Получение иммуноглобулинов класса Y, нейтрализующих вирус Марбург

Цель – изучение возможности индукции куриных антител, нейтрализующих вирус Марбург (MARV), с использованием различных иммуногенов.

Материалы и методы. В качестве иммуногенов использовали рекомбинантный вирус осповакцины, экспрессирующий трансген поверхностного гликопротеина (GP) MARV штамма Musoke, и псевдовирусные частицы, экспонирующие GP трех штаммов MARV: Popp, Musoke и DRC2000, – на основе лентивируса и рекомбинантного штамма вируса везикулярного стоматита (VSV). В иммунизации участвовало две группы птиц. Кур иммунизировали девять раз: в первый раз вводили рекомбинантный вирус осповакцины, а затем 8 раз – псевдовирусные частицы (на основе лентивируса и рекомбинантного штамма вируса везикулярного стоматита). Первую группу иммунизировали очищенным и концентрированным иммуногеном, а вторую группу им же, но в комплексе с неполным адъювантом Фрейнда. Накопление специфических антител оценивали методом иммуноферментного анализа (ИФА). Для анализа накопления нейтрализующих антител использовали рекомбинантный VSV, экспонирующий GP MARV, и натуральный MARV штамма Popp.

Результаты и обсуждение. Разработана эффективная схема иммунизации кур тремя рекомбинантными конструктами, презентирующими GP MARV, в результате которой происходит индукция куриных антител класса IgY против вируса Марбург с титром в ИФА от 1:100 до 1:1 млн. Полученные IgY нейтрализуют псевдовирусы MARV (штаммы Popp, DRC2000, Musoke) в разведении от 1/256 до 1/1024 и натуральный вирус MARV штамма Popp в разведении 1/8. Более стабильные результаты продемонстрировала схема иммунизации с использованием неполного адъюванта Фрейнда. 

1. Geisbert T.W., Hensley L.E., Kagan E., Yu E.Z., Geisbert J.B., Daddario-DiCaprio K., Fritz E.A., Jahrling P.B., McClintock K., Phelps J.R., Lee A.C.H., Judge A., Jeffs L.B., MacLachlan I. Postexposure protection of guinea pigs against a lethal Ebola virus challenge is conferred by RNA interference. J. Infect. Dis. 2006; 193(12):1650–7. DOI: 10.1086/504267.

2. Enterlein S., Warfield K.L., Swenson D.L., Stein D.A., Smith J.L., Gamble C.S., Kroeker A.D., Iversen P.L., Bavari S., Mühlberger E. VP35 knockdown inhibits Ebola virus amplification and protects against lethal infection in mice. Antimicrob. Agents Chemother. 2006; 50(3):984–93. DOI: 10.1128/AAC.50.3.984993.2006.

3. Warfield K.L., Swenson D.L., Olinger G.G., Nichols D.K., Pratt W.D., Blouch R., Stein D.A., Aman M.J., Iversen P.L., Bavari S. Gene-specific countermeasures against Ebola virus based on antisense phosphorodiamidate morpholino oligomers. PLoS Pathog. 2006; 2(1):e1. DOI: 10.1371/journal.ppat.0020001.

4. Sokolova A.S., Baranova D.V., Yarovaya O.I., Baev D.S., Tolstikova T.G., Salakhutdinov N.F., Polezhaeva O.A., Zybkina A.V., Shcherbakov D.N/ Synthesis of (1S)-(+)-camphor-10-sulfonic acid derivatives and investigations in vitro and in silico of their antiviral activity as the inhibitors of filovirus infections. Russ. Chem. Bull. 2019; 68(5):1041–6. DOI: 10.1007/s11172-019-2517-0.

5. Flyak A.I., Ilinykh P.A., Murin C.D., Garron T., Shen X., Fusco M.L., Hashiguchi T., Bornholdt Z.A., Slaughter J.C., Sapparapu G., Klages C., Ksiazek T.G., Ward A.B., Saphire E.O., Bukreyev A., Crowe J.E. Jr. Mechanism of human antibody-mediated neutralization of Marburg virus. Cell. 2015; 160(5):893–903. DOI: 10.1016/j.cell.2015.01.031.

6. Hevey M., Negley D., Geisbert J., Jahrling P., Schmaljohn A. Antigenicity and vaccine potential of Marburg virus glycoprotein expressed by baculovirus recombinants. Virology. 1997; 239(1):206–16. DOI: 10.1006/viro.1997.8883.

7. Hevey M., Negley D., Pushko P., Smith J., Schmaljohn A. Marburg virus vaccines based upon alphavirus replicons protect guinea pigs and nonhuman primates. Virology. 1998; 251(1):28–37. DOI: 10.1006/viro.1998.9367.

8. Hevey M., Negley D., VanderZanden L., Tammariello R.F., Geisbert J., Schmaljohn C., Smith J.F., Jahrling P.B., Schmaljohn A.L. Marburg virus vaccines: comparing classical and new approaches. Vaccine. 2001; 20(3–4):586–93. DOI: 10.1016/s0264-410x(01)00353-x.

9. Ignatyev G.M., Agafonov A.P., Streltsova M.A., Kashentseva E.A. Inactivated Marburg virus elicits a nonprotective immune response in Rhesus monkeys. J. Biotechnol. 1996; 44(1–3):111–8. DOI: 10.1016/0168-1656(95)00104-2.

10. Dye J.M., Warfield K.L., Wells J.B., Unfer R.C., Shulenin S., Vu H., Nichols D.K., Aman M.J., Bavari S. Virus-like particle vaccination protects nonhuman primates from lethal aerosol exposure with Marburgvirus (VLP vaccination protects macaques against aerosol challenges). Viruses. 2016; 8(4):94. DOI: 10.3390/v8040094.

11. Daddario-DiCaprio K.M., Geisbert T.W., Geisbert J.B., Ströher U., Hensley L.E., Grolla A., Fritz E.A., Feldmann F., Feldmann H., Jones S.M. Cross-protection against Marburg virus strains by using a live, attenuated recombinant vaccine. J. Virol. 2006; 80(19):9659–66. DOI: 10.1128/JVI.00959-06.

12. Mire C.E., Geisbert J.B., Agans K.N., Satterfield B.A., Versteeg K.M., Fritz E.A., Feldmann H., Hensley L.E., Geisbert T.W. Durability of a vesicular stomatitis virus-based Marburg virus vaccine in nonhuman primates. PLoS One. 2014; 9(4):e94355. DOI: 10.1371/journal.pone.0094355.

13. Andris-Widhopf J., Rader C., Steinberger P., Fuller R., Barbas C.F. 3rd. Methods for the generation of chicken monoclonal antibody fragments by phage display. J. Immunol. Methods. 2000; 242(1–2):159–81. DOI: 10.1016/s0022-1759(00)00221-0.

14. Кочнева Г.В., Бабкина И.Н., Лупан Т.А., Гражданцева А.А., Юдин П.В., Сиволобова Г.Ф., Швалов А.Н., Попов Е.Г., Бабкин И.В., Нетесов С.В., Чумаков П.М. Апоптин усиливает онколитическую активность вируса осповакцины in vitro. Молекулярная биология. 2013; 47(5):842–52. DOI: 10.7868/S0026898413050078.

15. Полежаева О.А. Щербаков Д.Н. Разработка панели псевдовирусных частиц, экспонирующих гликопротеин вируса Марбург. Международный научно-исследовательский журнал. 2017; 8-2:27–30. DOI: 10.23670/IRJ.2017.62.018.

16. Whitt M.A. Generation of VSV pseudotypes using recombinant ΔG-VSV for studies on virus entry, identification of entry inhibitors, and immune responses to vaccines. J. Virol. Methods. 2010; 169(2):365–74. DOI: 10.1016/j.jviromet.2010.08.006.

17. Hodek P., Trefil P., Simunek J., Hudecek J., Stiborova M. Optimized protocol of chicken antibody (IgY) purification providing electrophoretically homogenous preparations. Int. J. Electrochem. Sci. 2013; 8:113–24.

18. Устинова Е.Н., Шестопалов А.М., Бакулина Л.Ф. Чепурнов А.А. Титрование вирусов Эбола и Марбург по бляшкообразованию под полужидким агаровым покрытием. Вопросы вирусологии. 2003; 48(1):43–4.

19. Hashiguchi T., Fusco M.L., Bornholdt Z.A., Lee J.E., Flyak A.I., Matsuoka R., Kohda D., Yanagi Y., Hammel M., Crowe J.E. Jr., Saphire E.O. Structural basis for Marburg virus neutralization by a cross-reactive human antibody. Cell. 2015; 160(5):904–12. DOI: 10.1016/j.cell.2015.01.041.