ВАКЦИННЫЙ ШТАММ ВИРУСА ГРИППА А/17/БРИСБЕН/07/28 (H1N1) ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЖИВОЙ ГРИППОЗНОЙ ИНТРАНАЗАЛЬНОЙ ВАКЦИНЫ ДЛЯ ВЗРОСЛЫХ И ДЛЯ ДЕТЕЙ Российский патент 2011 года по МПК C12N7/00 A61K39/145 

Изобретение относится к медицинской вирусологии и может быть использовано в практическом здравоохранении для профилактики заболеваемости гриппом среди взрослых и детей с помощью живой гриппозной интраназальной вакцины из штамма вируса гриппа типа А, семейства Orthomyxoviridae, рода Influenzavirus A, A/17/Брисбен/07/28 (H1N1).

В результате появления в циркуляции нового дрейфового варианта - вируса гриппа А/Брисбен/59/2007 (H1N1), известный вакцинный штамм А/17/Новая Каледония/99/145 (H1N1) - прототип [Патент РФ №2183672 от 20.06.2002. - Опубл. БИ 2002. - №17] - утратил антигенную актуальность. Вследствие этого он не может вызвать защитную реакцию во время эпидемии, вызванной штаммами вируса гриппа, подобными А/Брисбен/59/2007 (H1N1).

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение вакцинного штамма актуальной антигенной разновидности на основе современного эпидемического вируса А/Брисбен/59/2007 (H1N1) для производства живой гриппозной вакцины. Вакцина должна быть пригодна для взрослых и для детей, то есть соответствовать нормативным требованиям, предъявляемым к вакцинным штаммам Фармакопейной статьей ФСП 42-0417-4097-03 на живую гриппозную вакцину для интраназального применения.

Целью изобретения было получение промышленно значимого и антигенно актуального реассортантного вакцинного штамма. Для его получения выбраны два родительских штамма вируса гриппа: эпидемический штамм вируса гриппа А/Брисбен/59/2007 (H1N1) и безвредный для человека холодоадаптированный донор аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2).

Применяемые в настоящее время штаммы для живых гриппозных вакцин получают методом генетической реассортации эпидемически актуальных вирусов с холодоадаптированными штаммами - донорами аттенуации [Александрова Г.И. Применение метода генетической рекомбинации для получения вакцинных штаммов вируса гриппа // Вопр. Вирусол - 1977. - №4 - С.387-395].

Донор аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) - холодоадаптированный (са) и температурочувствительный (ts) штамм вируса гриппа, разрешенный для получения безвредных живых интраназальных вакцин для взрослых и детей [Александрова Г.И. Новое в эпидемиологии и профилактике вирусных инфекций. Л., 1968. - С.66-83].

Донор аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2), характеризующийся устаревшей антигенной структурой, был ранее получен из эпидемического вируса А/Ленинград/13 4/57 (H2N2) методом холодовой адаптации [Александрова Г.И., Климов А.И. Живая вакцина против гриппа. - СПб.: Наука. - 1994. - 151 с.], в результате чего он стал безвредным для человека, т.е. приобрел способность бессимптомно размножаться в верхних дыхательных путях привитых лиц, вызывая выработку противовирусного иммунитета.

Целью реассортации является получение штамма с вакцинной формулой генома 6:2. Гены, кодирующие поверхностные белки вируса гриппа гемагглютинин (НА) и нейраминидазу (NA), наследуются от антигенно-актуального циркулирующего эпидемического (пандемического) штамма, а шесть генов, кодирующих внутренние и неструктурные белки (РВ2, РВ1, PA, NP, M, NS) - от безвредного донора аттенуации.

На основе донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) и эпидемического штамма А/Новая Каледония/20/99 (H1N1) был создан вакцинный штамм А/17/Новая Каледония/99/145 (H1N1) - прототип. Работа с иным эпидемическим штаммом требует подбора оптимальных условий реассортации, иного числа пассажей при отборе клонов, оптимизации методики их отбора и оценки их фенотипических свойств.

Получение вакцинного штамма. Вакцинный штамм А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) получен методом генетической реассортации эпидемического вируса А/Брисбен/5 9/2007 (H1N1) с донором аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) посредством одновременного инфицирования развивающихся куриных эмбрионов (РКЭ) смесью родительских вирусов в эквивалентных инфекционных дозах, с последующей селекцией клонов с заданными свойствами при пониженной до 25°С температуре инкубации в присутствии антисыворотки к донору аттенуации. Клоны дополнительно очищены трехкратным клонированием методом предельных разведений в присутствии антисыворотки к донору при пониженной (25°С) и оптимальной (32°С) температурах инкубации. Чистые клоны проверены по фенотипическим характеристикам (ts-, са-фенотип) и по формуле генома на соответствие вакцинному штамму.

Для анализа состава генома реассортантных клонов использовали следующие методы:

а) Реакцию торможения гемагглютинации (РТГА), позволяющую определить принадлежность поверхностного антигена - гемагглютинина (НА) одному из родительских вирусов [Методы определения показателей качества иммунобиологических препаратов для профилактики и диагностики гриппа. МУК 3.3.2.175 8-03].

б) Метод рестрикционного анализа ДНК копий генов [Klimov A.I., Сох N.J. PCR restriction analysis of genome composition and stability of cold-adapted reassortant live influenza vaccines // J. Virol. Methods. - 1995. - Vol.52. - №1-2. - P.41-49], основанный на амплификации относительно коротких участков РНК длиной около 150-300 нуклеотидов, включающих уникальные нуклеотидные последовательности, характерные только для донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2), но не для современных эпидемических вирусов гриппа. Обработку амплифицированных фрагментов ДНК производят специфическими рестриктазами с их последующим электрофорезом в 1,7%-ном агарозном геле, содержащем 0,5 мкг/мл этидиума бромида. Это позволяет четко дифференцировать принадлежность генов исследуемых реассортантных штаммов к эпидемическому вирусу или донору аттенуации.

Антигенная характеристика вакцинного штамма. Полученный нами вакцинный штамм А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) в РТГА идентичен эпидемическому вирусу А/Брисбен/59/2007 (H1N1) антисывороткой к которому полностью нейтрализуется.

Рестрикционным методом также установлено, что вакцинный штамм А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) унаследовал оба гена, кодирующие поверхностные белки - гемагглютинин (НА) и нейраминидазу (NA) - от эпидемического вируса А/Брисбен/59/2007 (H1N1).

Формула генома. Формула генома 6:2 вакцинного штамма А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) подтверждена методом RT-PCR с помощью специфических праймеров. Вакцинный штамм А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) унаследовал все шесть генов, кодирующих внутренние белки (РВ1, РВ2, PA, NP, M, NS), от донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2).

На фиг.1, в качестве примера, представлена рестрикция ДНК-копии фрагмента гена РА эндонуклеазой Asn I. 1-я дорожка - ДНК маркер молекулярного веса IX; 2-я дорожка - эпидемический вирус А/Брисбен/59/2007 (H1N1); 3-я дорожка - донор аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2); 4-я дорожка - кандидат в вакцинные штаммы А/17/Брисбен/07/28 (H1N1). В РА гене донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) в позиции нуклеотида 107 имеется замена Т→С по сравнению с современными эпидемическими штаммами, приведшая к аминокислотной замене лейцина эпидемических вирусов на пролин у донора аттенуации. Донор аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) имеет на этом участке сайт рестрикции для экзогенной рестриктазы Asn I. У эпидемических вирусов этот рестрикционный сайт отсутствует. Т.о., обработка всех исследуемых фрагментов ДНК данным ферментом приводит к разрезанию участка гена РА на два более мелких фрагмента, если он происходит от донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2). У гена, кодирующего белок РА эпидемического вируса, расщепления не происходит.

Результаты рестрикционного анализа всех генов вакцинного штамма А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) представлены в табл.1.

Таблица 1. Состав генома реассортантного вакцинного штамма А/17/Брисбен/07/28 (H1N1), полученного на основе эпидемического вируса А/Брисбен/59/2007 (H1N1) и донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) Ген Принадлежность гена одному из родительских вирусов Донор аттенуации Эпидемический вирус Вакцинный штамм РВ2 Л17 БР Л17 РВ1 Л17 БР Л17 PA Л17 БР Л17 НА Л17 БР БР NP Л17 БР Л17 NA Л17 БР БР M Л17 БР Л17 NS Л17 БР Л17 ОБОЗНАЧЕНИЯ: Л17 - донор аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2); БР - эпидемический вирус А/Брисбен/59/2007 (H1N1).

Оценку фенотипических свойств вакцинного штамма А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) проводили путем его параллельного титрования в РКЭ при разных температурах. Было показано, что вакцинный вирус является температурочувствительным (разность в показателях инфекционной активности при температуре инкубации 32°С и 39°С составляет 7,5 lg ЭИД₅₀/0,2 мл) и холодоадаптированным (разность в показателях инфекционной активности при температуре инкубации 32°С и 25°С равна 2,0 lg ЭИД₅₀/0,2 мл), что свидетельствует о его безвредности для человека, поскольку по этим показателям он идентичен донору аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2).

Оценку токсичности вакцинного штамма А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) определяли путем подкожного и внутрибрюшинного введения вирусного материала мышам. Для этого группе из 12 мышей (самцов линии СВА весом 18-20 граммов) вводили соответствующим способом 0,5 мл вируссодержащей аллантоисной жидкости с титром 8.0 lg ЭИД₅₀/0.2 мл и оценивали патогенность вируса по проценту выживших мышей в течение 7 дней после введения вируса. Вакцинный штамм А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) в эксперименте на мышах оказался полностью безвредным - 100% мышей выжили в течение всего периода наблюдения.

В результате проведенных доклинических исследований установлено, что заявляемый вакцинный штамм живой гриппозной вакцины А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) характеризуется сочетанием полезных признаков, необходимых вакцинному штамму: антигенной специфичностью эпидемического вируса А/Брисбен/59/2007 (H1N1), структурой генома 6:2, оптимальной для реассортантных вакцинных штаммов, а также характерной для донора аттенуации температурочувствительностью и холодоадаптированностью, что коррелирует с аттенуацией для человека. Штамм аттенуирован и безвреден для мышей.

Морфология штамма полиморфная, типичная для вируса гриппа.

Штамм А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) ареактогенен для взрослых и для детей при интраназальном введении.

Таким образом, вакцинный штамм А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) по биологическим свойствам и показателям реактогенности соответствует требованиям, предъявляемым к вакцинным штаммам Фармакопейной статьей ФСП 42-0417-4097-03 на живую гриппозную вакцину для интраназального применения.

Полученный штамм А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) депонирован в коллекции вирусов ФГУН «Государственный НИИ стандартизации и контроля медицинских биологических препаратов имени Л.А.Тарасевича» Роспотребнадзора (ФГУН ГИСК им. Л.А.Тарасевича Роспотребнадзора, Россия RU, 119002, город Москва, Сивцев-Вражек, дом 41) под №789 и имеет характеристики, представленные в паспорте штамма.

ПАСПОРТ ШТАММА

1. Название штамма А/17/Брисбен/07/28 (H1N1).

2. Серия: серия 1 (первая).

3. Метод получения - реассортация; характеристика родительских вирусов:

а) эпидемический вирус: А/Брисбен/59/2007 (H1N1).;

б) донор аттенуации: А/Ленинград/134/17/57 (H2N2).

4. Количество пассажей: 6 в процессе реассортации.

5. Характеристика штамма до лиофилизации:

а) оптимальные условия репродукции: 32°С, 48 часов;

б) гемагглютинирующая активность: 1:512;

в) инфекционная активность: 8.5 lg ЭИД₅₀/0,2 мл;

г) чувствительность к ингибиторам: ингибитороустойчивый в РТГА с нормальной лошадиной сывороткой;

д) разность в показателях инфекционной активности при 32°С/39°С:

7.5 lg ЭИД₅₀/0,2 мл;

е) разность в показателях инфекционной активности при 32°С/25°С:

2,0 lg ЭИД₅₀/0,2 мл;

ж) структура генома реассортанта по данным рестрикционного анализа амплифицированных в RT-PCR фрагментов вирусных РНК:

гены от эпидемического вируса: НА, NA;

гены от донора аттенуации: РВ2, РВ1, PA, NP, M, NS.

6. Характеристика штамма после лиофилизации:

а) дата лиофилизации: 11 апреля 2008 г.;

б) объем материала в ампуле: 1,0 мл;

в) количество доз в ампуле: 4;

г) инфекционная активность: 8,0 lg ЭИД₅₀/0.2 мл;

д) гемагглютинирующая активность: 1:256.

7. Рекомендуемое разведение при вакцинации: 1:2.

8. Антигенная специфичность гемагглютинина:

гемагглютинин в РТГА идентичен вирусу А/Брисбен/59/2007 (H1N1), крысиной антисывороткой к которому полностью нейтрализуется.

9. Безвредность для мышей при подкожном и внутрибрюшинном введении: безвреден.

10. Бактериологический контроль: - стерилен.

11. Контроль на посторонние вирусы: посторонние вирусы отсутствуют.

ХАРАКТЕРИСТИКА ШТАММА

Инфекционная активность штамма А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) при репродукции в развивающихся куриных эмбрионах при 32°С в течение 48 часов - 8,5 lg ЭИД₅₀/0,2 мл.

Гемагглютинирующая активность - 1:512.

Штамм проявляет генетическую стабильность аттенуирующих мутаций и биологических признаков после 5 пассажей на куриных эмбрионах (при использовании больших заражающих доз).

ШТАММ А/17/БРИСБЕН/07/28 (H1N1)

АРЕАКТОГЕНЕН ДЛЯ ВЗРОСЛЫХ ЛИЦ

Пример 1. При вакцинации 50 взрослых лиц интраназально реассортантным вакцинным штаммом А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) с инфекционной активностью 8,0 lg ЭИД₅₀/0,2 мл в разведении 1:2 в объеме 0,5 мл сильных температурных реакций с повышением температуры свыше 38,6°С, средних температурных реакций с повышением температуры до 37,6-38,5°С и температурных реакций слабой степени выраженности (до 37,1-37,2°С) не наблюдалось. У одного человека (2% случаев) отмечены на второй день кашель, насморк, головная боль, температура 37°С. В группе из 46 лиц, получившей плацебо, сильных, средних и слабых температурных реакций не наблюдалось. У одного человека в день вакцинации отмечались температура 37°С, слабость, недомогание. У другого пациента на второй день диагностирован острый ринофарингит (2,17% случаев). Результаты обследования приведены в табл.2.

Показатель реактогенности (разница в проценте средних реакций у привитых вакциной и получивших плацебо) составил 0%.

ШТАММ А/17/БРИСБЕН/07/28 (H1N1)

АРЕАКТОГЕНЕН ДЛЯ ДЕТЕЙ 3-14 ЛЕТ

До 2004 года реассортантные вакцинные штаммы живой гриппозной вакцины для детей и для взрослых готовили на двух разных донорах аттенуации. Вакцинные штаммы живой гриппозной вакцины для взрослых готовили на доноре аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) [Александрова Г.И., Климов А.И. Живая вакцина против гриппа. - СПб.: Наука. - 1994. - 151 с.], а вакцинные штаммы живой гриппозной вакцины для детей - на более аттенуированном доноре А/Ленинград/134/47/57 (H2N2) [Александрова Г.И., Климов А.И. Живая вакцина против гриппа. - СПб.: Наука, - 1994. - 151 с.]. В 2003 году Комитет медицинских иммунобиологических препаратов счел целесообразным рекомендовать «Вакцину гриппозную аллантоисную интраназальную живую сухую для взрослых» для иммунизации детей в возрасте 3-6 лет с внесением соответствующих изменений в «Инструкцию по применению» препарата [Инструкция по применению вакцины гриппозной аллантоисной интраназальной живой сухой. Утверждена Главным санитарным врачом РФ Г.Г.Онищенко 16.06.2004].

Нами была изучена реактогенность вакцинного штамма А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) на детях.

Пример 2. Группу из 50 детей в возрасте 3-14 лет вакцинировали интраназально в объеме 0,5 мл реассортантным вакцинным штаммом А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) с инфекционной активностью 8,0 lg ЭИД₅₀/мл в разведении 1:2. Результаты исследований приведены в табл.3. Сильных температурных реакций с повышением температуры свыше 38,5°С, средних температурных реакций с повышением температуры в диапозоне 37,6-38,5°С и слабых температурных реакций (до 37,5°С) не отмечено. Легкие катаральные симптомы наблюдались у 1 ребенка (2% случаев). Показатель реактогенности составил 0%.

Испытания на волонтерах подтвердили, что вакцинный штамм А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) по показателям реактогенности соответствует требованиям, предъявляемым к вакцинным штаммам Фармакопейной статьей ФСП 42-0417-4097-03 на живую сухую гриппозную аллантоисную вакцину для интраназального применения.

Полезным свойством вакцинного штамма вируса гриппа А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) является его пригодность для наработки живой гриппозной вакцины. Предлагаемый по изобретению вакцинный штамм вируса гриппа А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) может быть использован для профилактики гриппа как у взрослых, так и у детей с трехлетнего возраста, что подтверждают результаты изучения его реактогенности для разных возрастных групп.

Вакцинный штамм вируса гриппа А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) - реассортант, полученный путем скрещивания эпидемического вируса А/Брисбен/59/07 (H1N1) с холодоадаптированным температурочувствительным вирусом А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) - донором аттенуации, безвредным для людей. Штамм А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) активно размножается в развивающихся куриных эмбрионах при оптимальной температуре 32°С. Штамм характеризуется температурочувствительностью и холодоадаптированностью. Реассортант унаследовал гены, кодирующие поверхностные антигены вируса гемагглютинин (НА) и нейраминидазу (NA), от эпидемического родительского вируса и шесть генов, кодирующих внутренние негликозилированные белки, от донора аттенуации. Штамм А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) ареактогенен для взрослых и для детей при интраназальном введении. Вакцинный штамм вируса гриппа А/17/Брисбен/07/28 (H1N1) по показателям реактогенности соответствует требованиям, предъявляемым Фармакопейной статьей ФСП 42-0417-4097-03 к вакцинным штаммам для живой сухой гриппозной аллантоисной вакцины для интраназального применения. 1 ил., 3 табл.

Штамм вируса гриппа А/17/Брисбен/07/28 (H1N1), депонированный в ФГУН «Государственный НИИ стандартизации и контроля медицинских биологических препаратов имени Л.А.Тарасевича» Роспотребнадзора (ФГУН ГИСК им. Л.А.Тарасевича Роспотребнадзора) под №789, используемый для получения живой гриппозной интраназальной пандемической вакцины для взрослых и для детей.