microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2019-1-107-112microbe-1132Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESОптимизация накопления вируса вакцины при разработке противооспенных препаратов на основе культур клетокOptimization of Vaccine Virus Accumulation in the Development of Smallpox Drugs Based on Cell CulturesОвчинниковА. В.OvchinnikovA. V.

Российская Федерация, 141306, Сергиев Посад-6, ул. Октябрьская, д. 11

48cnii@mil.ruБорисевичГ. В.BorisevichG. V.

Российская Федерация, 141306, Сергиев Посад-6, ул. Октябрьская, д. 11

ТерентьевА. И.Terent’evA. I.

Российская Федерация, 141306, Сергиев Посад-6, ул. Октябрьская, д. 11

ПащенкоЮ. И.PashchenkoYu. I.

Российская Федерация, 141306, Сергиев Посад-6, ул. Октябрьская, д. 11

КротковВ. Т.KrotkovV. T.

Российская Федерация, 141306, Сергиев Посад-6, ул. Октябрьская, д. 11

МарченкоВ. Н.MarchenkoV. N.

Российская Федерация, 141306, Сергиев Посад-6, ул. Октябрьская, д. 11

БорисевичС. В.BorisevichS. V.

Российская Федерация, 141306, Сергиев Посад-6, ул. Октябрьская, д. 11

КузнецовС. Л.KuznetsovS. L.

Российская Федерация, 141306, Сергиев Посад-6, ул. Октябрьская, д. 11

ФГБУ «48 Центральный научно-исследовательский институт» Министерства обороны Российской ФедерацииРоссия“The 48th Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian FederationRussian Federation20190304201901107112Copyright © Овчинников А.В., Борисевич Г.В., Терентьев А.И., Пащенко Ю.И., Кротков В.Т., Марченко В.Н., Борисевич С.В., Кузнецов С.Л., 20192019Овчинников А.В., Борисевич Г.В., Терентьев А.И., Пащенко Ю.И., Кротков В.Т., Марченко В.Н., Борисевич С.В., Кузнецов С.Л.Ovchinnikov A.V., Borisevich G.V., Terent’ev A.I., Pashchenko Y.I., Krotkov V.T., Marchenko V.N., Borisevich S.V., Kuznetsov S.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.microbe.ru/jour/article/view/1132

Цель. Оптимизация культивирования вируса вакцины в суспензионной культуре клеток ВНК-21 с целью повышения инфекционной активности вируссодержащей суспензии как основы для получения противооспенных вакцинных препаратов. Материалы и методы. В исследованиях использовали суспензионную культуру перевиваемой линии клеток ВНК-21 72-часового возраста и питательную среду типа МЕМ в соответствии с инструкцией по ее приготовлению. Для инфицирования клеток ВНК-21 использовали вирус вакцины, штамм Б-51. Вирус адаптирован путем трех последовательных пассажей на хорион-алантоисной оболочке развивающихся куриных эмбрионов коммерческой дермовакцины серии 449а в ФГБУ «48 ЦНИИ » Минобороны России. Информация о его генетической характеризации отсутствует. Культивирование и осаждение инфицированных клеток ВНК-21 проводили в ферментере c объемом заполнения 1 л при температуре (36,5±0,5) °С и аэрации воздушной смесью с различным содержанием СО2. Результаты и обсуждение. Повышена интенсивность газового массообмена при одновременном сохранении щадящих гидродинамических условий перемешивания суспензионных культур клеток в ферментере. Увеличена в два раза до (4,48±0,63)·109 кл./л концентрация суспензионной культуры клеток ВНК-21 в конце цикла выращивания. Повышена в 3–5 раз концентрация вируса вакцины с (8,1±0,3) lg БOE/мл до уровня инфекционной активности (8,8±0,3) lg БOE/мл. Удельная множественность инфицирования клеток в пересчете на клетку составила 1–5 БОЕ /кл., а по урожаю вируса – 20–100 БОЕ /кл. Увеличение инфекционной активности вируса в концентрированной суспензии инфицированных клеток ВНК-21 подтверждает перспективность предлагаемых путей совершенствования стадии накопления вируса вакцины при разработке противооспенных препаратов на основе культур клеток.

Objective. Optimization of vaccine virus cultivation in the suspended cell culture BHK-21 for infectious activity increment of virus-containing suspension as the base material for smallpox vaccine preparations. Materials and methods. We used suspended culture line of the cells BHK-21 of 72-hour age and nutrient medium of the MEM type in accordance with the guidelines on preparation in our studies. For challenging of the cells, vaccine virus (strain B-51) was used. The virus was adapted through three consequent passages on horion-allantois shell of developing chicken embryos of commercial dermovaccine series 449а at the premises of the Federal State Budgetary Institution “the 48th Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation. Information on its genetic features is absent. Cultivation and precipitation of infected cells BHK-21 was carried out in bioreactor with priming volume of 1 liter at (36.5±0.5) °C and aeration with air mixture with varying content of CO2. Results and conclusions. Gas  massexchange intensity was enhanced alongside simultaneous maintaining of sparing hydrodynamic conditions for mixing suspended cell cultures in bioreactor. Two-fold increase (up to (4.48±0.63)·109 cell/l) in suspended BHK-21 cell culture concentration at the end of reproduction cycle was achieved. Concentration of the vaccine virus was 3–5 times raised, from (8.1±0.3) lg PFU (plaque forming unit)/ml up to the level of infectious activity – (8.8±0.3) lg PFU/ml. Specific multiplicity of cell infection in recalculation per a cell was 1–5 PFU/cell and by virus yield – 20–100 PFU/cell. Enhanced infectious activity of the virus in concentrated suspension of infected BHK-21 cells substantiates the perspectives of the proposed method for improvement of vaccine virus accumulation phase in the development of anti-smallpox preparations based on cell cultures.

культура клеток ВНК-21вирус вакциныферментерсуспензионное культивирование клетокculture of BHK-21 cellsvirus of the vaccinebioreactorsuspension cultivation of cellsReferencesОвчинников А.В., Пащенко Ю.И., Блатов В.А., Ручко С.В., Чуркин И.А., Марков В.И., Бондарев В.П., Хамитов Р.А., Осин В.В., Тонеев В.В., Лебедев Р.П., Степанов А.А. Моделирование гидродинамических условий культивирования животных клеток. Биотехнология. 2010; 1:85–95.Ovchinnikov A.V., Pashchenko Yu.I., Blatov V.A., Ruchko S.V., Churkin I.A., Markov V.I., Bondarev V.P., Khamitov R.A., Osin V.V., Toneev V.V., Lebedev R.P., Stepanov A.A. [Modeling of hydrodynamic conditions of animal cell cultivation]. Biotekhnologiya. 2010; 1:85–95.Войнов В.А., Жукова О.П., Лукачева О.Н. Массоотдача в проточном газожидкостном биореакторе. Биотехнология. 2014; 1:62– 6.Voinov V.A., Zhukova O.P., Lukacheva O.N. [Mass-output in flow gas-liquid bioreactor]. Biotekhnologiya. 2014; 1:62–6.Иванов А.К., Иванов Д.А., Руденко А.П. Массообмен в газожидкостных биореакторах с роторами геликоидного типа. Биотехнология. 2014; 2:69–73.Ivanov A.K., Ivanov D.A., Rudenko A.P. Mass-transfer in gas-liquid bioreactors with rotors of helicoids type]. Biotekhnologiya. 2014; 2:69–73.Генералов С.В., Абрамова Е.Г., Матвеева И.М., Жулидов И.М., Свинцов Р.А. Крупномасштабное культивирование фиксированного вируса бешенства штамма Москва 3253 на перевиваемой линии клеток Vero (B): методы и сравнительный анализ. Биотехнология. 2014; 5:38–43.Generalov S.V., Abramova E.G., Matveeva I.M., Zhulidov I.M., Svintsov R.A. [Large-scale cultivation of fixed rabies virus, strain Moscow 3253 on finite cell line Vero (B): methods and comparative analysis]. Biotekhnologiya. 2014; 5:38–43.Васильев Н.Н., Амбросов В.А., Складнев А.А. Моделирование процессов микробиологического синтеза. М: Лесная промышленность; 1975. 341 с.Vasil’ev N.N., Ambrosov V.A., Skladnev A.A. [Modeling of the Processes of Microbiological Synthesis] M: Forest Industry; 1975. 341 p.Пащенко Ю.И., Прохор В.Ф., Хамитов Р.А., Максимов В.А. Кинетические закономерности и особенности размножения лимфобластоидных клеток Raji в суспензии. Биотехнология. 2006; 5:88–90.Pashchenko Yu.I., Prokhor V.F., Khamitov R.A., Maksimov V.A [Kinetic regularities and peculiarities of lymphoblastoid Raji cell proliferation in the suspension]. Biotekhnologiya. 2006; 5:88–90.Сирица И.И., Лымарь В.Т., Лобанова Т.Н. Проточнофильтрационный способ культивирования клеток млекопитающих. Цитология. 1996; 38(2):247–8.Siritsa I.I., Lymar’ V.T., Lobanova T.N. [Flow-filtration culture technique for mammal cells]. Tsitologiya. 1996; 38(2):247–8.Зверев А.А., Зефиров Т.Л. Статистические методы в биологии: Учебно-методическое пособие. Казань: КФУ; 2013. 42 с.Zverev A.A., Zefirov T.L. [Statistical Methods in Biology: Study Guide]. Kazan: Kazan Federal university; 2013. 42 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.