doi: 10.15389/agrobiology.2017.4.731rus
УДК 636.5:619:615.371:[573.6.086.83+577.21
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда в рамках приоритетного направления деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований коллективами существующих научных лабораторий (кафедр)» (грант № 14-24-00007).
РАЗРАБОТКА ВАКЦИНЫ ПРОТИВ ПТИЧЬЕГО ГРИППА
НА ОСНОВЕ
СТРУКТУРНО МОДИФИЦИРОВАННЫХ
ВИРУСОВ РАСТЕНИЙ
О.А. КОНДАКОВА, Е.А. ТРИФОНОВА, М.В. АРХИПЕНКО,
Н.А. НИКИТИН,
О.В. КАРПОВА, И.Г. АТАБЕКОВ
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.
Ключевые слова: вирусы растений, вакцины, сферические частицы, вирус гриппа А, рекомбинантные белки.
DEVELOPMENT OF AVIAN INFLUENZA VACCINE ON THE BASIS
OF STRUCTURALLY MODIFIED PLANT VIRUS
O.A. Kondakova, E.A. Trifonova, M.V. Arkhipenko, N.A. Nikitin,
O.V. Karpova, J.G. Atabekov
Avian influenza is an infectious viral disease that affects various species of birds, including poultry (chicken, turkeys, ducks and geese). Vaccination is a key strategy in the prevention of epizootics and epidemics of influenza. Now, the actual problem is the development of rapid, safe and effective methods for the production of avian flu vaccines. The using of recombinant flu antigen is a promising approach for creating universal, safe and effective poultry flu vaccines. To increasing of low immunogenicity of recombinant antigens plant viruses and virus-like particles can be applied. We have previously shown that spherical particles (SPs) with unique adsorption property and immunostimulating activity. Here we design the candidate vaccine against the avian flu virus (H5N1). The complexes containing the antigenic determinants of the avian flu virus — hemagglutinin (HA) and the extracellular domain of the M2 matrix protein (M2e) presented on the surface of SPs were developed. By indirect immunofluorescence microscopy the specific antigenic activity of recombinant proteins adsorbed on the SPs surface were demonstrated. The SPs—HA-M2e (SPs—HA62/284-М2е) complexes were highly immunogenic. The candidate vaccine induced a strong humoral immune response to both antigenic determinants of avian flu A virus. HA and M2e adsorption on the SPs allowed a 10-fold increase in the production of blood antibodies to antigens in immunized animals. The advantage of this approach for the vaccine development is high efficiency based on the stability and adjuvant activity of SPs, safety and low cost of using plant viruses. Obtaining veterinary vaccines based on structurally modified plant viruses allows the creation of marker veterinary vaccines. Development and creation of marker vaccines is extremely important for the recovery of the poultry population in agro-industrial complexes. The proposed vaccine can be considered as a candidate recombinant vaccine against avian influenza virus.
Keywords: plant viruses, vaccines, spherical particles, influenza virus, recombinant proteins.
ФГБОУ ВПО МГУ им. М.В. Ломоносова, |
Поступила в редакцию |
