Совершенствование подходов по верификации вакцинного штамма Francisella tularensis 15 НИИЭГ в процессе длительного хранения

Цель исследования – совершенствование способов верификации вакцинного штамма Francisella tularensis 15 НИИЭГ в процессе длительного хранения в современных условиях.

Материалы и методы. В работе обобщены результаты изучения фенотипических и генетических свойств лиофилизированных культур вакцинного штамма F. tularensis 15 НИИЭГ (1953, 1966, 1969, 1987, 1990, 2003, 2012 и 2013 гг.), хранившихся в ГКПМ ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России в течение от одного года до 60 лет.

Результаты и обсуждение. Проведенные ранее исследования выявили, что лиофилизированные культуры F. tularensis 15 НИИЭГ в основном обладали показателями, характерными для вакцинного штамма, за исключением отклонений от нормативных требований по остаточной вирулентности и специфической безопасности. Подтверждена стабильность сохранения у вакцинного штамма, хранившегося различное время в лифилизированном состоянии, делеций в генах pilA и pilE (область дифференциации RD19) и генах, кодирующих липопротеин lpp (RD18). Определена специфичная для вакцинного штамма мутация C178404T (по геному штамма F. tularensis LVS, GenBank NCBI № CP009694) и разработан подход по ее определению. Полученные данные указывают на перспективность использования описанных выше делеций в регионах RD18/RD19 в совокупности с мутацией C178404T для оценки аутентичности вакцинного штамма с помощью молекулярно-генетических методов. Таким образом, проведенный ретроспективный анализ материалов о культурах вакцинного штамма туляремийного микроба с 1940-х по 2013 год и полученные экспериментальные данные позволили дополнить новыми сведениями единые требования изготовления, изучения, поддержания, хранения и движения вакцинного штамма F. tularensis 15 НИИЭГ. На основании полученных результатов коллективом авторов разработан проект методических рекомендаций федерального уровня «Вакцинный штамм Francisella tularensis 15 НИИЭГ: порядок обращения».

1. Гайский Н.А., Эльберт Б.Я. О механизме инфекции и иммунитета при экспериментальной туляремии. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 1941; 12:37–42.

2. Гайский Н.А., Хижинская О.П. Первые итоги применения живой туляреминой вакцины. Известия Иркутского государственного противочумного института Сибири и Дальнего Востока. 1946; 6:10–5.

3. Сиротюк Л.В. Биологические свойства туляремийных вакцинных штаммов НИИЭГ. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 1964; 10:116–20.

4. Олсуфьев Н.Г., Емельянова О.С., Угловой Г.П., Салтыков Р.А., Сиротюк Л.В., Сильченко В.С., Капцын М.С., Левачева З.А., Кочуркова С.А., Бобылкова Т.В., Баранчиков В.Д., Веденеева Е.В., Егорова Л.С., Иванов В.С., Баранова Н.К., Денисова В.Д., Шельмовер Р.С., Хомутова Н.В., Куцерыб Г.Г., Панышева М.Д., Пелехова К.И., Красицкая З.И., Назарова М.Г., Красникова Е.И., Штучная A.A., Владимирова A.И., Коржева В.С. Сравнительное испытание на людях вариантов вакцинного туляремийного штамма 15 Гайского. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 1971; 5:55–7.

5. Олсуфьев Н.Г. Итоги и перспективы изучения и применения в СССР живой туляремийной вакцины. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 1967; 5:3–10.

6. Pasetti M.F., Cuberos L., Horn T.L., Shearer J.D., Matthews S.J., House R.V., Sztein M.B. An improved Francisella tularensis live vaccine strain (LVS) is well tolerated and highly immunogenic when administered to rabbits in escalating doses using various immunization routes. Vaccine. 2008; 26(14):1773–85.

7. Barry E.M., Cole L.E., Santiago A.E. Vaccines against tularemia. Hum. Vaccin. 2009; 5(12):832–8. DOI: 10.4161/hv.10297.

8. Marohn M.E., Barry E.M. Live attenuated tularemia vaccines: recent developments and future goals. Vaccine. 2013; 31(35):3485–91. DOI: 10.1016/j.vaccine.2013.05.096.

9. Саяпина Л.В., Бондарев В.П., Олефир Ю.В. Современное состояние вакцинопрофилактики особо опасных инфекций. Проблемы особо опасных инфекций. 2016; 2:107–10. DOI: 10.21055/0370-1069-2016-2-107-110.

10. WHO Technical Report Series No. 927. WHO Expert Committee On Biological Standardization (54th report). Geneva, 2005. [Электронный ресурс]. URL: https://www.who.int/publications/i/item/9241209275.

11. de la Puente-Redondo V.A., del Blanco N.G., Gutiérrez-Martín C.B. García-Peña F.J., Rodríguez Ferri E.F. Comparison of different PCR approaches for typing of Francisella tularensis strains. J. Clin. Microbiol. 2000; 38(3):1016–22. DOI: 10.1128/JCM.38.3.1016-1022.2000.

12. Sunagar R., Kumar S., Franz B.J., Gosselin E.J. Tularemia vaccine development: paralysis or progress? Vaccine (Auckl). 2016; 6:9–23. DOI: 10.2147/VDT.S85545.

13. Reed D.S., Smith L.P., Cole K.S., Santiago A.E., Mann B.J., Barry E.M. Live attenuated mutants of Francisella tularensis protect rabbits against aerosol challenge with a virulent type A strain. Infect. Immun. 2014; 82(5):2098–105. DOI: 10.1128/IAI.01498-14.

14. WHO good manufacturing practices for biological products, Annex 2, TRS No. 999. [Электронный ресурс]. URL: https://www.who.int/publications/m/item/annex-2-trs-no-999-WHO-gmpfor-biological-products.

15. Руководства ICH для фармацевтической отрасли. Качество. СПб.: ЦОП «Профессия»; 2017. 768 с.

16. Государственная фармакопея Российской Федерации. ХIV изд. М.; 2018.

17. Соловьев Е.А., Саяпина Л.В., Осина Н.А., Давыдов Д.С., Бондарев В.П. Характеристика фенотипических и генетических свойств вакцинного штамма Francisella tularensis 15 НИИЭГ с длительными сроками хранения. Проблемы особо опасных инфекций. 2015; 4:91–5. DOI: 10.21055/0370-1069-20152-91-95.

18. Саяпина Л.В., Соловьев Е.А., Горяев А.А., Бондарев В.П. Изучение иммунобиологических свойств вакцинного штамма Francisella tularensis 15 НИИЭГ в условиях длительного хранения. Проблемы особо опасных инфекций. 2015; 2:87–91. DOI: 10.21055/0370-1069-2015-2-87-91.

19. Саяпина Л.В., Хорева И.И., БайдаловаН.П., Горяев А.А., Давыдов Д.С., Поступайло В.Б., Меркулов В.А. Оценка остаточной вирулентности вакцинного штамма Francisella tularensis 15 НИИЭГ по данным многолетних наблюдений. Проблемы особо опасных инфекций. 2018; 1:98–102. DOI: 10.21055/0370-10692018-1-98-102.

20. Мещерякова И.С. Туляремия: современная эпидемиология и вакцинопрофилактика (к 80-летию создания первой туляремийной лаборатории в России). Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2010; 2:17–22.

21. Избанова У.А., Куница Т.Н., Лухнова Л.Ю. Достижения в области специфической профилактики туляремии. Medicine (Almaty). 2016; 10:49–59.

22. Stinson E., Smith L.P., Cole K.S., Barry E.M., Reed D.S. Respiratory and oral vaccination improves protection conferred by the live vaccine strain against pneumonic tularemia in the rabbit model. Pathog. Dis. 2016; 74(7):ftw079. DOI: 10.1093/femspd/ftw079.

23. O’Malley K.J., Bowling J.D., Stinson E., Cole K.S., Mann B.J., Namjoshi P., Hazlett K.R.O., Barry E.M., Reed D.S. Aerosol prime-boost vaccination provides strong protection in outbred rabbits against virulent type A Francisella tularensis. PLoS One. 2018; 13(10):e0205928. DOI: 10.1371/journal.pone.0205928.

24. Svensson K., Larsson P., Johansson D., Byström M., Forsman M., Johansson A. Evolution of subspecies of Francisella tularensis. J. Bacteriol. 2005; 187(11):3903–8. DOI: 10.1128/JB.187.11.3903-3908.2005.

25. Нарышкина Е.А., Краснов Я.М., Альхова Ж.В., Баданин Д.В., Осин А.В., Ляшова О.Ю., Саяпина Л.В., Бондарев В.П., Меркулов В.А., Олефир Ю.В., Кутырев В.В. Полногеномное секвенирование и филогенетический анализ вакцинного штамма Francisella tularensis 15 НИИЭГ. Проблемы особо опасных инфекций. 2020; 2:91–7. DOI: 10.21055/0370-1069-2020-2-91-97.

26. Seemann T Snippy: fast bacterial variant calling from NGS reads. 2015. [Электронный ресурс]. URL: https://github.com/tseemann/snippy?ysclid=l8bilbj7rp802266956.

27. Shevtsov V., Kairzhanova A., Shevtsov A., Shustov A., Kalendar R., Abdrakhmanov S., Lukhnova L., Izbanova U., Ramankulov Y., Vergnaud G. Genetic diversity of Francisella tularensis subsp. holarctica in Kazakhstan. PLoS Negl. Trop. Dis. 2021; 15(5):e0009419. DOI: 10.1371/journal.pntd.0009419.

28. Осина Н.А., Уткин Д.В., Сеничкина А.М., Бугоркова Т.В., Кутырев В.В. Набор штаммов бактерий вида Francisella tularensis для получения комплекта контрольных ДНК препаратов, комплект ДНК препаратов для генно-диагностических исследований. Патент РФ № 2443772, опубл. 27.02.2012. Бюл. № 6.