Preview

Инфекция и иммунитет

Расширенный поиск

ПАТОГЕННОСТЬ И ИММУНОГЕННОСТЬ ВАРИАНТОВ ВИРУСА ОСПОВАКЦИНЫ ПРИ РАЗНЫХ СПОСОБАХ ИХ ВВЕДЕНИЯ МЫШАМ

https://doi.org/10.15789/2220-7619-PAI-1375

Полный текст:

Аннотация

Резюме

Вирус осповакцины сыграл ключевую роль в глобальной ликвидации натуральной оспы. Однако при массовой иммунизации вакцинами на основе разных штаммов вируса осповакцины выявлялись случаи тяжелых побочных реакций, иногда завершающиеся летальным исходом, особенно у людей с ослабленной иммунной системой. Поэтому после объявления в 1980 году о ликвидации оспы Всемирная организация здравоохранения рекомендовала прекратить противооспенную вакцинацию. За прошедшие 40 лет человеческая популяция практически утратила иммунитет не только против натуральной оспы, но и против зоонозных ортопоксвирусных инфекций, таких как оспа обезьян, оспа коров, оспа буйволов, оспа верблюдов. Поэтому в последние годы на разных континентах стали возникать вспышки ортопоксвирусных инфекций человека, которые имеют опасность перерасти в будущем в распространенные эпидемии. В связи с этим возникла необходимость получения безопасных аттенуированных штаммов вируса осповакцины, направленно инактивируя гены вирулентности этого вируса, и изучения на лабораторных моделях проявления их свойств патогенности и иммуногенности в зависимости от способа введения вирусов в организм животных. Аттенуация вируса осповакцины в настоящее время часто достигается при создании живых рекомбинантных поливалентных вакцин в результате встройки целевых последовательностей ДНК в гены вирулентности векторного вируса, что приводит к их инактивации. Объектами исследования в данной работе явились штамм LIVP вируса осповакцины, используемый в Российской Федерации для противооспенной вакцинации, и полученный на его основе методами генетической инженерии аттенуированный вариант LIVP-GFP, у которого нарушен вирусный ген тимидинкиназы. Данные вирусы вводили мышам-сосункам линии BALB\c интрацеребрально в дозах 101 или 102 БОЕ/животное для оценки нейровирулентности сравниваемых штаммов вируса осповакцины. Взрослых мышей заражали этими вирусами интраназально, подкожно или внутрикожно в дозах 107 или 108 БОЕ/животное и контролировали в течение 14 сут наличие клинических проявлений вирусной инфекции. Через 28 сут от начала эксперимента получали индивидуальные сыворотки крови мышей и методом ИФА определяли в них уровень вирусспецифичных антител. Показано, что рекомбинантный штамм LIVP-GFP обладает значительно сниженной нейровирулентностью и патогенностью для мышей по сравнению с исходным штаммом LIVP. Наиболее безопасным и эффективным способом иммунизации для обоих изученных штаммов вируса осповакцины оказалось внутрикожное введение.

 

Resume

Vaccinia virus had been played a key role in the global smallpox eradication. But in the course of mass vaccination using several vaccinia virus strains were revealed hard side effects with lethal outcomes in some cases, especially in humans with immunodeficiency. Therefore after declaration in 1980 about smallpox eradication World Health Organization recommended to stop smallpox vaccination. After last 40 years the most part of Earth human population does not have immunity not only against smallpox, but also against any other zoonotic orthopoxvirus infections, such as monkeypox, cowpox, buffalopox, and camelpox. All of these represent increasing danger for human health and heighten risk of emergence of highly contagious virus caused by natural evolution of existed zoonotic orthopoxviruses. In order to prevent development of small outbreaks into spreading epidemics and, thus, to decrease a risk of emergence due to natural evolution of highly pathogenic for humans orthopoxviruses, researchers’ efforts should be applied to development of safe live vaccines of new generation based on vaccinia virus with target virulence genes inactivation. These strains should be studied in laboratory animal models using different routes of virus inoculation. Vfccinia virus attenuation now usually is achieved in the course of live recombinant vaccines creation as specific DNA sequences insertion into virus virulence genes and their inactivation. The subjects of this research were vaccinia virus strain LIVP, used in the Russian Federation as smallpox vaccine, and attenuated variant LIVP-GFP created on its basis by genetic engineering methods with inactivation of thymidine kinase gene. These viruses were intracerebrally inoculated into suckling mice in doses 101 or 102 PFU/animal for neurovirulence assessment. Adult mice were infected intranasally, subcutaneously or intradermally in doses 107 or 108 PFU/animal and clinical manifestations were analyzed during 14 days. On 28 day of the experiment samples of blood sera were collected from mice individually and ELISA technique was used for analyses of virus specific antibodies levels. It was shown that recombinant vaccinia virus strain LIVP-GFP caused very low neurovirulence and pathogenicity for mice in comparison with parental LIVP. The most safe and effective route of immunization by studied vaccinia virus strains is intradermal inoculation.

Об авторах

С. Н. Щелкунов
ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Роспотребнадзора
Россия

Главный научный сотрудник Отдела геномных исследований, профессор кафедры молекулярной биологии и биотехнологии Новосибирского государственного университета.

eLibrary SPIN: 9138-7174



А. А. Сергеев
ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор"
Россия
ведущий научный сотрудник


А. С. Кабанов
ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор"
Россия
старший научный сотрудник


С. Н. Якубицкий
ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор"
младший научный сотрудник


Т. В. Бауэр
ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор"
Россия
младший научный сотрудник


С. А. Пьянков
ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор"
Россия
ведущий научный сотрудник


Список литературы

1. Список литературы/References

2. Ашмарин И.П., Воробьев А.А. Статистические методы в микробиологических исследованиях. Л.: Государственное издательство медицинской литературы; 1962. 182 с. [Ashmarin I.P., Vorobiev A.A. Statistics methods in microbiological research. Medical Literature. 1962. 182 p.]

3. Щелкунов С.Н., Щелкунова Г.А. Нужно быть готовыми к возврату оспы. Вопросы вирусологии, 2019, Т. 64, № 5, С. 206-214.

4. DOI: https://doi.org/10.36233/0507-4088-2019-64-5-206-214. [Shchelkunov S.N., Shchelkunova G.A. We should be prepared to smallpox re-emergence. Voprosy Virusologii (Problems of Virology, Russian journal), 2019, vol. 64, no. 5, pp. 206-214. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.36233/0507-4088-2019-64-5-206-214]

5. Downie A.W. The immunological relationship of the virus of spontaneous cowpox to vaccinia virus. Br. J. Exp. Pathol., 1939, vol. 20, pp. 158-176.

6. Fenner F., Henderson D.A., Arita I., Jezek Z., Ladnyi I.D. Smallpox and Its Eradication. Geneva: World Health Organization. 1988; 1460 p.

7. Jacobs B.L., Langland J.O., Kibler K.V., Denzler K.L., White S.D., Holechek S.A., Wong S., Huynh T., Baskin C.R. Vaccinia virus vaccines: Past, present and future. Antiviral Research, 2009, vol. 84, pp. 1–13. doi:10.1016/j.antiviral.2009.06.006

8. Kretzschmar M., Wallinga J., Teunis P., Xing S., Mikolajczyk R. Frequency of adverse events after vaccination with different vaccinia strains. PLoS Med., 2006, vol. 3, no. 8, e272. DOI: 10.1371/journal.pmed.0030272

9. Lee M.S., Roos J.M., McGuigan L.C., Smith K.A., Cormier N., Cohen L.K., Roberts B.E., Payne L.G. Molecular attenuation of vaccinia virus: Mutant generation and animal characterization. J. Virol., 1992, vol. 66, no. 5, pp. 2617-2630.

10. Manjaly Thomas Z.-R., Satti I., Marshall J.L., Harris S.A., Lopez Ramon R., Hamidi A., Minhinnick A., Riste M., Stockdale L., Lawrie A.M., Vermaak S., Wilkie M., Bettinson H., McShane H. Alternate aerosol and systemic immunization with a recombinant viral vector for tuberculosis, MVA85A: A phase I randomised controlled trial. PLoS Med., 2019, vol. 16, no. 4, e1002790.

11. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1002790

12. McClain D.J., Harrison S., Yeager C.L., Cruz J., Ennis F.A., Gibbs P., Wright M.S., Summers P.L., Arthur J.D., Graham J.A. Immunologic responses to vaccinia vaccines administered by different parenteral routes. J. Infect. Dis., 1997, vol. 175, no. 4, pp. 756-763.

13. McIntosh A.A.G., Smith G.L. Vaccinia virus glycoprotein A34R is required for infectivity of extracellular enveloped virus. J. Virol., 1996, vol. 70, no. 1, p. 272–281.

14. Olson V.A., Shchelkunov S.N. Are we prepared in case of a possible smallpox-like disease emergence? Viruses, 2017, vol. 9, e242; doi:10.3390/v9090242

15. Paran N., Lustig S., Zvi A., Erez N., Israely T., Melamed S., Politi B., Ben-Nathan D., Schneider P., Lachmi B., Israeli O., Stein D., Levin R., Olshevsky U. Active vaccination with vaccinia virus A33 protects mice against lethal vaccinia and ectromelia viruses but not against cowpox virus; elucidation of the specific adaptive immune response. Virology Journal, 2013, vol. 10, pp. 229. doi: 10.1186/1743-422X-10-229

16. Petrov I.S., Goncharova E.P., Pozdnyakov S.G., Shchelkunov S.N., Zenkova M.A., Vlasov V.V., Kolosova I.V. Antitumor effect of the LIVP-GFP recombinant vaccinia virus. Doklady Biological Sciences. 2013. vol. 451. no. 1. pp. 248-252. DOI: 10.1134/S0012496613040133

17. Roy S., M.I. Jaeson, Z. Li, S. Mahboob, R.J. Jackson, B. Grubor-Bauk, D.K. Wijesundara, E.J. Gowans, C. Ranasinghe. Viral vector and route of administration determine the ILC and DC profiles responsible for downstream vaccine-specific immune outcomes. Vaccine, 2019, vol. 37, pp. 1266–1276.

18. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2019.01.045

19. Shchelkunov S.N. Emergence and reemergence of smallpox: the need in development of a new generation smallpox vaccine. Vaccine, 2011, vol. 29S, D49–D53. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2011.05.037

20. Shchelkunov S.N. An increasing danger of zoonotic orthopoxvirus infections. PLoS Pathog., 2013, vol. 9, e1003756.

21. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1003756

22. Shchelkunov S.N., Marennikova S.S., Moyer R.W. Orthopoxviruses Pathogenic for Humans. New York: Springer. 2005; 425 p.

23. Shchelkunov S.N., Nesterov A.E., Ryazankin I.A., Ignat'ev G.M., Sandakhchiev L.S. Development of a candidate polyvalent live vaccine against human immunodeficiency, hepatitis B, and orthopoxviruses. Doklady Biochemistry and Biophysics, 2003, vol. 390, no 1-6, pp. 180-183.

24. Shchelkunova G.A., Shchelkunov S.N. 40 Years without smallpox. Acta Naturae, 2017, vol. 9, no. 4, pp. 4-12.

25. Sklenovska N., Van Ranst M. Emergence of monkeypox as the most important orthopoxvirus infection in humans. Front. Public Health, 2018, vol. 6, e241. doi: 10.3389/fpubh.2018.00241

26. Xie L., Zai J., Yi K., Li Y. Intranasal immunization with recombinant vaccinia virus Tiantan harboring Zaire Ebola virus gp elicited systemic and mucosal neutralizing antibody in mice. Vaccine, 2019, vol. 37, pp. 3335-3342. doi: 10.1016/j.vaccine.2019.04.070.

27. Yakubitskiy S.N., Kolosova I.V., Maksyutov R.A., Shchelkunov S.N. Attenuation of vaccinia virus. Acta Naturae, 2015, vol. 7, no. 4, pp. 113-121.


Дополнительные файлы

1. Метаданные
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (330KB)    
Метаданные
2. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (14KB)    
Метаданные
3. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (15KB)    
Метаданные
4. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (19KB)    
Метаданные
5. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (61KB)    
Метаданные
6. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (26KB)    
Метаданные
7. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (80KB)    
Метаданные
8. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (52KB)    
Метаданные
9. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (14KB)    
Метаданные
10. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (29KB)    
Метаданные
11. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (30KB)    
Метаданные
12. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (117KB)    
Метаданные
13. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (14KB)    
Метаданные
14. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (29KB)    
Метаданные
15. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (30KB)    
Метаданные
16. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (235KB)    
Метаданные
17. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (14KB)    
Метаданные
18. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (18KB)    
Метаданные
19. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (18KB)    
Метаданные
20. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (18KB)    
Метаданные
21. Литература
Тема
Тип Прочее
Скачать (35KB)    
Метаданные
22. Метаданные-дополненные
Тема
Тип Прочее
Скачать (15KB)    
Метаданные
23. в издательство
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (387KB)    
Метаданные

Для цитирования:


Щелкунов С.Н., Сергеев А.А., Кабанов А.С., Якубицкий С.Н., Бауэр Т.В., Пьянков С.А. ПАТОГЕННОСТЬ И ИММУНОГЕННОСТЬ ВАРИАНТОВ ВИРУСА ОСПОВАКЦИНЫ ПРИ РАЗНЫХ СПОСОБАХ ИХ ВВЕДЕНИЯ МЫШАМ. Инфекция и иммунитет. 2020;. https://doi.org/10.15789/2220-7619-PAI-1375

For citation:


Shchelkunov S., Sergeev A., Kabanov A., Yakubitskyi S., Bauer T., Pyankov S. ROUTE-COUPLED PATHOGENICITY AND IMMUNOGENICITY OF VACCINIA VIRUS VARIANT INOCULATED MICE. Russian Journal of Infection and Immunity. 2020;. (In Russ.) https://doi.org/10.15789/2220-7619-PAI-1375

Просмотров: 106


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-7619 (Print)
ISSN 2313-7398 (Online)