Повышение иммуногенной и протективной активности вакцинного штамма Yersinia pestis EV НИИЭГ в условиях культивирования с азоксимером бромида (полиоксидонием)

Актуальность. Для профилактики чумы в России используют вакцину чумную живую на основе вакцинного штамма Yersinia pestis EV НИИЭГ, вызывающую развитие иммунитета длительностью до 1 года, что обусловливает необходимость проведения ежегодной ревакцинации прививаемого контингента. Разработка новых способов усиления иммуногенности вакцинного штамма Y. pestis EV НИИЭГ является актуальной задачей. Цель – изучение влияния иммуноадъюванта азоксимера бромида (полиоксидония, ПО) на иммунобиологические свойства Y. pestis EV НИИЭГ в условиях культивирования. Материалы и методы. Y. pestis EV НИИЭГ выращивали при 28 °С в течение 48 ч на LB агаре рН 7,2 (Sigma-Aldrich, USA) как с ПО, так и без. Снятие масс-спектров экстрактов клеток Y. pestis EV НИИЭГ проводили на масс-спектрометре MicroflexТМ LT (Bruker Daltonics, Германия). Протективные свойства оценивали в условиях моделирования чумной инфекции по интегральному показателю ImD50 на морских свинках и мышах BALB\c при заражении вирулентными штаммами основного подвида Y. pestis 231, Y. pestis Р–13268 Вьетнам. Иммуногенность – по уровню антител к F1 чумного микроба методом ТИФА. Результаты и обсуждение. Внесение ПО в среду культивирования вызывает достоверное повышение иммуногенности вакцинного штамма Y. pestis EV НИИЭГ, сопровождающееся ростом продукции антител к капсульному антигену F1 чумного микроба и выраженным усилением защитного действия вакцинного штамма Y. pestis EV линии НИИЭГ при моделировании бубонной формы чумы на двух видах экспериментальных животных– мышах линии BALB\c и морских свинках. Зарегистрировано значимое (р < 0,05) уменьшение величины ImD50 для культур вакцинного штамма Y. pestis EV линии НИИЭГ, выращенных на среде с добавлением ПО, по сравнению с ImD50 для Y. pestis EV НИИЭГ в стандартных условиях культивирования. Выводы. Выявлены изменения количественных и качественных характеристик на масс-спектрах Y. pestis EV НИИЭГ, выращенного на среде с ПО, сопровождавшиеся повышением его иммуногенной и протективной активности. Морфологические исследования подтверждают отсутствие влияния ПО на безвредность вакцинного штамма.

1. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2019 году: Государственный доклад. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2020. 299 с.

2. Shi L., Yang G., Zhang Z., et al. Reemergence of human plague in Yunnan, China in 2016 // PLoS ONE. 2018. Vol. 13, N 6:e0198067. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0198067

3. Kehrmann J., Popp W., Delgermaa B., et al. Two fatal cases of plague after consumption of raw marmot organs. Emerg Microbes Infect. 2020. Vol. 9, N 1. P. 1878–1880. Doi:10.1080/22221751.2020.1807412

4. Профилактика чумы. Санитарно-эпидемиологические правила СП 3.1.7.3465-17. Бюллетень нормативных и методических документов Госсанэпиднадзора. 2017. № 4. С. 3–21.

5. WHO Workshop Meeting Report «Efficacy trials of Plague Vaccines: endpoints, trial design, site selection». 2018, INSERM, Paris, 12 p. https://www.who.int/blueprint/what/norms-standards/PlagueVxeval_FinalMeetingReport.pdf?ua=1.

6. Demeure C.E., Dussurget O., Fiol G.M., et al. Yersinia pestis and plague: an updated view on evolution, virulence determinants, immune subversion, vaccination, and diagnostics // Genes and Immunity. 2019. Vol. 20. P. 357–370. https://doi.org/10.1038/s41435-019-0065-0

7. Балахонов С. В., Попова А. Ю., Мищенко А. И. и др. Случай заболевания человека чумой в Кош-Агачском районе Республике Алтай в 2015 г. Сообщение 1. Клинико-эпидемиологические и эпизоотологические аспекты. Проблемы особо опасных инфекций. 2016. № 1. С. 55–60. DOI:10.21055/0370-1069-2016-1-55-60

8. Петров Р. В., Хаитов Р. М., Некрасов А. В. и др. Полиоксидоний: Механизм действия и клиническое применение. Медицинская иммунология. 2000. Т. 2, № 3. С. 271–278.

9. Омельченко Н. Д., Иванова И. А., Беспалова И. А., Филиппенко А. В. Иммуномодуляторы и специфическая профилактика инфекционных болезней. Проблемы особо опасных инфекций. 2017. № 3. С. 21–26. DOI:10.21055/0370-1069-2017-3-21-2.

10. Щуковская Т. Н., Курылина А. Ф., Шавина Н. Ю., Бугоркова С. А. Влияние полиоксидония, Poly(I:C), даларгина на защитное действие вакцинного штамма Yersinia pestis EV НИИЭГ при экспериментальной чуме. Российский иммунологический журнал. 2020. Т. 23, № 1. С. 41–50. https://doi.org/10.46235/1028-7221-005-IOP.

11. Безопасность работы с микроорганизмами I–II групп патогенности (опасности): Санитарно-эпидемиологические правила СП 1.3.3118-13. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора. 2014. https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/70563038/

12. World Health Organization. Vaccine Supply and Quality Unit. Manual of laboratory methods for testing of vaccines used in the WHO Expanded Programme on Immunization. World Health Organization. ‎1997. 221 p. https://apps.who.int/iris/handle/10665/63576

13. МУ 3.3.1.1113-02. Основные требования к вакцинным штаммам чумного микроба: Методические указания. М.: Минздрав России. 2002.. DOI:10.13140/RG.2.1.1468.6246

14. Ашмарин И. П., Воробьев А. А. Статистические методы в микробиологических исследованиях. Л.: Медгиз; 1962. https://search.rsl.ru/ru/record/01005954123.

15. Коржевский Д. Э., Гиляров А. В. Основы гистологической техники. СПб:СпецЛИТ; 2010.

16. Использование метода времяпролетной масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией (MALDI-ToF MS) для индикации и идентификации возбудителей I–II групп патогенности: Методические рекомендации. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора. 2015. https://www.rospotrebnadzor.ru/documents/details.php?ELEMENT_ID=4693

17. Некрасов А. В., Пучкова Н. Г. Полиоксидоний: основы синтеза и свойства // Иммунология. 2002. Т. 23, № 6. С. 329–333.

18. Пинегин Б. В., Некрасов А. В., Хаитов Р. М. Иммуномодулятор полиоксидоний: механизмы действия и аспекты клинического применения // Цитокины и воспаление. 2004. Т. 3, № 3. С. 41–47.

19. Пономарева Т. С., Дерябин П. Н., Каральник Б. В. и др. Влияние полиоксидония на иммуногенную и протективную активность живой чумной вакцины // Иммунология. 2014. Т. 35, № 5. С. 286–290.

20. Chauvaux S., Dillies M.A., Marceau M., et al. In silico comparison of Yersinia pestis and Yersinia pseudotuberculosis transcriptomes reveals a higher expression level of crucial virulence determinants in the plague bacillus. International Journal of Medical Microbiology. 2011. Vol. 301, N 2. P. 105–116. doi:10.1016/j.ijmm.2010.08.013.

21. Спицын А. Н., Уткин Д. В., Щербакова Н. Е. и др. MALDI-TOF масс-спектрометрический анализ штаммов возбудителя чумы. Проблемы особо опасных инфекций. 2016. № 2. С. 91–94. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2016-2-91-94

22. Котенева Е. А., Котенев Е. С., Калинин А. В. и др. Протеомное профилирование штаммов Yersinia pestis, циркулирующих на территории природных очагов Северного Кавказа и Закавказья. Журн. микробиол. 2019. № 4. С. 18–25. https://doi.org/10.36233/0372-9311-2019-4-18-25