Антигенные компоненты холерной бивалентной химической вакцины, методы их выделения и контроля

В статье представлен обзор данных по методам выделения и контроля антигенов Vibrio cholerae холерогенанатоксина и О-антигенов Инаба и Огава – компонентов пероральной холерной бивалентной химической вакцины производства ФКУЗ РосНИПЧИ «Микроб», единственного профилактического препарата против холеры, зарегистрированного на территории Российской Федерации. В настоящий момент в производстве вакцины используется способ раздельного получения холероген-анатоксина и О-антигенов Инаба и Огава с постадийным контролем их основных свойств, который обеспечивает получение качественного готового препарата. Эффективным методом концентрирования полуфабриката, который способствует сокращению потерь и увеличению выхода конечного продукта, является ультрафильтрация. Перспективной остается разработка метода щадящей стерилизации О-антигенов для максимального сохранения специфической активности. Для контроля специфической активности антигенных компонентов и готового препарата вакцины применяют комплекс методов in vivo и in vitro. Однако многостадийность и длительность, применение нескольких видов лабораторных животных, а также современные требования ВОЗ определяют необходимость внедрения альтернативных методов контроля in vitro. В качестве замены биологического метода перспективным является использование клеточных культур, для которого показана положительная корреляция с тестами на животных. Для оценки активности антигенов предлагается применение иммунохимического метода – дот-иммуноанализа с золотыми наночастицами, что позволит унифицировать способ контроля на всех этапах производственного процесса, а также проводить определение серовароспецифичности О-антигенов холерного вибриона. Разработка молекулярно-генетических, микробиологических, иммунохимических методов актуальна для более полного и всестороннего контроля основных иммуногенов производственных штаммов холерного вибриона. Внедрение перспективных методов получения антигенов и контроля их свойств позволит более полно охарактеризовать компонентный состав готовой лекарственной формы холерной химической вакцины.

1. Беспалова И.А., Иванова И.А., Омельченко Н.Д., Филиппенко А.В., Труфанова А.А. Современное состояние специфической профилактики холеры. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2018; 17(1):55–61.

2. Щуковская Т.Н., Саяпина Л.В., Кутырев В.В. Вакцинопрофилактика холеры: современное состояние вопроса. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2009; 2:62–7.

3. Waldor M.K., Hotez P.J., Clemens J.D. A national cholera vaccine stockpile – a new humanitarian and diplomatic resource. N. Engl. J. Med. 2010; 363(24):2279–82. DOI: 10.1056/NEJMp1012300.

4. Онищенко Г.Г., Попова А.Ю., Кутырев В.В., Смирнова Н.И., Щербакова С.А., Москвитина Э.А., Титова С.В. Актуальные проблемы эпидемиологического надзора, лабораторной диагностики и профилактики холеры в Российской Федерации. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2016; 1:89– 101. DOI: 10.36233/0372-9311-2016-1-89-101.

5. WHO – Prequalification of Medical Products (IVDs, Medicines, Vaccines and Immunization Devices, Vector Control) [Электронный ресурс]. URL: https://extranet.who.int/pqweb/vaccines/prequalified-vaccines (дата обращения 20.09.2021).

6. Джапаридзе M.Н., Караева Л.Т., Сумароков А.А., Марчук Л.М., Никитина Г.П., Наумов А.В., Попов А.А., Коткина Т.А., Петяев И.М., Павлова Л.П. О-антиген Vibrio cholerae серовара Огава, рекомендуемый для создания оральной холерной бивалентной химической вакцины. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1981; 11:75–81.

7. Горяев А.А., Саяпина Л.В., Обухов Ю.И., Бондарев В.П. Эффективность и безопасность вакцин для профилактики холеры. Биопрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2018; 18(1):42–9. DOI: 10.30895/2221-996Х-2018-18-1-42-49.

8. Джапаридзе М.Н., Наумов А.В., Никитина Г.П., Мелещенко М.В., Доброва В.Г., Заворотных В.И., Грачева В.П., Захарова Т.Л. Оральная химическая вакцина из гипертоксигенных штаммов КМ -76 Инаба и КМ -68 Огава возбудителя холеры. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1991; 4:31–3.

9. Топорков A.B., Заднова С.П., Смирнова Н.И. Сравнительный анализ продукции основных протективных антигенов у рекомбинантных и производственных штаммов Vibrio cholerae классического биовара. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2005; 1:53–7.

10. Вольников В.Р., Ульянов А.Ю., Салихов Р.Р., Дуракова О.С., Авдеева Н.Г., Самохвалова Ю.И., Волох О.А. Экологическая безопасность и перспективы развития малоотходных технологий в биотехнологическом производстве. Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2021; 21(3):317–23. DOI: 10.18500/1816-9775-2021-21-3-317-323.

11. Джапаридзе М.Н., Наумов А.В., Мелещенко М.В., Никитина Г.П. Способ получения пероральной химической вакцины. Патент РФ № 2076734, опубл. 10.04.1997. Бюл. № 13.

12. Анисимов П.И., Адамов А.К., Джапаридзе М.Н., Наумов А.В., Никитина Г.П. Способ производства вакцины для профилактики холеры. Патент РФ № 2080121, опубл. 27.05.1997. Бюл. № 15.

13. Громова О.В., Джапаридзе М.Н., Дятлов И.А., Елисеев Ю.Ю., Киреев М.Н., Космаенко О.М. Способ получения О-антигена холерного очищенного. Патент РФ № 2143280, опубл. 27.12.1999. Бюл. № 36.

14. Дятлов И.А., Нижегородцев С.А., Громова О.В., Васин Ю.Г., Бутов А.С., Клокова О.Д., Белякова Н.И. Разработка ультрафильтрационной технологии получения О-антигена холерного вибриона для производства вакцин. Проблемы особо опасных инфекций. 2001; 2(82):133–9.

15. Комиссаров А.В., Никифоров А.К., Алешина Ю.А., Еремин С.А., Васин Ю.Г., Клокова О.Д., Белякова Н.И., Крайнова А .Г. Способ концентрирования нативных холерогенаанатоксина и О-антигена Vibrio cholerae О1 классического биовара штамма 569В серовара Инаба. Патент РФ № 2451522, опубл. 27.05.2012. Бюл. № 15.

16. Комиссаров А.В., Никифоров А.К., Еремин С.А., Алешина Ю.А., Громова О.В., Крайнова А.Г., Клокова О.Д., Белякова Н.И., Васин Ю.Г. Способ концентрирования нативного О-антигена Vibrio cholerae. Патент РФ № 2445116, опубл. 20.03.2012. Бюл. № 13.

17. Кузьмиченко И.А., Громова О.В., Киреев М.Н., Еремин С.А., Белякова Н.И., Клокова О.Д., Нижегородцев С.А. Мониторинг активности ферментов при производстве вакцины холерной бивалентной таблетированной. Биотехнология. 2010; 2:87–92.

18. Заднова С.П., Волох О.А., Крепостнова И.М., Щелканова Е.Ю., Ливанова Л.Ф., Захарова Т.Л., Шепелев И.А., Еремин С.А., Смирнова Н.И. Изучение продукции основных факторов патогенности и иммуногенности различными штаммами Vibrio cholerae при их культивировании в производственных условиях. Проблемы особо опасных инфекций. 2007; 1:51–5.

19. Dukoral, INN – Oral Cholera vaccine [Электронный ресурс]. URL: https://www.ema.europa.eu/en/documents/scientific-discussion/dukoral-epar-scientific-discussion_en.pdf (дата обращения 20.10.2021).

20. Громова О.В., Кузьмиченко И.А., Киреев М.Н., Нижегородцев С.А., Корсуков В.Н. Новый способ получения комплекса ферментов холерного вибриона – протеовибрина с помощью ультрафильтрации. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2012; 5-1:201–5.

21. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV изд. Т. 4. М.; 2018. С. 5326–36.

22. Russell W.M.S., Burch R.L. The Principles of Humane Experimental Technique. London: Methuen; 1959. 238 р.

23. Алексеева Л.П., Якушева О.А., Зюзина В.П., Дуванова О.В., Шипко Е.С., Писанов Р.В. Современные методические приемы очистки холерного токсина. Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А. Овчинникова. 2019; 15(1):5–9.

24. Гаева А.В., Громова О.В., Дуракова О.С., Генералов С.В., Ливанова Л.Ф., Волох О.А. Определение специфической активности компонентов холерной химической вакцины с использованием культуры клеток. Биотехнология. 2020; 36(3):82–9. DOI: 10.21519/0234-2758-2020-36-3-82-89.

25. Маркина О.В., Алексеева Л.П., Телесманич Н.Р., Чемисова О.С., Акулова М.В., Маркин Н.В. GM1-ДОТ -ИФА для выявления токсинпродуцирующих штаммов Vibrio cholerae. Клиническая лабораторная диагностика. 2011; 5:49–52.

26. Михеева Е.А., Девдариани З.Л., Осина Н.А., Захарова Т .Л. Получение и характеристика антителопродуцирующих гибридом и моноклональных иммуноглобулинов к энтеротоксину Vibrio cholerae. Биотехнология. 2014; 30(3):49–54.

27. Гаева А.В., Громова О.В., Дуракова О.С., Генералов С.В., Волох О.А. Современные подходы к контролю активных компонентов холерной химической вакцины. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2018; 1:152–7.

28. Полтавченко А.Г., Ерш А.В., Крупницкая Ю.А. Выбор системы детекции для мультиплексного дот-иммуноанализа антител. Клиническая лабораторная диагностика. 2016; 61(4):229–33. DOI: 10.18821/0869-2084-2016-61-4-229-233.

29. Дыкман Л.А., Хлебцов Н.Г. Золотые наночастицы в биологии и медицине: достижения последних лет и перспективы. Acta Naturae. 2011; 3(2):36–58.

30. Дуракова О.С., Громова О.В., Киреев М.Н., Воробьева С.А., Клокова О.Д., Ливанова Л.Ф., Белякова Н.И., Волох О.А. Применение дот-иммуноанализа для определения специфической активности антигенов в производстве холерной вакцины. Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А. Овчинникова. 2018; 14(4):10–3.

31. Воробьева С.А., Дуракова О.С., Волох О.А., Громова О .В. Возможность определения специфической активности О?АГ в производстве холерной химической вакцины с помощью дот-анализа. Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2018; 18(3):318–9. DOI: 10.18500/1816-9775-2018-18-3-318-319.

32. Дыкман Л.А., Волох О.А., Громова О.В., Дуракова О.С., Воробьева С.А., Киреев М.Н., Ливанова Л.Ф., Никифоров А.К., Щеголев С.Ю., Кутырев В.В. Получение и характеристика антител к протективным антигенам холерного вибриона, конъюгированным с наночастицами золота. Доклады Российской академии наук. Науки о жизни. 2020; 490(1):27–30. DOI: 10.31857/S2686738920010084.

33. Плеханов Н.А., Заднова С.П., Агафонов Д.А., Смирнова Н .И. Конструирование мультиплексной ПЦР для идентификации токсигенных штаммов генетических вариантов Vibrio cholerae эльтор и их дифференциации по эпидемическому потенциалу. Биотехнология. 2015; 31(2):82–90.

34. Заднова С.П., Ливанова Л.Ф., Крепостнова И.М., Захарова Т.Л., Осин А.В., Смирнова Н.И. Комплексная гено- и иммунодиагностическая тест-система для идентификации холерных вибрионов О1 и О139 серогрупп и оценки их вирулентности. Патент РФ № 2404257, опубл. 20.11.2010. Бюл. № 32.

35. Абдрашитова А.С., Яцышина С.Б., Осина Н.А., Астахова Т.С., Портенко С.А., Саяпина Л.В., Шипулин Г.А., Щербакова С .А. Разработка мультилокусных амплификационных тест-систем для выявления ускоренной идентификации эпидемически значимых штаммов холерных вибрионов. Биозащита и биобезопасность. 2014; 6(2):34–41.