., Desai P., Maksymiuk G., Takahashi V., Umlauf S., Reiserova L., Bell R., Li H., Zhang Y., McDonald W.F., Powell T.J., Tussey L. Efficacious recombinant influenza vaccines produced by high yield bacterial expression: a solution to global pandemic and seasonal needs. PLoS ONE, 2008, 3(5): e2257 ( ) DOI: 10.1371/journal.pone.0002257
  • Deng L., Cho K.J., Fiers W., Saelens X. M2e-based universal influenza A Vaccines. Vaccines, 2015, 3(1): 105-136 ( ) DOI: 10.3390/vaccines3010105
  • Trifonova E., Zenin V., Nikitin N., Yurkova M., Ryabchevskaya E., Putlyaev E., Donchenko E., Kondakova O., Fedorov A., Atabekov J., Karpova O. Study of rubella candidate vaccine based on a structurally modified plant virus. Antiviral Res., 2017, 144: 27-33 ( ) DOI: 10.1016/j.antiviral.2017.05.006
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp