АДЪЮВАНТ Российский патент 2009 года по МПК A61K47/06 C08H5/04 

Настоящее изобретение относится к области медицины и ветеринарии, более конкретно к вирусологии.

Угроза вирусных эпидемий продолжает волновать человечество. При выработке стратегии борьбы с вирусными возбудителями вирусологи единодушны во мнении, что главенствующее место должны занять вакцины, как наиболее эффективные медицинские средства профилактики и снижения смертности населения.

Поэтому последние несколько лет во всем мире ведутся интенсивные разработки вакцинных препаратов, поскольку вакцины (живые и инактивированные) показали себя как безвредные, безопасные для окружающих иммуногенные препараты, хотя, в ряде случаев, их эффективность оставляет желать лучшего.

Применительно к инактивированным вакцинам наибольшую эффективность можно прогнозировать в случае использования в качестве основы вирулентного вирусного штамма, но при этом резко возрастает сложность производства, обусловленная, опасностью работы и необходимостью строгого контроля за полнотой инактивации возбудителя.

Отличительной особенностью инактивированных вакцин является включение в их состав адъювантов. Адъювант - это субстанция, добавляемая в вакцинный препарат для увеличения выработки организмом антител. Наиболее часто в этих целях используют гидроокись алюминия. Последние исследования показали, что помимо увеличения времени нахождения антигена в месте введения и его адсорбции, она повышает экспрессию HLA-антигенов II класса, молекул В 7-2 (CD 86 и CD 83), экспрессию костимулирующих молекул, молекул адгезии и продукцию интерлейкина - 4, что сопровождается изменением морфологии в сторону дендритных клеток.

В результате исследований последних лет разработаны и другие, более активные адъюванты. В экспериментах на животных показана эффективность использования при иммунизации GpG-олигодезоксинуклеотидов, выделенных из бактериальных ДНК и синтетически созданных. Эффективность мукозальной риппозной вакцинации повышается при использовании токсинов холерного вибриона и энтеротоксинов кишечной палочки, кораубазидана (полисахарида, продуцируемого внеклеточно апатогенным грибом), хитозана (полисахарида, полученного из оболочки ракообразных), бакуловируса и синтетического агониста TLR4, синтетической двуцепочечной РНК-поли (1:С). Профилактическая активность инактивированных вакцин с новым адъювантом MF 59 при иммунизации пожилых людей, особенно с хроническими заболеваниями, оказалась выше, чем обычных сорбированных препаратов.

Применяемые в медицинской практике адъюванты, в частности адъювант Фрейнда, дороги, содержат остатки клеточных структур, способных вызвать выработку посторонних антител. Их высокая вязкость затрудняет работу на мелких животных.

Задачей настоящего изобретения является поиск нового адъюванта, лишенного в значительной степени указанных недостатков. Проведенные авторами настоящего изобретения исследования привели к обнаружению возможности использования в качестве такого адъюванта экстракта бересты (белой части березовой коры) с преобладающим содержанием бетулина. Предпочтительным является использование указанного препарата в виде наночастиц.

Объектом исследования являлись экспериментальные образцы инактивированных вирусных антигенов в комплексе с адъювантом на основе наночастиц «Бересты экстракта сухого» с преобладающим содержанием (65%) бетулина (далее по тексту бетулин). Указанный экстракт производится заявителем настоящей заявки - ООО «Березовый мир» и используется в качестве БАД.

Осуществлялось сравнительное изучение иммуногенных свойств рекомбинантного поверхностного антигена гепатита В и инактивированного антигена клещевого энцефалита (КЭ) в комплексе с адъювантами на основе наночастиц бетулина.

Для иммунизации животных использовали следующие препараты:

- Рекомбинантный поверхностный антиген вируса гепатита В (полуфабрикат вакцины), концентрация HBsAg - 50 мкг/мл;

- Инактивированный антиген вируса клещевого энцефалита (цельновирионный полуфабрикат вакцины), концентрация белка Е-10 мкг/мл;

- Адъювант 1 (АД-1): экстракт бересты сухой с содержанием бетулина 65%, (БЭС-65);

- Адъювант 2 (АД-2): высушенный препарат наночастиц БЭС, (РЯ);

- Адъювант 3 (АД-3): 0,5% водный раствор наночастиц бетулина (ГИПХ).

- Известный адъювант (гидроксид алюминия, ГАл): 0,5% водный раствор.

Адъюванты АД-2 и АД-3 готовились следующим образом. Адъювант АД-3 (0,5% водный раствор наночастиц):

- растворение бересты экстракта сухого (БЭС-65) в органическом растворителе при концентрации 2,5-5 г/л;

- добавление (впрыскивание) к указанному раствору большого количества воды (до 25 объемов воды по отношению к объему раствора);

- удаление растворителя и основной части воды.

Адъювант АД-2 (высушенный препарат наночастип):

- к полученному водному раствору наночастип (см. получение АД-3) добавляют криопротектор (например, сорбит) и лиофилизируют.

Перед иммунизацией адъюванты АД-1 и АД-2 растворяли в фосфатном буфере (рН 7,5), обрабатывали ультразвуком в течение 15 минут, после чего охлаждали.

В опытах изучали препараты следующего состава:

На основе рекомбинантного поверхностного антигена гепатита В

Препарат 1, состав: HBsAg - 10 мкг/мл, ГАл - 500 мкг/мл

Препарат 2, состав: HBsAg - 10 мкг/мл, АД-1 - 500 мкг/мл

Препарат 3, состав: HBsAg - 10 мкг/мл, АД-2 - 500 мкг/мл

Препарат 4, состав: HBsAg - 10 мкг/мл, АД-3 - 500 мкг/мл

Препарат 5, состав: HBsAg - 10 мкг/мл, АД-1 - 100 мкг/мл

Препарат 6, состав: HBsAg - 10 мкг/мл, АД-2 - 100 мкг/мл

Препарат 7, состав: HBsAg - 10 мкг/мл, АД-3 - 100 мкг/мл

На основе инактивированного антигена клещевого энцефалита (ВКЭ)

Препарат 8, состав: ВКЭ белок Е -1 мкг/мл, ГАл - 500 мкг/мл

Препарат 9, состав: ВКЭ белок Е - 1 мкг/мл, АД-1 - 500 мкг/мл

Препарат 10, состав: ВКЭ белок Е - 1 мкг/мл, АД-3 - 500 мкг/мл

Препарат 11, состав: ВКЭ белок Е - 1 мкг/мл, АД-1 - 100 мкг/мл

Препарат 12, состав: ВКЭ белок Е - 1 мкг/мл, АД-3 - 100 мкг/мл

В качестве референс препаратов использовали:

Реф. 1: HBsAg - 10 мкг/мл

Реф. 2: ВКЭ белок Е - 1 мкг/мл

Реф. 3: АД-1 - 500 мкг/мл

Реф. 4: Физраствор

Титры специфических антител в сыворотках крови иммунизированных мышей определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА) и торможения гемагглютинации (РТГА). Для количественного определения вируса КЭ применяли экспериментальную тест-систему с использованием моноклональных антител к поверхностному гликопротеину Е.

Протективную активность препаратов с вирусом КЭ определяли введением внутрибрюшинно 300-400 летальных доз референс-штамма «Абсеттаров» через неделю после последней иммунизации. В течение 14 дней после заражения вели учет на специфичность умерших животных.

Пример 1

Иммуногенные и протективные активности различных вирусных препаратов оценивали при подкожной иммунизации беспородных белых мышей массой 14-16 г. Препараты вводили однократно и двукратно с интервалом 14 дней. В качестве контроля белым мышам подкожно однократно и двукратно вводили референс препараты.

Через 21 день после окончания цикла иммунизации у животных из каждой группы брали кровь и готовили объединенный пул сывороток крови для определения титра AT в ИФА и РТГА.

Результаты, характеризующие иммунологическую эффективность различных препаратов, представлены в таблице 1.

Таблица 1 Препарат № Антиген Титр при однократном введении Титр при двукратном введении   ИФА РТГА ИФА РТГА 1 HBsAg 1:320   1:640   2 HBsAg 1:640   1:1280   3 HBsAg 1:320   1:2560   4 HBsAg 1:640   1:1280   5 HBsAg 1:80   1:320   6 HBsAg 1:160   1:160   7 HBsAg 1:80   1:320   8 КЭ 1:80 1:40 1:320 1:80 9 КЭ 1:80 1:40 1:640 1:80 10 КЭ 1:160 1:40 1:1280 1:160 11 КЭ 1:40 1:20 1:320 1:40 12 КЭ 1:20 <1:20 1:160 1:80 Реф.1 HBsAg 1:40   1:160   Реф.2 КЭ 1:20 1:10 1:40 1:40 Реф.3   <1:20 <1:10 1:10 <1:10 Реф.4   <1:10 <1:10 <1:10 <1:10

По иммуногенности препараты, содержащие адъюванты, мало отличались друг от друга, за исключением титров ИФА при иммунизации HBs Ag с АД-2.

Как следует из полученных данных, в условиях одно- и двукратной иммунизации экспериментальные образцы антигенов при введении с адъювантами на основе наночастиц экстракта бересты проявляли более высокую иммуногенность, чем сам антиген и антиген, адсорбированный на гидроокиси алюминия.

Наибольшую иммуногенную эффективность показал препарат HBs Ag, введенный с адъювантом АД-2. Данный адъювант повышал эффективность иммунизации как для HBs Ag, так и для инактивированного КЭ. Разница заключалась в том, что для инактивированного КЭ более выраженные результаты были получены после второй иммунизации.

Пример 2

Для приготовления опытной вакцины адъювант АД-2 Сбэс=2% смешивали с антигеном вируса ньюкаслской болезни в соотношении 1:1. Смесь тщательно встряхивали и вводили цыплятам в грудную мышцу в объеме 0,5 мл. Другую группу цыплят привили инактивированной вакциной против ньюкаслской болезни, изготовленной в ФГУ "ВНИИЗЖ" на основе адъюванта ISA-70 (соотношение Аг:Ад 30:70). Третья группа цыплят оставалась невакцинированной.

Сыворотки крови отбирались на 14, 21 и 31 сутки после вакцинации и исследовались в РТГА эритроцитов петуха вирусом ньюкаслской болезни.

Результаты испытания представлены в таблице 2.

Таблица 2 Название препарата Кол-во голов в группе Доза препарата Средний по группе титр антител в лог2 До вакцинации Через 14 сут после вакцинации Через 21 сут после вакцинации Через 31 сут после вакцинации Образец №2 Сбэс=2% с антигеном вируса ньюкаслской болезни 1:1 10 0,5 мл 2 7,8 8,6 7,9 Вакцина против ньюкаслской болезни инактивированная эмульсионная на основе ISA-70 10 0,5 мл 2 7,7 8,7 8,8 Невакцинированные цыплята 10 0 2 2 4 4

Пример 3

Опытный образец вакцины с адъювантом АД-2 готовили смешиванием препарата с инактивированным антигеном реовируса птиц в соотношении 1:1 и тщательным их перемешиванием. Одновременно с этим используя тот же антиген готовили образец на основе адъюванта ISA 70 в соотношении антиген-адъювант 30:70, который использовали для сравнения иммунного ответа.

Цыплят 45-суточного возраста вакцинировали опытным образцом с препаратом наночастиц и контрольным образцом на основе ISA 70 в дозе 0,5 мл в область груди. Группу цыплят оставили невакцинированными.

Сыворотки крови отбирались через 15 и 30 суток после вакцинации и исследовались в ИФА с использованием соответствующего набора для определения уровня антител.

Результаты исследований представлены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3 Название препарата Кол-во голов в группе Доза препарата Средний титр по группе До вакцинации. Через 15 сут после вакцинации Через 30 сут после вакцинации Образец 1.
Антиген реовируса птиц с препаратом наночастиц №2 Сбэс=2% в соотношении 1:1 10 0,5 мл 1125 2473 3104 Образец 2.
Антиген реовируса птиц с адъювантом ISA-70 (30:70) 9 0,5 мл 1034 3233 4026 Невакцинированные цыплята 10 0 1164 1235 1267

Пример 4

Опытный образец вакцины с адъювантом АД-2 готовили смешиванием его с инактивированным антигеном метапневмовируса птиц в соотношении 1:1 и тщательным перемешиванием. Как и в опыте 2 готовили контрольный образец на основе адъюванта ISA 70.

Цыплят 45-суточного возраста вакцинировали опытными с препаратом наночастиц и контрольными образцами на основе ISA 70 в дозе 0,5 мл в область груди. Группу цыплят оставили невакцинированными.

Сыворотки крови отбирались через 15 и 30 суток после вакцинации и исследовались в ИФА с использованием соответствующего набора для определения уровня антител.

Результаты исследований представлены в таблице 4.

Таблица 4 Название препарата Кол-во голов в группе Доза препарата Средний % блокирования по группе До вакцинации Через 15 сут после вакцинации Через 30 сут после вакцинации Образец 3.
Антиген метапневмовируса птиц с препаратом наночастиц №2 Сбэс=2% в соотношении 1:1 9 0,5 мл 22,5 (отрицательный) 46,2 (положительный) 43,1 (положительный) Образец 4.
Антиген метапневмовируса птиц с адъювантом ISA-70 (30:70) 7 0,5 мл 24,3 (отрицательный) 63,9 (положительный) 66,5 (положительный) Невакцинированные цыплята 10 0 27,6 (отрицательный) 25,4 (отрицательный) 27,8 (отрицательный)

Результаты исследований показывают, что использование препарата наночастиц экстракта бересты совместно с антигенами вируса ньюкаслской болезни, реовируса птиц и мета пневмовируса птиц в соотношении 1:1 и внутримышечном применении в дозе 0,5 мл на цыпленка имеет выраженное адъювантное действие, проявляющееся в повышении титра антител против соответствующего антигена и не уступающего по значению с действием адъюванта ISA70 для вируса ньюкаслской болезни и реовируса птиц.

Изобретение относится к вирусологии. Предложено применение экстракта бересты в качестве адъюванта. Экстракт бересты повышает иммуногенность целевого антигена при совместном введении. Изобретение может быть использовано в ветеринарии и медицине. 2 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Применение экстракта бересты в качестве адъюванта.

2. Применение по п.1, отличающееся тем, что экстракт бересты используют в виде наночастиц.

3. Применение по п.2 в виде водного раствора наночастиц.