ПЕРОРАЛЬНАЯ ВАКЦИНА ПРОТИВ РЕСПИРАТОРНОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ, СОДЕРЖАЩАЯ ПОЛИВИНИЛПИРРОЛИДОН Российский патент 2021 года по МПК A61K39/102 A61P31/04 A61K47/32 

Настоящее изобретение относится к области ветеринарной вакцинологии; в частности, изобретение относится к пероральной вакцине против респираторного заболевания жвачных животных, содержащей живые аттенуированные бактерии Mannheimia haemolytica. Кроме того, изобретение относится к способам получения такой вакцины, к способам вакцинации жвачных животных с использованием такой вакцины и к применению в медицине композиции, содержащей бактерии M. haemolytica.

При содержании жвачных животных одной из основных ветеринарных проблем является респираторное заболевание. Оно представляет собой сложный синдром поражения с серьезными негативными последствиями для благополучия животных и экономики животноводческой отрасли. Считается, что респираторное заболевание жвачных животных (РЗЖ) связано с несколькими причинами: в основе лежит инфекция, вызываемая одной или более бактериями и вирусами, которой способствуют и которую усугубляют стрессовые факторы окружающей среды. Такой стресс может быть вызван условиями содержания, такими как жара, жажда, скученность, плохая вентиляция (пыль и аммиак); социальными факторами, такими как отлучение от матери и смешение с новыми группами животных; а также последствиями процедур и транспортировки. Вследствие этого, РЗЖ часто называют «транспортной пневмонией».

Вызывающие заболевание патогены представляют собой бактерии, в их числе: Mannheimia haemolytica, Pasteurella multocida, Mycoplasma bovis и Histophilus somni; а также вирусы, в их числе: бычий коронавирус (BCV), вирус парагриппа 3 типа (PI3), бычий респираторно-синцитиальный вирус (BRSV), вирус бычьей вирусной диареи (BVDV) и бычий вирус герпеса 1 типа (BHV1), который вызывает инфекционный бычий ринотрахеит (IBR). Некоторые обзоры по комплексу респираторных заболеваний у крупного рогатого скота можно найти в: D. Griffin (2010, Vet. Clin. Food Animals, vol. 26, p. 57-71) и Grissett et al. (2015, J. Vet. Intern. Med., vol. 29, p. 770-780).

Известно несколько ветеринарных способов профилактики или облегчения РЗЖ, для этих целей часто используют сочетания антибиотиков и вакцин против вирусных и бактериальных патогенов.

Из коммерчески доступных вакцин против бактериальных патогенов, вызывающих РЗЖ, большинство представляют собой инактивированные адъювантные вакцины с антигенами M. haemolytica и P. multocida в форме бактеринов (инактивированных бактерий) или токсоидов (детоксифицированных токсинов). Такие вакцины предназначены для парентеральной инъекции внутримышечным или подкожным путем введения. Например: бовипаст™ и овипаст™ (Merck Animal Health), рисповал™ (Zoetis), преспонс™ (Boehringer Ingelheim) и респишилд™ (Merial). Лишь несколько вакцин против вызываемого бактериями РЗЖ содержат живые аттенуированные бактерии. Причина заключается в том, что такие живые аттенуированные бактериальные вакцины не просто сочетать с превентивным использованием антибиотиков. Примерами являются: онсет™, уанс™, виста™ и респавир™ (все от компании Merck Animal Health). Эти живые аттенуированные вакцины вводят либо подкожным, либо интраназальным путем. Оба эти пути введения являются довольно стрессовыми для животного, поскольку интраназальный путь введения, как правило, требует физического удерживания животного, и особенно его головы, либо человеком, либо при помощи механических устройств.

Кроме того, интраназальное введение жидкости, безусловно, является очень неприятным для животного. Помимо этого, вакцина, введенная интраназально, может быть выведена при чихании, так что животное не получает полную дозу вакцины. Вследствие этого, в данной области существует острая потребность в живой аттенуированной бактериальной вакцине против РЗЖ, которую можно вводить более удобным и менее стрессовым способом.

Из бактериальных патогенов, связанных с РЗЖ, основным возбудителем заболевания является M. haemolytica. Хотя она является комменсалом верхних дыхательных путей у жвачных животных, в определенных ситуациях она может становиться главным бактериальным патогеном, вызывающим легочный пастереллез при РЗЖ. Типичными клиническими симптомами заболевания являются лихорадка, угнетенное состояние и увеличения частоты дыхания. Гистопатологическими признаками являются характерные легочные лезии, такие как некроз, тромбоз и экссудация.

M. haemolytica является представителем семейства Pasteurellaceae и ранее носила название Pasteurella haemolytica (Angen et al., 1999, Int. J. Syst. Bacteriol., vol. 49, p. 67-86).

Пастереллы являются грамотрицательными палочковидными неподвижными и факультативными анаэробами. Пастереллы обычно подразделяют на серотипы на основании их капсульного антигена. Наиболее известными серотипами M. haemolytica при РЗЖ являются A1 и A6. Основными факторами вирулентности являются капсульный полисахарид и лейкотоксин. Штаммы живых аттенуированных бактерий M. haemolytica, имеющих различные аттенуирующие мутации, описаны, например, в: Chengappa & Carter (1979, Am. J. Vet. Res., vol. 40, p. 449-450), WO 1999/015670 и WO 2004/064776.

Поливинилпирролидон (ПВП) представляет собой синтетический полимер, известный с 1930-х годов и широко используемый для разных целей: в пищевых продуктах в качестве стабилизатора (E1201); в технических продуктах, например, в краске или клее; а также в косметических и фармацевтических средствах в качестве связывающего вещества, загустителя, эмульгатора или разрыхлителя.

WO 94/20070 носит название «Polymeric mucoadhesives in the delivery of immunogens at mucosal surfaces». В этом документе приведен список соединений, «которые считаются мукоадгезивами», в число которых входит ПВП. В документе «070» предпочтение отдается использованию карбоксиметилцеллюлозы и адъюванта. Единственным протестированным антигеном является вирус гриппа типа H3N2, который вводят мышам пероральным или внутрижелудочным путем. Не во всех экспериментах была продемонстрирована защита, и образцы, в которых была обнаружена сероконверсия, как было установлено позже, имели бактериальное загрязнение. Впоследствии это стали считать «бактериальным адъювантом». В документе «070» делается вывод о том, что вирусный антиген с мукоадгезивом, но без бактериального адъюванта был неспособен обеспечивать значительный иммунный ответ при пероральной иммунизации («070», страница 24, с 9 по 3 линию снизу).

WO 00/50078 носит название «Use of bioadhesives and adjuvants for the mucosal delivery of antigens» и посвящен разработке интраназальной вакцины против вируса гриппа у человека. В документе «078» описаны ПВП и гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC) в качестве биоадгезивов. Предпочтительно, биоадгезив представляет собой микросферу с антигеном, адсорбированным на ней, или заключенным внутри нее. В единственном описанном эксперименте используют интраназальное введение вирусного антигена HA кроликам с применением бактериального токсина в качестве адъюванта и поликарбофила, карбопола или HPMC в качестве биоадгезива.

В WO 2005/00330 описан aкапсульный делеционный мутант P. multocida для использования в качестве живой аттенуированной вакцины, вводимой с кормом или питьевой водой. В документе «330» описана иммунизация индеек путем внутримышечной инъекции и телят подкожной инъекцией или пероральным путем с кормом. Не описано и не предложено использование, или необходимость в использовании, какого-либо другого эксципиента.

В публикации Bühler («Polyvinylpyrrolidone excipients for pharmaceuticals», ISBN 3-540-23412-8, Springer Berlin, 2005) описана полезность ПВП в качестве биоадгезива для доставки фармацевтических соединений на кожу и слизистые оболочки (Bühler, выше: p. 120, section 2.4.9.2). Однако описано, что полезность ПВП для использования в полосканиях для рта, и так далее, обусловлена его способностью уменьшать прикрепление бактерий ротовой полости к эмали зубов, следовательно, его применимость в качестве средства против прикрепления микробов (Bühler, выше: p. 124, section 2.4.9.9).

В WO 93/16680 также описан препятствующий прикреплению микробов эффект ПВП в зубных пастах.

Целью настоящего изобретения является преодоление недостатков предшествующего уровня техники и удовлетворение существующей в данной области потребности путем предоставления живой аттенуированной бактериальной вакцины против респираторного заболевания жвачных животных, которую можно вводить более удобным и менее стрессовым путем введения, и которая при этом будет обеспечивать эффективную иммунную защиту.

Одним из распространенных способов массового применения вакцин является пероральное введение. Однако, когда авторы изобретения предприняли попытки непосредственного перорального использования существующих живых аттенуированных бактериальных вакцин, предназначенных для введения интраназальным путем, попытки не увенчались успехом. Будучи эффективным в случае бактерий P. multocida, как ни странно, пероральный путь введения оказался неэффективным для близкородственной бактерии M. haemolytica. Причем даже при использовании доз бактерий, близких к максимальным уровням (доза выше 10⁹ бактерий на животное), которые могут быть достигнуты даже в случае использования богатой культуральной среды и современных промышленных систем для бактериологического производства. Затем авторы изобретения предприняли попытку концентрирования культуры M. haemolytica, но это привело лишь к снижению конечного титра живых бактерий. Авторы изобретения не имели никакого руководства по преодолению данной проблемы в документах предшествующего уровня техники.

Неожиданно было установлено, что цель может быть достигнута, и следовательно, один или более недостатков предшествующего уровня техники могут быть преодолены, путем получения эффективной вакцины против РЗЖ, содержащей живые аттенуированные бактерии Mannheimia haemolitica, которую можно вводить пероральным путем. Это было достигнуто за счет добавления поливинилпирролидона в вакцину.

Полезным качеством новой вакцины является возможность ее введения пероральным путем, в частности, с питьевой жидкостью или кормом, что делает возможной дешевую и эффективную массовую вакцинацию животных. Больше нет необходимости в дополнительных манипуляциях с животными, таким образом, уменьшается ненужный стресс для животных и, кроме того, значительно сокращаются затраты на труд и ветеринарные услуги. Поскольку стресс является очень важным фактором при РЗЖ, уменьшение стресса для животного в процессе вакцинации за счет применения способа массового введения вакцины помогает сократить число случаев развития РЗЖ.

Установлено, что ПВП в диапазоне концентраций, в котором он является эффективным, не токсичен для живых аттенуированных бактерий M. haemolytica.

В настоящее время неизвестно, почему добавление ПВП позволяет вводить живые аттенуированные бактерии M. haemolytica перорально. Без связи с конкретной теорией или моделью, которая могла бы объяснить эти наблюдения, авторы изобретения предполагают, что ПВП тем или иным образом связывается с бактериями в вакцине, что позволяет этим бактериям более эффективно осуществлять колонизацию верхних дыхательных путей и/или приводит к лучшей экспозиции этих бактерий для иммунной системы.

Таким образом, в одном аспекте изобретение относится к пероральной вакцине против респираторного заболевания жвачных животных, содержащей живые аттенуированные бактерии Mannheimia haemolitica и фармацевтически приемлемый носитель, при этом вакцина также содержит поливинилпирролидон (ПВП).

В настоящем документе термин «пероральный» означает путь введения препарата целевому жвачному животному через ротовую полость животного, как правило, через рот, другое название: перорально. В числе прочих такой путь включает перечисленные способы введения: трансбуккальный, (суб)лингвальный, (суб)лабиальный, ларингеальный, щечно-глоточный, тонзиллярный или щечно-мукозальный. Кроме того, термин также означает непрямое введение в ротовую полость, например, введение в область морды жвачного животного; с учетом естественной склонности животного очищать себя путем вылизывания, или даже вылизывать другое жвачное животное, инокулят будет достигать ротовой полости.

На практике «пероральное» введение означает употребление внутрь вакцины каким-либо образом при приеме корма или питья, но также может включать разбрызгивание или распыление жидкости или порошка.

«Вакцина», как хорошо известно, представляет собой композицию, которая оказывает лечебный эффект. Вакцина содержит иммунологически активный компонент и фармацевтически приемлемый носитель. «Иммунологически активный компонент» представляет собой одну или более антигенных молекул, в данном случае, живые бактерии M. haemolytica, которые узнаются иммунной системой в качестве мишеней и индуцируют защитный иммунологический ответ. Ответ может развиваться со стороны врожденного и/или приобретенного иммунитета целевого организма, и может быть ответом клеточного и/или гуморального типа.

Как правило, вакцина является эффективной для уменьшения уровня или степени инфицирования целевым патогеном, например, за счет уменьшения нагрузки патогена или сокращения продолжительности репликации патогенных бактерий M. haemolytica в организме жвачного животного-хозяина.

Кроме того, или, возможно, в результате, вакцина, как правило, является эффективной для уменьшения или ослабления (клинических) симптомов заболевания, которые могут быть вызваны такой инфекцией или репликацией, либо ответной реакцией организма животного на такую инфекцию или репликацию.

Эффект пероральной вакцины по изобретению заключается в предотвращении или уменьшении у жвачных животных инфекции, вызываемой патогенными бактериями M. haemolytica, и/или одного или более признаков респираторного заболевания, которые связаны с такой инфекцией или репликацией. Такими (клиническими) признаками являются: лихорадка, учащенное дыхание, выделения из носа и некоторые воспалительные заболевания легких, вызывающие типичные лезии. Следовательно, пероральная вакцина по изобретению способствует уменьшению тяжести респираторного заболевания, вызываемого M. haemolytica, что проявляется, например, в виде уменьшения числа и/или степени тяжести легочных лезий, вызываемых M. haemolytica.

Такая содержащая M. haemolytica вакцина в разговорной речи также может быть названа вакциной «против» M. haemolytica, вакциной «против» легочного пастереллеза или «вакциной с M. haemolytica».

Варианты осуществления и подробное описание пероральной вакцины по изобретению, ее получения и ее применения приведены ниже в настоящем документе.

Используемый в настоящем описании термин «респираторное заболевание» означает любое заболевание дыхательных путей у жвачных животных. Как правило, оно является следствием инфицирования патогенными бактериями M. haemolytica, часто в сочетании с инфекцией, вызываемой одной или более бактериями или вирусами. Для описания смотри руководства по ветеринарии, такие как: «The Merck veterinary manual» (10-е изд., 2010, C.M. Kahn edt., ISBN: 091191093X). Примерами такого заболевания являются транспортная лихорадка или легочный пастереллез.

Используемый в настоящем описании термин «жвачное животное» означает животное, относящееся к подотряду Ruminantia, и/или животное, у которого процесс усвоения пищи включает пережевывание жвачки.

Используемые в настоящем описании термины «живые» и «аттенуированные» относятся к бактериям, которые являются живыми, то есть, способными к репликации, и которые имеют пониженную способность вызывать инфекцию или заболевание у конкретного хозяина, в сравнении с не аттенуированными, более патогенными штаммами бактерий. Синонимом является: «модифицированные живые» бактерии. Эффект аттенуации заключается в том, что бактерии все еще могут реплицироваться в организме целевого животного и, таким образом, предоставлять соответствующие антигены для иммунной системы животного, но при этом сами не вызывают (серьезное) заболевание у целевого животного. Это эффективно защищает целевое животное от (последствий) инфекции не аттенуированным вариантом бактерий.

Применение живых аттенуированных бактерий для вакцинации известно с 1880-х годов. Стабильно аттенуированные бактерии будут иметь генетическую мутацию, которая вызывает утрату репликативной или инфекционной способности, например, мутацию во внешних органеллах, в их оболочке или капсуле, связанную с экспрессией фактора вирулентности или относящуюся к внутренней организации. Аттенуированная бактерия может быть получена in vitro самыми разными способами, например, способом вызывания мутации, либо направленной, либо неспецифической. Примерами являются последовательное пассирование (in vivo или in vitro); использование мутагенов, таких как химические вещества или ионизирующая радиация; или технология рекомбинантных ДНК. Кроме того, бактерия может считаться аттенуированной при инфицировании конкретного биологического вида-мишени, при этом являясь полностью патогенной при инфицировании ее естественных биологических видов-хозяев.

«M. haemolytica» представляют собой бактерии семейства Pasteurellaceae. Они обладают характерными признаками представителей их таксономической группы, например, морфологическими, геномными и биохимическими характеристиками, а также биологическими характеристиками, например, физиологическими, иммунологическими, или патологическим действием. Как известно в данной области, классификация микроорганизмов основана на сочетании таких характерных признаков. Вследствие этого, в объем изобретения также входят бактерии M. haemolytica, которые подразделяются каким-либо образом из данной группы, например, в качестве подвида, штамма, изолята, генотипа, варианта, подтипа, серотипа или подгруппы, и тому подобного.

Специалисту понятно, что хотя конкретная бактерия M. haemolytica по настоящему изобретению в настоящее время может быть отнесена к конкретному виду и роду, такая таксономическая классификация может быть изменена со временем, поскольку новая информация может приводить к изменению классификации и отнесению к новой или иной таксономической группе. Это относится, в частности, к M. haemolytica, которая ранее была классифицирована как Pasteurella haemolytica. Такое изменение классификации не изменяет сам микроорганизм, его генетический или антигенный репертуар, или степень генетического родства с другими бактериями, но лишь его научное название или классификацию. Вследствие этого, такие заново классифицированные бактерии по-прежнему входят в объем изобретения.

«Фармацевтически приемлемый носитель» представляет собой, например, жидкость, такую как вода, физиологический солевой раствор или фосфатно-солевой буфер. В более сложной форме носитель может представлять собой, например, буфер, содержащий дополнительные добавки, такие как стабилизаторы или консерванты.

Используемый в настоящем описании термин «включает» (а также его вариации, такие как «включают», «включая» и «включенные») должен относиться ко всем элементам, и в любом возможном сочетании, подходящим для изобретения, которые охвачены или включены в раздел, параграф, пункт формулы текста заявки и так далее, в которых этот термин использован, даже если такие элементы или сочетания специально не указаны; и без исключения любого из таких элементов или сочетаний.

Вследствие этого, любой такой раздел, параграф, пункт формулы текста заявки, и так далее, также может относиться к одному или более вариантам осуществления, в которых термин «включает» (или его варианты) заменен такими терминами, как «состоит из», «состоящий из» или «состоит в основном из».

«Поливинилпирролидон» представляет собой синтетический полимер из 1-винил-2-пирролидиноновых единиц. Соединение имеет CAS номер 9003-39-8, сокращенное название ПВП и имеет несколько синонимов, таких как поливидон и повидон. ПВП с разной степенью качества и чистоты широко доступен из коммерческих источников. Хорошо известными торговыми названиями являются, например: коллидон™ и лювитек™, оба доступны от компании BASF или Sigma-Aldrich; лювискол™, BASF; перистон™, BCM; и пласдон™ от компании Ashland.

ПВП доступен в диапазоне полимерных размеров от 2500 до 2 миллионов Дальтон в качестве средневзвешенной молекулярной массы полимера. Альтернативно, продукт ПВП может быть охарактеризован коэффициентом K Фикентшера. Это эмпирически полученное значение (ссылка на DIN EN ISO 1628-1), представляющее собой вязкость разбавленного раствора полимера относительно вязкости растворителя, в качестве меры молекулярной массы полимера.

Некоторые показатели отношения между коэффициентом K и соответствующим диапазоном средневзвешенной молекулярной массы для ПВП являются следующими: K 12: 2000-3000; K 17: 7000-11000; K 25: 28000-34000; K 30: 44000-54000; K 60: 350000-550000 и K 90: 1000000-1500000. (V. Bühler: Polyvinylpyrrolidone excipients for pharmaceuticals, ISBN 3-540-23412-8, Springer Berlin, 2005; p. 25, Table 17).

ПВП известен с 1930-х годов и широко используется для разных целей: в пищевых продуктах в качестве стабилизатора (E1201); в технических продуктах, например, в краске или клее; а также в косметических и фармацевтических средствах в качестве связывающего вещества, загустителя, эмульгатора или разрыхлителя. Он зарегистрирован в фармакопеях, например, монографии 685 в PhEur 8.

Различные варианты осуществления пероральной вакцины по изобретению в отношении, например, ее состава, объема, титра и физической формы описаны ниже в настоящем описании.

В процессе получения и использования пероральной вакцины по изобретению будут получены и использованы несколько промежуточных композиций, таких как предварительные смеси, более или менее концентрированные рабочие растворы, сырые собранные материалы и так далее. Они будут отличаться по своему составу и концентрациям от конечной вакцины, выпускаемой изготовителем для продажи и коммерческого использования. Кроме того, выпускаемая вакцина может нуждаться в дополнительной подготовке перед введением, в зависимости от формы, в которой вакцина поставляется на рынок. На практике это означает, что, когда производитель выпускает вакцину в жидкой форме, вакцина может быть готова для непосредственного введения, или может нуждаться в разбавлении, если ее выпускают в концентрированной форме. Альтернативно, когда производитель выпускает вакцину в лиофилизированной форме, вакцину можно применять в виде гранулята или порошка. Чаще лиофилизированный брикет сначала будет восстановлен рекомендованным объемом соответствующего разбавителя, прежде чем он будет готов для введения.

Вследствие этого, в настоящем описании варианты осуществления и подробное описание пероральной вакцины по изобретению относятся к конечному варианту вакцины, который готов для введения целевому жвачному животному.

При этом даже готовый для введения жвачному животному конечный вариант пероральной вакцины по изобретению может быть использован для дальнейших манипуляций, например, внесения его в корм или питьевую жидкость с целью массового введения. В результате, эти дополнительные разведения, смешивания, и так далее, могут выводить вакцину (ее некоторые элементы) за пределы (предпочтительных) вариантов осуществления, описанных в настоящем описании. Все эти варианты входят в объем изобретения.

Живые аттенуированные бактерии M. haemolytica для использования в пероральной вакцине по изобретению могут быть получены разными способами, либо в виде естественного изолята, либо в результате манипуляций и селекции in vitro, для достижения аттенуации в любом отношении, которая обеспечит их безопасное, но эффективное использование по изобретению. Предпочтительным способом аттенуации является способ, основанный на стабильном генетическом изменении в бактериальном геноме; такая стабильная мутация не будет приводить к изменению аттенуации в большую или меньшую сторону на протяжении многих раундов репликации, которые должен пройти вакцинный штамм бактерий. Примерами таких раундов репликации является получение основных и рабочих стоков, затем репликация в процессе производства, и наконец, раунды репликации в целевом животном для достижения эффективной и иммунизирующей инфекции. Как правило, наиболее стабильными мутациями являются мутации, которые были введены направленными методами рекомбинантных ДНК и которые затрагивают более одного или нескольких измененных нуклеотидов.

Для облегчения получения регистрационного свидетельства полученной вакцины во многих странах мира такие мутантные бактерии, предпочтительно, не должны содержать какую-либо инородную ДНК, но особенно не должны содержать какой-либо ген, результатом экспрессии которого могла бы стать устойчивость к антибиотику.

Предпочтительные живые аттенуированные бактерии M. haemolytica для использования по изобретению представляют собой бактерии, описанные в Chengappa & Carter (1979, Am. J. Vet. Res., vol. 40, p. 449-450), WO 2004/064776, или которые содержат мутацию в опероне лейкотоксина.

Более предпочтительными являются живые аттенуированные бактерии M. haemolytica, которые экспрессируют авирулентную форму белка лейкотоксина A.

В этом отношении: авирулентность белка лейкотоксина A M. haemolytica может быть вызвана размером экспрессируемого белка лейкотоксина A, который короче, чем белок дикого типа, или может быть вызвана тем, что белок не достигает посттрансляционной активации. В любом случае, бактерии, экспрессирующие такой авирулентный белок лейкотоксин A, остаются жизнеспособными и способными к репликации, и экспрессируемая форма белка лейкотоксина A все еще может стимулировать иммунный ответ, однако вызывает значительно меньшую патологию, чем вариант дикого типа лейкотоксина A. Такие мутанты описаны, например, в WO 1997/016531 и в WO 1999/015670.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления пероральной вакцины по изобретению живые аттенуированные бактерии M. haemolytica экспрессируют авирулентную форму белка лейкотоксина A.

Еще более предпочтительными являются живые аттенуированные бактерии M. haemolytica, описанные в WO 1999/015670, имеющие делецию нуклеотидов в гене лейкотоксина A, которые кодировали бы аминокислотные остатки 34-378 белка лейкотоксина A дикого типа. Наиболее предпочтительные живые аттенуированные бактерии M. haemolytica представляют собой мутантный штамм M. haemolytica серотипа 1, описанный в WO 1999/015670 и имеющий название NADC D153 ΔlktA.

В предпочтительном варианте осуществления «жвачное животное» по изобретению представляет собой любое жвачное животное, попадающее в сферу применения ветеринарии или в сферу коммерческого сельскохозяйственного производства. Предпочтительно, термин относится к крупному рогатому скоту, козам, овцам и оленям.

Хотя имеет место коммерческое разведение оленей, коз и особенно овец, экономическая значимость разведения коров и, в частности, скотоводческая отрасль, имеет наибольшее значение во всем мире.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления пероральной вакцины по изобретению жвачное животное представляет собой крупный рогатый скот.

В предпочтительном варианте осуществления крупный рогатый скот представляет собой корову (Bos taurus), зебу (Bos indicus), буйвола, бизона, яка или зубра.

Крупный рогатый скот может быть любого типа: животные молочного или мясного направления, либо племенное стадо для разведения животных молочного или мясного направления.

Авторы изобретения установили, что диапазон, в котором ПВП является эффективным в пероральной вакцине по изобретению, довольно широк. Единственным практическим ограничением является то, что при более высоких концентрациях ПВП, или в случае использования видов ПВП в высоком диапазоне средней молекулярной массы, может потребоваться больше времени для полного растворения ПВП и достижения полного смешивания с другими компонентами.

Эффективную пероральную вакцину по изобретению можно получать при концентрации ПВП в вакцине от приблизительно 0,01 до приблизительно 10% масс/об. Как описано выше, это относится к конечному варианту пероральной вакцины по изобретению, готовой для введения жвачному животному.

Предпочтительно, концентрация ПВП в пероральной вакцине по изобретению составляет от приблизительно 0,05 до приблизительно 7% масс/об ПВП; от 0,1 до 5; от 0,2 до 4; или даже от приблизительно 0,3 до 3% масс/об ПВП, в таком порядке предпочтения.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления пероральной вакцины по изобретению концентрация ПВП составляет от приблизительно 0,3 до приблизительно 3% масс/об.

В настоящем описании число, для которого использован термин «приблизительно», означает число, которое может варьироваться в пределах ± 25% от указанного значения; предпочтительно, «приблизительно» означает ± 20% от указанного значения, более предпочтительно, «приблизительно» означает ± 15, 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3, 2% от указанного значения, или даже «приблизительно» означает ± 1% от указанного значения, в таком порядке предпочтения.

В более предпочтительном варианте осуществления пероральной вакцины по изобретению концентрация ПВП составляет приблизительно 1,3% масс/об.

В одном из вариантов осуществления пероральная вакцина по изобретению содержит подходящий консервант, такой как тимеросал, мертиолат, или бензойные соединения, в количестве, которое эффективно, но также переносимо живыми микроорганизмами вакцины.

В одном варианте осуществления пероральная вакцина по изобретению находится в жидкой форме. Жидкость может быть обычной водной жидкостью, то есть, такой как вода, но также может быть менее текучей, полутвердой, например, такой как сироп, гель, дисперсия, эмульсия или паста.

В случае выпуска в жидкой форме вакцинный препарат будет содержать стабилизатор, позволяющий продолжительное время сохранять живые аттенуированные бактерии. Например, если жидкая вакцина предназначена для хранения в замороженном состоянии при температуре ниже 0°C, стабилизатор будет представлять собой криопротектор, например, глицерин, чтобы препарат можно было хранить при температурах -20°C или менее в течение продолжительного времени. Альтернативно, в случае хранения жидкой вакцины при температурах выше 0°C, можно выбирать соответствующий стабилизатор для жидкостей, например, как описано в WO 2014/140239 или US 9393298.

В одном варианте осуществления пероральная вакцина по изобретению находится в лиофилизированной форме, также известной как высушенная сублимацией форма. Такая форма имеет ряд преимуществ перед вакциной в жидкой форме, поскольку она имеет меньший вес и, следовательно, более экономична для транспортировки. Кроме того, лиофилизированную вакцину, как правило, не обязательно хранить в замороженном состоянии, и можно хранить при температуре 2-8°C, что экономически более выгодно.

Методы лиофилизации хорошо известны специалистам в данной области, и оборудование для лиофилизации в разных масштабах коммерчески доступно.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления пероральной вакцины по изобретению вакцина находится в лиофилизированной форме.

Пероральную вакцину в лиофилизированной форме по изобретению можно вводить, как таковую, жвачному животному, например, в виде легкоплавкой лекарственной формы, или в виде порошка, в который измельчают лиофилизированный брикет. Чаще всего, лиофилизированный брикет сначала восстанавливают в разбавителе, после чего он готов для введения жвачному животному.

«Лиофилизированная форма» будет представлять собой высушенный сублимацией брикет, который сам по себе может находиться в любой форме, например, в виде слоя во флаконе, в виде таблетки или в виде сферического объекта, например, лиосферы, описанной в EP 799613.

Как правило, такие лиофилизированные брикеты будут храниться во влагостойкой упаковке, например, в вакууме или в атмосфере азота в герметизированном стеклянном флаконе, или упакованными в металлическую или ламинированную металлом тару.

Как правило, лиофилизированные вакцины будут содержать стабилизатор для лиофилизации, который будет защищать живые аттенуированные микроорганизмы в вакцине от распада в течение периода хранения, а также во время циклов охлаждения и нагревания самого процесса лиофилизации. Хорошо известные стабилизаторы для лиофилизации включают наполнитель, такой как аминокислота, например, глицин или аргинин; неспецифический белок, такой как бычий сывороточный альбумин, или гидролизат, например, N-Z-Amine^®; и/или полимеры, такие как декстран или желатин.

В одном из вариантов осуществления пероральная вакцина в лиофилизированной форме по изобретению содержит сахарозу в качестве стабилизатора для лиофилизации. Она не только обеспечивает хорошую стабилизацию, но дополнительное преимущество заключается в том, что ее сладкий вкус делает употребление внутрь пероральной вакцины более приятным для жвачного животного, что способствует дополнительному уменьшению стресса от вакцинации для жвачного животного.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления пероральной вакцины в лиофилизированной форме по изобретению вакцина содержит сахарозу.

Сахароза присутствует в пероральной вакцине в лиофилизированной форме по изобретению в концентрации от приблизительно 1 до приблизительно 20% масс/об вакцины, готовой к использованию; предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 15%, от приблизительно 3 до приблизительно 10, или даже от приблизительно 4 до приблизительно 8% масс/об вакцины, готовой к использованию, в таком порядке предпочтения.

Более предпочтительно, пероральная вакцина в лиофилизированной форме по изобретению содержит сахарозу в концентрации приблизительно 6% масс/об.

Кроме того, пероральная вакцина в лиофилизированной форме по изобретению может содержать дополнительные эксципиенты, например, соединения, перенесенные из среды для культивирования микроорганизма(ов) в вакцине. В случае M. haemolytica по изобретению это могут быть остатки среды для культивирования бактерий, содержащей дрожжевой экстракт, декстрозу, пептон и так далее. Такие соединения могут быть даже полезны для стабилизации в качестве дополнительного наполнителя.

Для восстановления лиофилизированной вакцины, как правило, следует ресуспендировать лиофилизированный брикет в физиологически приемлемом разбавителе. Это обычно выполняют незадолго до введения целевому животному, для гарантии наилучшего качества вакцины. Разбавитель, как правило, является водным и может, например, представлять собой стерильную воду или физиологический солевой раствор.

Разбавитель может содержать другие эксципиенты, такие как стабилизатор или адъювант.

Разбавитель для пероральной вакцины в лиофилизированной форме можно предоставлять в отдельном контейнере, либо вместе, либо отдельно от лиофилизированной вакцины. В случае совместного предоставления лиофилизированная вакцина и разбавитель (каждый в собственном контейнере) образуют набор, включающий пероральную вакцину по изобретению.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления пероральной вакцины в лиофилизированной форме по изобретению вакцина представляет собой набор с по меньшей мере двумя контейнерами, при этом один контейнер содержит лиофилизированную вакцину, и один контейнер содержит разбавитель.

В одном из вариантов осуществления пероральная вакцина по изобретению содержит краситель. Это может облегчать введение, служа оптической индикацией того, какие жвачные животные уже были вакцинированы. Такой краситель, безусловно, должен быть фармацевтически приемлемым, таким как, например, пищевой краситель. Кроме того, краситель должен быть нетоксичным для живых аттенуированных бактерий M. haemolytica и для любых других микроорганизмов, антигенов или биологически активных молекул, которые могут быть включены.

В одном из вариантов осуществления пероральной вакцины по изобретению вакцина содержит синий краситель, например, FD&C Blue No. 1 (E133).

Краситель по изобретению может содержаться в вакцине, выпускаемой производителем, которая находится либо в жидкой, полутвердой, либо в лиофилизированной форме.

В одном из вариантов осуществления пероральной вакцины в лиофилизированной форме по изобретению краситель содержится в разбавителе, который рекомендован производителем для восстановления лиофилизированного брикета, и который может быть предоставлен совместно или отдельно от лиофилизированной вакцины, например, в наборе.

Пероральная вакцина по изобретению содержит количество живых аттенуированных бактерий M. haemolytica, которое является иммунологически эффективным.

Используемый в настоящем описании термин «иммунологически эффективное» означает количество живых аттенуированных бактерий M. haemolytica, которое способно индуцировать у целевого жвачного животного защитный иммунный ответ, способный уменьшать последствия инфицирования патогенной бактерией M. haemolytica; в частности, способный ослаблять респираторное заболевание, вызываемое Mannheimia haemolytica. Квалифицированный специалист в области техники, к которой относится изобретение, будет вполне способен определять эффективность пероральной вакцины по изобретению, например, контролируя иммунологический ответ после вакцинации или после провокационного заражения, например, контролируя признаки заболевания, клинические показатели степени тяжести заболевания в баллах или повторно выделяя патоген, и сравнивая эти результаты с ответом на провокационное заражение, наблюдаемым у животных, которым введена фиктивная вакцина.

Способы определения числа бактерий в образце хорошо известны в данной области. В случае бактерий, которые образуют колонии на чашках с агаром, предпочтительным способом является высевание образца в серийном разведении на соответствующие чашки с агаром, инкубация их в соответствующих условиях (например, в отношении времени, температуры, влажности, присутствия кислорода и так далее) и подсчет образовавшихся колоний. При необходимости, можно использовать (контрастное) окрашивание для лучшей видимости. На основании полученных результатов можно рассчитывать титр бактерий в исходном образце. Соответственно, такой титр выражают в виде колониеобразующих единиц (КОЕ). Для M. haemolytica подсчет можно, например, производить путем нанесения бактерий штрихом на чашки с агаром, содержащим триптический соевый бульон (TSB), и инкубации в течение 16-24 часов при температуре приблизительно 36°C.

Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что использование ПВП в пероральной вакцине по изобретению приводит к тому, что титр бактерий M. haemolytica на одну дозу для животного, необходимый для достижения эффективной защиты при пероральном пути введения, теперь находится в диапазоне 10⁸ КОЕ/дозу или менее; это впервые делает осуществимым экономическое производство пероральной вакцины с M. haemolytica.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления пероральная вакцина по изобретению содержит по меньшей мере приблизительно 1×10⁷ КОЕ живых аттенуированных бактерий M. haemolytica по изобретению на одну дозу конечного варианта вакцины, готовой для введения целевому жвачному животному.

Предпочтительно, пероральная вакцина содержит по меньшей мере приблизительно 3×10⁷ КОЕ живых аттенуированных бактерий M. haemolytica на одну дозу для животного. Более предпочтительно, по меньшей мере приблизительно 5×10⁷, 6×10⁷, 7×10⁷, 8×10⁷7, 9×10⁷, 1×10⁸, 2×10⁸, 3×10⁸, 4×10⁸, 4×10⁸, 5×10⁸, 6×10⁸, или даже по меньшей мере приблизительно 7×10⁸ КОЕ живых аттенуированных бактерий M. haemolytica по изобретению на одну дозу для животного, в таком порядке предпочтения.

Более предпочтительно, пероральная вакцина по изобретению содержит от приблизительно 1×10⁸ до приблизительно 7×10⁸ КОЕ живых аттенуированных бактерий M. haemolytica по изобретению на одну дозу для животного. Такой диапазон доз бактерий M. haemolytica является иммунологически эффективным, может быть экономически произведен и обеспечивает достаточный запас для потерь титра при производстве, формулировании и хранении.

Объем одной дозы для животного пероральной вакцины по изобретению представляет собой объем, который является практичным с точки зрения производителя и пользователя, такого как ветеринар или смотритель за животными. Кроме того, объем, составляющий одну дозу для животного, может зависеть от вида и возраста целевого жвачного животного, которое предстоит вакцинировать. Как описано, объем одной дозы для животного относится к конечному варианту пероральной вакцины, готовой для введения целевому жвачному животному. Кроме того, объем дозы относится к вакцине, находящейся в жидкой форме, или к лиофилизированному брикету, полученному из такого объема.

В одном из вариантов осуществления пероральной вакцины по изобретению объем одной дозы для животного составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 10 мл.

Предпочтительно, объем одной дозы для животного составляет от приблизительно 0,2 до приблизительно 8 мл; более предпочтительно, от приблизительно 0,5 до приблизительно 6 мл; от приблизительно 0,7 до приблизительно 4 мл; или даже от приблизительно 1 до приблизительно 3 мл, в таком порядке предпочтения.

Более предпочтительно, объем одной дозы для животного составляет приблизительно 2 мл.

Хотя возможно выпускать коммерческие вакцины для жвачных животных в упаковках для одного животного, это не очень рентабельно и не практично в случае использования для большого числа животных. Таким образом, коммерческие формы упаковки вакцин для жвачных животных могут представлять собой контейнеры, содержащие дозы для 2, 5, 10, 20, 25, 50, 100, 200, 250, 500, или даже 1000 животных. Например, контейнер с пероральной вакциной по изобретению на 50 доз для животных может содержать лиофилизированный брикет из исходного объема приблизительно 30 мл вакцинного препарата. Его можно растворять в 100 мл разбавителя, получая 50 доз по 2 мл каждая.

Авторы изобретения установили, что для достижения полезного эффекта изобретения можно использовать разные виды ПВП, например, они использовали ПВП таких видов, как K 12 и K 60. Коэффициент K является показателем средневзвешенной молекулярной массы полимера, определяемым путем измерения вязкости, как описано выше. Кроме того, были протестированы сочетания разных видов ПВП, например, сочетание видов K 12 и K 60, и была продемонстрирована их эффективность. Следовательно, ПВП, используемый по изобретению, может состоять из ПВП одного вида, но также может представлять собой сочетание разных видов ПВП, например, двух, трех или даже более видов.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления пероральной вакцины по изобретению ПВП представляет собой сочетание разных видов ПВП.

При использовании в настоящем описании «вид» ПВП означает класс величины средневзвешенной молекулярной массы используемого полимера ПВП. На такой класс величины может указывать определенное значение средневзвешенной молекулярной массы или диапазон молекулярной массы, или коэффициент K.

В одном из вариантов осуществления пероральной вакцины по изобретению вид ПВП представляет собой один или более видов, выбранных из группы, состоящей из: K 12, K 17, K 24, K 25, K 30, K 60, K 70, K 80, K 90 и K 120.

Эти разные виды ПВП коммерчески доступны от разных поставщиков. Они также доступны в разном качестве и с разной чистотой. Предпочтительно использовать ПВП фармацевтической категории.

Вид ПВП, обозначенный коэффициентом K, может быть записан по-разному, например, K 60, K60, K-60 и так далее. Все эти варианты написания входят в объем настоящего изобретения.

Неожиданно было обнаружено, что использование ПВП обеспечивает преимущества также и на стадии формулирования пероральной вакцины по изобретению; в частности, в процессе лиофилизации. Например, обнаружено, что ПВП K 12 обеспечивает лучшую выживаемость бактерий M. haemolytica в процессе лиофилизации.

Кроме того, обнаружено, что ПВП K 60 повышает эффективность процесса лиофилизации, так что требуется меньше времени для завершения полного цикла лиофилизации.

Кроме того, обнаружено, что ПВП K 60 обеспечивает повышение стабильности при хранении бактерий M. haemolytica в пероральной вакцине в лиофилизированной форме по изобретению.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления пероральной вакцины по изобретению вид ПВП представляет собой K 12 или вид ПВП представляет собой K 60, или вид ПВП представляет собой сочетание K 12 и K 60.

Примером способа сочетания более одного вида ПВП в пероральной вакцине по изобретению является включение одного или более видов ПВП в культуральную среду на стадии производства и добавление одного или более дополнительных видов на стадии окончательного формулирования, или в разбавителе. ПВП в культуральной среде затем переносится вместе с бактериями и средой в вакцину, когда эти бактерии собирают для последующего формулирования. В процессе изготовления пероральной вакцины по изобретению значительное количество культуральной среды может попадать в вакцину, например, 20% или более от объема культуры.

Пероральную вакцину по изобретению может быть полезно объединять с одним или более другими антигенами, микроорганизмами или биологически активными молекулами в комбинированную вакцину. Однако комбинацию следует создавать с осторожностью для сохранения жизнеспособности реплицируемых компонентов вакцины, а также стабильности и эффективности комбинированной вакцины в целом. Такой выбор входит в компетенцию специалистов в данной области.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления пероральная вакцина по изобретению содержит по меньшей мере один дополнительный иммунологически активный компонент.

«Дополнительный иммунологически активный компонент» может представлять собой антиген, микроорганизмы или их часть, биологически активную молекулу, иммуностимулирующее средство и/или вакцину, любой из них может содержать адъювант. Дополнительный иммунологически активный компонент, являющийся антигеном, может состоять из любого антигенного компонента, важного с точки зрения ветеринарии. Предпочтительно, дополнительный иммунологически активный компонент имеет в основе, или получен из другого микроорганизма, который является патогенным для жвачного животного. Он может, например, представлять собой биологическую или синтетическую молекулу, такую как белок, углевод, липополисахарид, нуклеиновая кислота, кодирующая белковый антиген. Кроме того, клетка-хозяин, содержащая такую нуклеиновую кислоту, или живой рекомбинантный микроорганизм-носитель, содержащий такую нуклеиновую кислоту, может представлять собой способ доставки или экспрессии нуклеиновой кислоты или дополнительного иммунологически активного компонента. Альтернативно, дополнительный иммунологически активный компонент может представлять собой фракционированный или убитый микроорганизм, такой как паразит, бактерия или вирус, либо его часть, например, экстракт, фракцию или гомогенат, полученный при воздействии ультразвука.

Дополнительный иммунологически активный компонент(ы) также может представлять собой иммуностимулирующее средство, например, хемокин, или иммуностимулирующую нуклеиновую кислоту. Альтернативно, вакцина по изобретению сама может быть добавлена к вакцине, при условии сохранения жизнеспособности и эффективности.

Предпочтительные дополнительные иммунологически активные компоненты имеют в основе, или получены из микроорганизмов, которые являются патогенными для жвачных животных. Примерами таких микроорганизмов являются:

Для крупного рогатого скота: Neospora spec., Dictyocaulus spec., Cryptosporidium spec., Ostertagia spec., бычий ротавирус, вирус бычьей вирусной диареи, бычий коронавирус, вирус инфекционного бычьего ринотрахеита (бычий вирус герпеса 1 типа), бычий парамиксовирус, бычий вирус парагриппа, бычий респираторно-синцитиальный вирус, вирус бешенства, вирус инфекционной катаральной лихорадки овец, E. coli, Salmonella spec., Staphylococcus spec., Mycobacterium spec., Brucella spec., Clostridia spec., Pasteurella spec., Mannheimia spec., Haemophilus spec., Leptospira spec. и Fusobacterium spec.

Для овец и коз: Toxoplasma gondii, вирус чумы мелких жвачных животных, вирус инфекционной катаральной лихорадки овец, вирус Шмалленберга, Mycobacterium spec., Brucella spec., Clostridia spec., Coxiella spec., E. coli, Chlamydia spec., Clostridia spec., Pasteurella spec. и Mannheimia spec.

Для оленей: вирус эпизоотической геморрагической болезни, вирус инфекционной катаральной лихорадки овец, папилломавирус, Borrelia burgdorferi, Mycobacterium bovis и Trueperella pyogenes.

Предпочтительными микроорганизмами, патогенными для жвачных животных, являются один или более, выбранные из группы, состоящей из: Pasteurella multocida, Mycoplasma bovis, Histophilus somni, бычьего коронавируса, вируса парагриппа 3 типа, бычьего респираторно-синцитиального вируса, вируса бычьей вирусной диареи и бычьего вируса герпеса 1 типа.

Более предпочтительными микроорганизмами, патогенными для жвачных животных, являются живые аттенуированные бактерии Pasteurella multocida.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления пероральной вакцины по изобретению по меньшей мере одним дополнительным иммунологически активным компонентом являются живые аттенуированные бактерии Pasteurella multocida.

Предпочтительными живыми аттенуированными бактериями P. multocida по изобретению являются aкапсульные бактерии, это означает, что бактерии не могут экспрессировать свою обычную капсулу из гиалуроновой кислоты.

Акапсульный фенотип может являться следствием любой мутации в геномном локусе для биосинтеза капсулы P. multocida. Например, в области, кодирующей один из переносчиков полисахарида к поверхности; в области, кодирующей один из генов hya; или в области, кодирующей белки, вовлеченные в замену фосфолипидов; смотри: Chung et al. (1998, FEMS Microbiol. Letters, vol. 166, p. 289-296). В любом случае, aкапсульные бактерии P. multocida остаются жизнеспособными и способными к репликации, и все-еще могут стимулировать иммунный ответ, однако вызывают значительно меньшую патологию, чем капсульные бактерии P. multocida.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления пероральной вакцины, содержащей живые аттенуированные бактерии P. multocida в качестве дополнительного иммунологически активного компонента по изобретению, живые аттенуированные бактерии P. multocida являются aкапсульными.

Еще более предпочтительными являются живые аттенуированные бактерии P. multocida, описанные в WO 2005/003330, имеющие делецию всего или части гена hyaE.

Наиболее предпочтительными живыми аттенуированными бактериями P. multocida являются бактерии мутантного штамма P. multocida серотипа A3, описанные в WO 2005/003330 под названием 1062 ΔhyaE.

Пероральная вакцина по изобретению может быть использована или в качестве профилактического, или в качестве терапевтического средства, либо и того, и другого, поскольку она препятствует как возникновению, так и прогрессированию, инфекции, вызываемой патогенными бактериями M. haemolytica.

Следующие, или дополнительные, варианты осуществления пероральной вакцины по изобретению являются гипотетическими и вполне могут быть освоены квалифицированным специалистом. Кроме того, эти дополнительные варианты осуществления могут быть использованы в одном или более сочетаниях с уже описанными вариантами осуществления.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления пероральной вакцины по изобретению применимы одно, более чем одно, или все из условий, выбранных из группы, состоящей из перечисленного:

- живые аттенуированные бактерии M. haemolytica экспрессируют авирулентную форму белка лейкотоксина A,

- живые аттенуированные бактерии M. haemolytica представляют собой бактерии мутантного штамма M. haemolytica серотипа 1, описанного в WO 1999/015670 под названием NADC D153 ΔlktA,

- жвачное животное представляет собой крупный рогатый скот, козу, овцу или оленя,

- жвачное животное представляет собой крупный рогатый скот,

- крупный рогатый скот представляет собой корову (Bos taurus), зебу (Bos indicus), буйвола, бизона, яка или зубра,

- пероральная вакцина содержит краситель,

- концентрация ПВП составляет от приблизительно 0,3 до приблизительно 3% масс/об,

- концентрация ПВП составляет приблизительно 1,3% масс/об,

- ПВП представляет собой сочетание разных видов,

- вид ПВП представляет собой один или более видов, выбранных из группы, состоящей из: K 12, K 17, K 24, K 25, K 30, K 60, K 70, K 80, K 90 и K 120,

- вид ПВП представляет собой K 12, или вид ПВП представляет собой K 60, или вид ПВП представляет собой сочетание K 12 и K 60,

- пероральная вакцина содержит по меньшей мере приблизительно 1×10⁷ КОЕ живых аттенуированных бактерий M. haemolytica на одну дозу для животного,

- пероральная вакцина содержит от приблизительно 1×10⁸ КОЕ до приблизительно 5×10⁸ КОЕ живых аттенуированных бактерий M. haemolytica на одну дозу для животного,

- объем одной дозы для животного составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 10 мл,

- объем одной дозы для животного составляет приблизительно 2 мл,

- пероральная вакцина также содержит по меньшей мере один дополнительный иммунологически активный компонент,

- дополнительный иммунологически активный компонент имеет в основе, или получен из микроорганизмов, которые являются патогенными для жвачных животных,

- микроорганизмы, которые являются патогенными для жвачных животных, представляют собой живые аттенуированные бактерии Pasteurella multocida,

- живые аттенуированные бактерии P. multocida являются aкапсульными,

- живые аттенуированные бактерии P. multocida представляют собой бактерии мутантного штамма P. multocida серотипа A3, описанного в WO 2005/003330 под названием 1062 ΔhyaE,

- пероральная вакцина находится в лиофилизированной форме,

- пероральная вакцина в лиофилизированной форме содержит сахарозу,

- пероральная вакцина в лиофилизированной форме содержит сахарозу в концентрации приблизительно 6% масс/об,

- пероральная вакцина в лиофилизированной форме представляет собой набор с по меньшей мере двумя контейнерами, при этом один контейнер содержит лиофилизированную вакцину и один контейнер содержит разбавитель, и

- пероральная вакцина в лиофилизированной форме содержит краситель, находящийся в разбавителе.

В одном из вариантов осуществления пероральной вакцины по изобретению живые аттенуированные бактерии M. haemolytica представляют собой бактерии мутантного штамма M. haemolytica серотипа 1, описанного в WO 1999/015670 под названием NADC D153 ΔlktA; жвачное животное представляет собой крупный рогатый скот; концентрация ПВП составляет приблизительно 1,3% масс/об; вид ПВП представляет собой сочетание K 12 и K 60; пероральная вакцина содержит от приблизительно 1×10⁸ до приблизительно 7×10⁸ КОЕ живых аттенуированных бактерий M. haemolytica на одну дозу для животного; пероральная вакцина, кроме того, содержит живые аттенуированные бактерии P. Multocida, которые представляют собой бактерии мутантного штамма P. multocida серотипа A3, описанного в WO 2005/003330 под названием 1062 ΔhyaE; пероральная вакцина находится в лиофилизированной форме и содержит сахарозу в концентрации приблизительно 6% масс/об.

Пероральная вакцина по изобретению может быть получена из живых аттенуированных бактерий M. haemolytica способами, хорошо известными в данной области и находящимися в пределах компетенции специалиста в данной области. Например: M. haemolytica культивируют в ферментерах в стандартной культуральной среде, например, TSB, с контролем температуры и использованием разных скоростей перемешивания и уровней кислорода. Готовую культуру собирают в соответствующий момент времени, например, после достижения определенной плотности культуры, измеряемой, например, на основании оптической плотности. Затем бактерии собирают, например, путем центрифугирования, и переносят в фармацевтически приемлемый носитель, такой как вода для инъекций в сочетании с необходимыми стабилизаторами.

Затем добавляют некоторое количество ПВП, осторожно перемешивают и оставляют на период времени, достаточный для полного смешивания. Для этого может потребоваться довольно значительный период времени; например, в экспериментах, в которых используют 1,3% ПВП K 60 из 45% жидкого маточного раствора, может потребоваться до 24 часов перемешивания при комнатной температуре, чтобы ПВП полностью смешался с другими жидкостями.

Для удобства, ПВП можно добавлять в виде стерилизованного маточного раствора. Затем вакцинный препарат распределяют в контейнеры соответствующего размера, и он может быть дополнительно сформулирован, например, путем лиофилизации, или препарат может поступать на рынок в жидкой или полутвердой форме.

Различные стадии производственного процесса контролируют при помощи соответствующих тестов, например, при помощи микробиологических и иммунологических тестов в отношении качества и количества бактерий или других дополнительных антигенов; тестов на отсутствие посторонних веществ; и в завершение, в in vitro или in vivo экспериментах для определения эффективности и безопасности вакцины. Все это хорошо известно квалифицированному специалисту и описано в государственных регулирующих документах, таких как фармакопея, а также в таких руководствах, как «Remington: the science и practice of pharmacy» (2000, Lippincot, USA, ISBN: 683306472) и: «Veterinary vaccinology» (P. Pastoret et al. ed., 1997, Elsevier, Amsterdam, ISBN 0444819681).

Таким образом, в следующем аспекте изобретение относится к способу получения пероральной вакцины по изобретению, включающему этап смешивания живых аттенуированных бактерий M. haemolytica и фармацевтически приемлемого носителя с ПВП.

Смешивание с ПВП можно выполнять разными способами и в разные моменты времени для оптимизации эффективности производства или характеристик вакцины.

Одним вариантом является добавление ПВП (или одного, или нескольких видов) к культуре бактерий M. haemolytica во время стадии производства, как описано.

Если пероральную вакцину по изобретению предоставляют в лиофилизированной форме, возможны дополнительные варианты осуществления; ПВП может содержаться в разбавителе для восстановления лиофилизированного брикета. Такой разбавитель с ПВП может быть предоставлен вместе или отдельно от лиофилизированной вакцины.

Однако ПВП K 60 предпочтительно добавлять к вакцине по изобретению до лиофилизации. Это позволяет полностью воспользоваться благоприятным эффектом ПВП K 60 на увеличение эффективности цикла лиофилизации и на стабилизацию бактерий M. haemolytica при хранении.

В разные моменты времени при использовании данного способа можно добавлять дополнительные этапы, например, для дополнительной обработки, такой как очистка, или для хранения.

Далее, способ получения может включать смешивание с дополнительными фармацевтически приемлемыми эксципиентами, такими как стабилизаторы, носители, адъюванты, разбавители, эмульсии и тому подобное.

Как описано ранее, пероральную вакцину по изобретению можно получать в разных формах, например, в жидкой или полутвердой, и она может либо представлять собой концентрат, либо быть готовой для введения. Альтернативно, вакцину можно формулировать в лиофилизированной форме. Эти и, необязательно, многие другие вариации можно включать в качестве дополнительного этапа в соответствующий момент времени при использовании способа получения по изобретению.

Таким образом, способ получения по изобретению может включать любой из вариантов осуществления (предпочтительный или не предпочтительный), описанных в настоящем описании для пероральной вакцины по изобретению, или любое сочетание двух или более из этих вариантов осуществления пероральной вакцины по изобретению.

Пероральную вакцину по изобретению, которая может быть получена способом получения по изобретению, можно вводить целевому жвачному животному разными путями введения и в разные моменты жизни животного, при условии сохранения эффективности и безопасности. Например, как очевидно для квалифицированного специалиста, предпочтительно, если целевое жвачное животное не получает близко по времени от вакцинации, например, с кормом или в инъекционной форме, никакое существенное количество антибиотиков, к которым чувствительны бактерии в вакцине.

Соответствующему целевому жвачному животному может быть произведена бустерная вакцинация в более поздний период жизни, однако предпочтительно пероральную вакцину по изобретению вводят лишь один раз каждому целевому жвачному животному, то есть, вакцина представляет собой однодозовую вакцину.

Пероральная вакцина по изобретению в конечном варианте вакцины, которая готова для введения целевому жвачному животному, предпочтительно может быть введена жвачному животному путем введения необходимого объема одной дозы для животного непосредственно в рот животного. Такое пероральное введение жидкости животному обычно называют вливанием дозы. Альтернативно, пероральную вакцину в полутвердой форме можно перорально вводить в виде, например, пасты или геля. Самые разные инструменты для удобного дозирования и перорального введения коммерчески доступны. Как правило, можно использовать какой-либо аппликатор, например, шприц или инжектор, наконечник которого может быть помещен в рот животного. Такие аппликаторы также могут быть использованы для повторного введения при вакцинации большого количества животных.

Такой путь введения обычно не требует удерживания животного, или не в такой степени, какая требуется в случае интраназального введения, что делает пероральную вакцинацию менее стрессовой, чем интраназальная. Кроме того, нет опасности, что вакцина будет выведена при чихании. Далее, если вакцина содержит сахарозу, как описано, приятный вкус облегчает процесс пероральной вакцинации.

Таким образом, в следующем аспекте изобретение относится к способу вакцинации жвачных животных от респираторного заболевания, включающему этап введения пероральной вакцины по изобретению указанным жвачным животным пероральным путем.

Режим введения целевому жвачному животному для способа введения по изобретению может включать использование одной или нескольких доз, способом, согласующимся с препаратом вакцины и с практическими аспектами содержания животных.

Предпочтительно, режим для способа введения по изобретению интегрирован в существующие схемы вакцинации другими вакцинами, которые могут требоваться для целевого жвачного животного, чтобы дополнительно уменьшить стресс для животных и уменьшить трудозатраты. Эти другие вакцины можно вводить одновременно, параллельно или последовательно, способом, соответствующим их утвержденному использованию.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления способа вакцинации жвачных животных по изобретению вакцину вводят в сочетании с другой вакциной для жвачных животных.

Одним из преимуществ пероральной вакцины по изобретению является то, что пероральный путь введения позволяет использовать способы массового введения. Такие способы не связаны со стрессом для животного и дешевы в использовании.

Наиболее распространенным из этих способов массового введения является введение с питьевой жидкостью или с кормом.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления способа вакцинации жвачных животных по изобретению вакцину вводят целевому жвачному животному с питьевой жидкостью и/или с кормом.

Введение с кормом предпочтительно означает так называемую поверхностную обработку корма, то есть, добавление вакцины в корм непосредственно перед кормлением животных. Это полезно для стабильности вакцины в сравнении с применением уже смешанной с кормом вакцины. Альтернативными способами введения с кормом также являются: в виде приманки, угощения, продукта для жевания или лизания.

Предпочтительным способом массового введения пероральной вакцины по изобретению является введение с питьевой жидкостью, например, с питьевой водой.

Введение с питьевой водой можно успешно осуществлять с использованием систем подвода воды, используемых в производственных условиях в сельском хозяйстве, таких как кольцевая система распределения питьевой воды с поилками, приспособленными для целевых животных. В основном, это будет означать разведение пероральной вакцины по изобретению в питьевой воде и обеспечение употребление животными, подлежащими вакцинации, нужного количества разбавленной вакцины.

Для использования массового введения пероральной вакцины по изобретению с питьевой водой следует учитывать несколько практических вопросов, которые находятся в пределах компетенции квалифицированного специалиста, таких как:

- вода должна быть достаточного качества для поддержания жизнеспособности вакцины в течение достаточного периода времени, например, 1-2 часов, до того, как все животные выпьют нужное количество разведенной в воде вакцины. В этом отношении, качество воды определяется как источником воды, так и применением средств дезинфекции воды.

- в случае недостаточного качества воды может потребоваться промывание водопровода перед добавлением вакцины или добавление в воду какого-либо стабилизатора, например, порошкового обезжиренного молока, в количестве, например, 2 грамма на литр.

- разведение вакцины в питьевой воде должно быть таким, которое гарантирует, что каждое из целевых животных выпьет соответствующее количество питьевой воды, чтобы получить (в среднем) полную дозу вакцины.

- объединение вакцины и питьевой воды можно производить разными способами, например, с использованием контейнера для лекарств или дозирующего насоса; контейнер для лекарств, как правило, содержит всю воду с добавленными лекарственными препаратами, которая необходима для введения препаратов, и поток воды из этого контейнера будет заменять внешний поток воды в течение периода вакцинации. Использование дозирующего насоса подразумевает инъекцию в систему доставки воды животным предварительно разведенной вакцины, которая затем смешивается естественным образом, с получением разведенной вакцины. В любом формате (предварительное) разведение вакцины должно быть тщательно рассчитано, чтобы каждое животное получило (в среднем) полную дозу вакцины.

- для контроля распределения вакцины по системе доставки воды и потребления ее животными можно добавлять краситель, помимо того, который уже может присутствовать в вакцине.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления способа вакцинации жвачных животных по изобретению вакцину вводят целевому жвачному животному в питьевой воде.

Одним из предпочтительных оснований для введения пероральной вакцины по изобретению является подготовка жвачных животных для транспортировки, например, на ферму для выращивания или для заключительного откорма. Такая транспортировка и объединение в группы являются крайне стрессовыми для жвачных животных и часто сопровождаются вспышками РЗЖ через несколько недель. Время такой вакцинации можно оптимизировать таким образом, чтобы она происходила приблизительно за 1-2 недели до запланированной транспортировки, например, перед отлучением от матери или перед транспортировкой на ферму для интенсивного откорма.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления способа вакцинации жвачных животных по изобретению вакцину вводят целевому жвачному животному за 1-2 недели до запланированной транспортировки жвачного животного. Предпочтительно, такую вакцинацию осуществляют с использованием питьевой воды.

Возраст, масса тела, пол, иммунологический статус, и так далее, целевого жвачного животного для вакцинации по изобретению не критичны, хотя предпочтительно вакцинировать здоровых животных и вакцинировать как можно раньше для предотвращения (последствий) раннего инфицирования патогенными бактериями M. haemolytica.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления способа вакцинации жвачных животных по изобретению пероральную вакцину по изобретению вводят молодым жвачным животным.

Термин «молодое» относится к периоду в жизни жвачного животного до его отлучения от матери. Этот период отличается у разных видов жвачных животных; у крупного рогатого скота отлучение от матери происходит, как правило, в возрасте приблизительно 6-8 недель, у овец отлучение от матери происходит в возрасте приблизительно 4-6 недель. Предпочтительно, термин «молодое» относится к животному в возрасте 0-8 недель, более предпочтительно, 0-6 недель.

Предпочтительным способом массового введения пероральной вакцины по изобретению является, например, введение с питьевой водой.

Одним из предпочтительных способов вакцинации жвачных животных по изобретению путем введения питьевой жидкости является введение пероральной вакцины жвачным животным путем смешивания вакцины с молоком и скармливания этой смеси жвачным животным. Жвачные животные всех возрастов любят пить молоко, следовательно, при таком введении полностью отсутствует стресс для животных. Это удобно выполнять путем скармливания соответствующего количества разведенной в молоке вакцины жвачному животному с использованием поилки или ведра, или в случае молодых жвачных животных - бутылки с соской. Напиток из молока с разведенной вакциной можно с легкостью готовить и вводить большому числу жвачных животных одновременно.

Дополнительным преимуществом является то, что бактерии M. haemolytica чрезвычайно стабильны в молоке.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления способа вакцинации жвачных животных по изобретению путем введения питьевой жидкости пероральную вакцину по изобретению смешивают с молоком и скармливают жвачным животным.

«Молоко», используемое для смешивания с пероральной вакциной по изобретению, может быть цельным молоком и, предпочтительно, полученным от животного того же биологического вида, что и целевое животное. Альтернативно, молоко может быть приготовлено из порошкового молока, например, из заменителя молока. Коммерческий заменитель молока доступен во многих видах, как для общего межвидового использования, так и для видоспецифического использования. Очевидно, что молоко должно быть хорошего качества, и предпочтительно, вакцину разводят в молоке незадолго до введения животным.

Скармливание разведенной в молоке вакцины может быть включено в обычную программу молочного кормления молодого целевого жвачного животного; используемые для кормления периоды времени и количества будут зависеть от вида и возраста животного.

Хотя коэффициент разведения вакцины в молоке, вероятно, не будет таким большим, как в случае введения с питьевой водой, он все еще может составлять приблизительно от 10 до 1000 раз. Например, одну дозу для животного пероральной вакцины по изобретению можно вводить теленку в 1 литре молока, что соответствует, например, последующему разведению 1:500 предписанного для животного объема дозы 2 мл на животное.

Разведение вакцины в молоке или в питьевой воде можно готовить из самой пероральной вакцины по изобретению или из промежуточно разведенной вакцины. Например, вакцину в лиофилизированной форме, уже содержащую ПВП, можно разводить в небольшом объеме воды или молока, а затем в большем объеме воды или молока. Альтернативно, если вакцина в лиофилизированной форме еще не содержит ПВП, ее сначала следует растворить в разбавителе, содержащем ПВП, а затем в воде или молоке.

Можно описать иными словами варианты осуществления пероральной вакцины и способа вакцинации жвачных животных по изобретению:

В следующем аспекте изобретение относится к пероральной вакцине по изобретению для введения жвачному животному с питьевой жидкостью или с кормом.

В предпочтительном варианте осуществления питьевая жидкость представляет собой молоко с разведенной вакциной для введения при вскармливании молодых жвачных животных.

«Молочный напиток» составляют и готовят, как описано выше.

В следующем аспекте изобретение относится к молочному напитку для вакцинации от респираторного заболевания при вскармливании молодых жвачных животных, при этом напиток содержит разведенную пероральную вакцину по изобретению.

В следующем аспекте изобретение относится к применению пероральной вакцины по изобретению для производства молочного напитка для вакцинации от респираторного заболевания при вскармливании молодых жвачных животных.

В следующем аспекте изобретение относится к способу ослабления инфекции, вызываемой M. haemolytica, или ассоциированных признаков заболевания жвачных животных, отличающемуся тем, что он включает введение указанным жвачным животным пероральной вакцины по изобретению.

В предпочтительном варианте осуществления способа ослабления инфекции по изобретению вакцину вводят целевому жвачному животному с питьевой жидкостью и/или с кормом.

Далее изобретение будет дополнительно описано с помощью следующих неограничивающих примеров.

ПРИМЕРЫ

Пример 1: Исследование эффективности пероральной вакцины против M. haemolytica, содержащей ПВП

1.1. Резюме

Данный эксперимент продемонстрировал эффективность пероральной вакцины, содержащей относительно низкую дозу живых аттенуированных бактерий M. haemolytica в ПВП, для защиты телят в возрасте 2-3 недель от респираторного заболевания, вызываемого тяжелым провокационным заражением бактериями M. haemolytica.

Сорок не получающих молозиво телят в возрасте приблизительно 2 недель рандомизировали в две группы воздействия. Двадцати телятам в группе A перорально вводили тестируемую вакцину в заменителе молока, содержащую в расчете на одну дозу: бактерии M. haemolytica штамма NADC D153 ΔlktA в количестве приблизительно 2×10⁸ КОЕ и антиген в виде живых аттенуированных бактерий P. multocida штамма 1062 ΔhyaE в количестве приблизительно 1×10⁹ КОЕ. Вторая группа из 20 телят (группа B) аналогичным образом получала контрольную вакцину, содержащую лишь антиген в виде живых аттенуированных бактерий P. multocida. Через четыре недели после вакцинации всем животным вводили интратрахеально культуру вирулентных бактерий M. haemolytica. После семидневного периода наблюдения, который включал клиническое наблюдение за частотой дыхания в минуту и ректальной температурой, животных подвергали эвтаназии, проводили вскрытие и подсчитывали в легких количество легочных лезий.

Данные анализировали статистически для определения разницы в балльном показателе легочных лезий (LLS) между двумя группами воздействия. Животные, получавшие вакцину, в группе A имели значительно более низкий показатель LLS (среднее значение LLS 11,5), чем животные в контрольной группе B (среднее значение LLS 28,4); это являлось результатом перорального введения вакцины с титром M. haemolytica, составляющим 1,8×10⁸ КОЕ/дозу, что свидетельствовало об эффективности усиленной ПВП пероральной вакцины.

1.2. Вакцина

Вакцина для группы A содержала бактерии M. haemolytica и P. multocida после +5 пересева из мастер-культуры. Вакцина была восстановлена из лиофилизированного препарата стерильной водой до объема 2 мл на одну дозу для животного.

Вакцина для группы B (контрольной группы для группы A введения вакцины) содержала только бактерии P. multocida. Композиция вакцины B была такой же, как у вакцины A, за исключением того, что объем, занимаемый бактериями M. haemolytica в смеси воды/сахарозы/ПВП, был заменен TSB.

Бактерии M. haemolytica культивировали с использованием 1% ПВП K 12 в ростовой среде. Цельную культуру собирали, и в сформулированной вакцине 80% от ее объема составляли бактерии и культуральная среда, при этом ПВП K 12 присутствовал в концентрации 0,8% масс/об вакцины. Затем эту смесь смешивали со стабилизатором, содержащим сахарозу и ПВП K 60, до конечной концентрации 6% сахарозы и 1,3% масс/об суммарного ПВП (0,8% K 12 и 0,5% K 60). Смесь лиофилизировали в соответствии со стандартным протоколом, и лиофилизированный препарат хранили при 2-7°C. ПВП K 60 приобретали у компании Ashland Specialty Chemicals (New Jersey, USA) в виде водного 45% масс/об раствора.

1.3. Дизайн исследования:

1.3.1. Экспериментальные животные:

Каждая из групп A и B включала 20 телят, все из одного источника, голштинской породы и разного пола. Телята при выращивании не получали молозиво, и были индивидуально маркированы. Телята были здоровы в момент вакцинации и ранее не были вакцинированы против M. haemolytica или P. multocida.

Телята были рандомизированы в одну из групп воздействия, и их оставляли для акклиматизации в течение приблизительно 14 дней до вакцинации. Телят кормили 2, и позже 3 литрами заменителя молока дважды в день, сначала из бутылки, а позже из ведра. Им предоставляли воду без ограничения и соответствующий возрасту корм.

Ежедневный ветеринарный контроль общего состояния здоровья начинали, когда телята поступили в испытательный центр, и продолжали на протяжении всего исследования. Измеренные перед вакцинацией ректальную температуру и частоту дыхания регистрировали для всех животных в дни -1 и 0, и собирали образцы крови. Эти результаты служили подтверждением правильного проведения испытания.

Перед провокационным заражением телят собирали вместе и рандомизировали для провокационного заражения в соответствии со стойлами. Персонал, проводивший провокационное заражение, и персонал, проводивший оценку в баллах легочных лезий, был не осведомлен о кодировке групп.

1.3.2. Вакцинация:

Вакцины в ампулах восстанавливали стерильной водой и объединяли. Дозу 2 мл на животное соответствующей вакцины смешивали с приблизительно 3 литрами заменителя молока незадолго до скармливания молока телятам. Титрование бактерий проводили 5-кратными разведениями объединенной вакцины для подтверждения среднего титра на одну дозу для животного.

После вакцинации животных наблюдали ежедневно; одна смерть в контрольной группе B через 20 дней после вакцинации была не связана с экспериментом.

1.3.3. Заражение:

В дни -2, -1 и 0 до заражения регистрировали ректальную температуру и частоту дыхания для всех телят с целью установления исходных параметров. В день -1 собирали образцы крови.

Инокулят для провокационного заражения представлял собой активную культуру вирулентных бактерий M. haemolytica штамма OSU, которые выращивали в среде TSB с умеренным перемешиванием при 37°C и собирали при достижении OD приблизительно 0,77. Перед проведением заражения культуру разбавляли стерильной средой TSB приблизительно до целевой дозы.

Заражение всех телят проводили в день 28 после вакцинации путем интратрахеальной инокуляции 30 мл TSB, содержащей 3×10⁸ КОЕ вирулентных бактерий M. haemolytica. Титр, выраженный в КОЕ, определяли при 5-кратном серийном разведении, высевая штрихом разведенную культуру на стандартные чашки с кровяным агаром.

После заражения телят наблюдали ежедневно приблизительно в одно и то же время суток. Ректальную температуру и частоту дыхания регистрировали в течение семи дней.

В течение дней 1-4 после заражения несколько телят погибли или были подвергнуты эвтаназии по рекомендации лечащего ветеринара. Проводили вскрытие этих телят, и во всех случаях наблюдали фибринозно-гнойную катаральную пневмонию.

В день 7 после заражения собирали образцы крови у выживших животных. Затем всех выживших телят подвергали эвтаназии и проводили вскрытие без идентификации групп воздействия. Легкие собирали от телят и определяли процент пораженной пневмонией ткани относительно нормальной легочной ткани методом, описанным в публикации Jericho & Langford (1982, Can. J. Comp. Med., vol. 46, p. 287-292). Вкратце: в собранных легких пораженные участки легких (видимое уплотнение) идентифицировали и отмечали с использованием координатной сетки, для обоих легких, а также для брюшной и спинной стороны. Затем на основании числа ячеек сетки рассчитывали степень поражения долей легких, которую затем умножали на часть всего легкого, которую обычно составляет эта легочная доля. Все рассчитанные значения суммировали, максимальный показатель составлял 100%.

Поскольку довольно трудно определять балльный показатель легочных лезий, и наблюдаемые лезии существенно отличаются друг от друга, балльный показатель независимо определяли два исследователя и учитывали среднее из двух определенных баллов. Образцы ткани пораженных легочных долей собирали для повторного выделения бактерий.

1.4. Результаты:

1.4.1. Подтверждение дозы вакцины:

Результаты титрования показали, что титр M. haemolytica в вакцине A составлял 1,81×10⁸ КОЕ/2 мл. Титр P. multocida составлял 2×10⁹ КОЕ/2-мл дозу.

1.4.2. Балльный показатель легочных лезий:

При анализе данных по легочным лезиям у всех телят среднее значение LLS составляло 11,46 в группе A вакцины, и среднее значение LLS составляло 28,35 в контрольной группе B. Отношение этих значений LLS (вакцина/контроль) составляет 0,4, что ниже 0,5, это указывает на то (как описано в примере 3), что защита от заражения была эффективной.

1.4.3. Клиническое обследование:

Результаты измерения ректальной температуры у всех телят показали, что у 13 из 19 животных в контрольной группе B и у 15 из 20 животных в вакцинированной группе A температура была >40°C по меньшей мере на следующий день после заражения.

Результаты измерения частоты дыхания у всех телят показали, что у 14 из 19 животных в контрольной группе и у 19 из 20 животных в вакцинированной группе частота дыхания была >40/мин по меньшей мере на следующий день после заражения.

Оба эти результата подтвердили правильное проведение данного испытания с вакцинацией-заражением.

1.4.4. Анализ смертности:

В период после заражения 10 из 19 животных в контрольной группе B и 5 из 20 животных в группе A вакцины погибли, это указывает на то, что заражение было тяжелым. Очевидно, что значительно меньше телят погибло в вакцинированной группе A в сравнении с контрольной группой B.

1.4.5. Выделение бактерий:

Из 39 образцов легочной ткани, из которых были сделаны попытки выделить бактерии, рост бактерий наблюдался в 37 образцах. Восемнадцать положительных изолятов были из вакцинированной группы A и 19 из контрольной группы B. Все положительные образцы были идентифицированы как M. haemolytica.

1.5. Выводы:

- Крупный рогатый скот, вакцинированный перорально в возрасте 2 недель живой аттенуированной вакциной M. haemolytica с ПВП и подвергнутый тяжелому заражению патогенными бактериями M. haemolytica через 4 недели, имел значительно меньший балльный показатель легочных лезий, чем телята, которые получали контрольную вакцину перед заражением.

- Пероральная вакцина содержала M. haemolytica в количестве 1,81×10⁸ КОЕ и 1,3% масс/об суммарного ПВП на одну дозу объемом 2 мл для животного, и была введена в 3 литрах заменителя молока.

- Результаты показали, что вакцина соответствует предписанию: «Для пероральной вакцинации здорового крупного рогатого скота в возрасте 2 недель или старше, в качестве вспомогательного средства для облегчения респираторного заболевания, вызываемого Mannheimia haemolytica».

Пример 2: Объединенные результаты исследований пероральной вакцины против M. haemolytica с/без ПВП

До проведения экспериментов, описанных в примерах 1 и 2, были проведены несколько более ранних исследований с вакцинацией-заражением телят. Эти несколько протестированных пероральных вакцин содержали разные количества живых аттенуированных бактерий M. haemolytica, но без ПВП. Данные эксперименты, в целом, проводили, как описано в примере 1.

Общим результатом было то, что лишь при использовании очень высоких доз живых аттенуированных бактерий штамма M. haemolytica могла быть достигнута эффективная защита от заражения, и более низкие дозы не обеспечивали защиту.

Лишь после введения ПВП в вакцину более низкие дозы M. haemolytica также становились эффективными.

Объединенные результаты репрезентативного набора этих экспериментов приведены в Таблице 1, ниже, в которой продемонстрировано относительное уменьшение легочных лезий в качестве наиболее важного параметра эффективной защиты от заражения патогенными бактериями M. haemolytica.

Таблица 1: Объединенные результаты экспериментов по вакцинации-заражению телят бактериями M. haemolytica.

Пероральная вакцина Средний балльный показатель легочных лезий Защита от заражения M. haem. Экспер. № Доза M. haem. Использование ПВП Вакцинаты (%) Контроли (%) Отношение В/К 029 1,5×10¹⁰ нет 8,0 17,6 0,45 да 031A 1,1×10⁸ нет 7,1 9,0 0,79 нет 034B 7,4×10⁷ нет 3,5 3,9 0,90 нет 031B 5,1×10⁷ нет 6,8 9,0 0,76 нет Пример 1 1,8×10⁸ 1,3% 11,5 28,4 0,40 да

Обозначения, используемые в Таблице 1: «Экспер. №»=эксперимент номер; «Доза M. haem.»=доза/животное живых аттенуированных бактерий M. haemolytica в пероральной вакцине; «Защита от заражения M. haem.»=защита от заражения бактериями M. haemolitica; «Пример 1» относится к экспериментам, описанным в примере 1.

Для облегчения интерпретации относительного уменьшения числа легочных лезий отношение показывает балльный показатель легочных лезий у вакцинатов относительно такового у контролей («Отношение В/К»). Это упрощенное представление расширенного статистического анализа, который был использован в данных экспериментах. Тем не менее, данное отношение позволяет быстро продемонстрировать защиту: если это отношение составляет 0,5 или менее, тестируемых животных можно считать защищенными от тяжелого заражения патогенными бактериями M. haemolytica.

Таблица 1 отчетливо демонстрирует полезные эффекты использования разных концентраций ПВП в пероральной вакцине для жвачных животных против патогенных бактерий M. haemolytica.

Также было проведено дополнительное сравнение между группами из экспериментов, описанных в настоящем описании в примерах 1 и 2, которые получали вакцину с добавлением или без добавления ПВП. В частности, группу, получавшую вакцину с ПВП, из примера 1 сравнивали с группой, получавшей вакцину без ПВП, из исследований, перечисленных в Таблице 1, в обоих случаях доза вакцины содержала 1×10⁸ КОЕ/дозу. Остальные условия были одинаковыми: вакцину вводили перорально в 1 литре заменителя молока, и доза бактерий при заражении составляла 2×10⁸ КОЕ/мл в объеме дозы 30 мл.

Эффект вакцинации на показатели количества вызванных заражением легочных лезий относительно показателей у не вакцинированных контролей сравнивали для обеих этих групп. Сравнение показало, что впечатляющее улучшение достигается при добавлении ПВП, а именно: без ПВП вакцинация приводит к улучшению балльного показателя легочных лезий на 21% в сравнении с не вакцинированными контролями; в то время как при добавлении 1,3% ПВП вакцинация (той же дозой бактерий) приводит к улучшению балльного показателя легочных лезий на 62% относительно контролей. Следовательно, добавление ПВП повышает защитный эффект вакцинации на показатель легочных лезий в 3 раза!

Пример 3: Испытания продолжительности иммунитета

Данный эксперимент в настоящее продолжается и результаты позволят определить продолжительность иммунитета, индуцированного пероральной вакциной по изобретению.

Схема данного эксперимента в основном такая же, как у эксперимента, описанного в примере 1:

По меньшей мере 40 не получающих молозиво телят в возрасте двух-трех недель будут рандомизированы в две группы воздействия по 20 в каждую. Животным в одной группе (группе A) будут вводить перорально 2-мл дозу пероральной вакцины, смешанную с цельным молоком или заменителем молока (приблизительно 3 литра) и содержащую живые аттенуированные бактерии M. haemolytica с титром приблизительно 1,8×10⁸ КОЕ/дозу и бактерии P. multocida с титром приблизительно 2,3×10⁸ КОЕ/дозу. Вакцина будет содержать 1,3% масс/об суммарного ПВП (K 60 и K 12) и синий краситель, и будет лиофилизирована с 6% сахарозы. Животные в контрольной группе B будут получать такую же вакцину перорально в молоке, но которая будет содержать только бактерии P. multocida.

Через четыре месяца после вакцинации животные будут сгруппированы и заражены интратрахеально культурой вирулентных бактерий M. haemolytica. После семидневного периода наблюдения животные будут подвергнуты эвтаназии, будет проведено вскрытие и определен балльный показатель легочных лезий. Данные будут проанализированы статистически для определения различий в балльных показателях легочных лезий между двумя группами воздействия.

Данное исследование продемонстрирует, что при использовании пероральной вакцины по изобретению можно добиться 4-месячной продолжительности иммунитета.

Пример 4: Проведенное испытание продолжительности иммунитета

4.1. Введение:

Данное исследование представляет собой проведенный эксперимент, уже описанный в примере 3, выше. Целью данного исследования являлась демонстрация длительной эффективности вакцины с M. haemolytica по изобретению против респираторного заболевания, вызываемого бактериями M. haemolytica, через четыре месяца после перорального введения 2-месячным телятам. Используемая вакцина представляла собой модифицированную живую вакцину, содержащую бактерии M. haemolytica штамма NADC D153 ΔlktA, которая была сформулирована с 1,3% масс/об суммарного ПВП (K 60 и K 12), как описано выше в примерах 1 и 3. Вакцина для группы A содержала живые аттенуированные бактерии M. haemolytica и P. multocida; контрольная вакцина для группы B содержала только живые аттенуированные бактерии P. multocida.

Телята были получены двумя поставками, объединены и рандомизированы в две группы воздействия: 21 в группу A (вакцинаты) и 20 в группу B (контроли). Через 4 месяца после вакцинации телят провокационно заражали, и через неделю после заражения телят подвергали эвтаназии и легкие оценивали, определяя балльные показатели легочных лезий.

4.2. Материалы и методы

4.2.1. Животные и их содержание

Телята были получены двумя поставками по 24 и 20 телят. В каждой прибывшей партии телят рандомизировали в две группы воздействия с использованием функции RAND в Excell™. Все телята были из одного источника, никакие блокирующие факторы не были использованы. Телят в двух группах воздействия размещали отдельно в индивидуальных постройках. Через два месяца они были переведены в другое здание и размещены отдельно в стойлах соответственно группам воздействия, при этом сопоставимое количество вакцинатов и контролей находилось в каждом здании. Телята были сгруппированы перед проведением заражения и оставались в смешанной группе до конца исследования.

Персонал, проводивший провокационное заражение, проводивший оценку в баллах легочных лезий и выделение бактерий из легочной ткани, был не осведомлен о кодировке групп.

Телята были разнополыми, не получавшими молозиво телятами голштинской породы. Животных идентифицировали с помощью ушных меток, все животные были здоровы при проведении вакцинации и ранее не были вакцинированы против M. haemolytica.

Телят кормили из бутылок по меньшей мере 2 литрами заменителя молока дважды в день в течение первой недели жизни. Начиная со второй недели и далее, телят кормили из ведра по меньшей мере 2,5 литрами заменителя молока дважды в день до достижения ими возраста приблизительно 8 недель. Воду предоставляли неограниченно. После прекращения выкармливания они получали стандартный корм для животных, соответствующий их возрасту.

Всех телят оставляли для акклиматизации на по меньшей мере 13 дней до проведения вакцинации. Всех животных ежедневно наблюдал ветеринар и обеспечивающий уход персонал.

4.2.2. Вакцина

Вакцина для группы A представляла собой лиофилизированный образец, содержащий бактерии M. haemolytica штамма NADC D153 ΔlktA. Кроме того, вакцина A содержала бактерии aкапсульного мутантного штамма Pasteurella multocida, штамма 1062 с мутацией ΔhyaE. Одна доза вакцины A содержала приблизительно 1,8×10⁸ КОЕ в 2-мл дозе M. haemolytica, до приблизительно 1×10⁹ КОЕ в 2-мл дозе P. multocida. Бактерии обоих видов были на уровне 5 пересева из соответствующей мастер-культуры.

Вакцина для контрольной группы B не содержала M. haemolytica, но содержала P. multocida, а в остальном была приготовлена так же, как и вакцина A. Для обеих вакцин был использован разбавитель Blushadow™ для регидратации лиофилизированных вакцин.

Для каждого животного 2-мл образец был отобран из пула вакцины A или вакцины B, в зависимости от запланированного воздействия. Образец смешивали с приблизительно 2,5 литрами заменителя молока, который полностью скармливали телятам, одной дозой. Пулы вакцин впоследствии титровали для подтверждения фактически введенной дозы.

Животных наблюдали ежедневно для оценки общего состояния здоровья, и результаты регистрировали. В период после вакцинации некоторые животные погибли по причинам, не связанным с экспериментом. В процессе эксперимента и сопроводительных этапов обработки были взяты образцы крови, а также проведены измерения ректальной температуры и частоты дыхания.

4.2.3. Заражение

Материал, используемый для заражения, представлял собой активную культуру вирулентных бактерий M. haemolytica (штамм OSU), которые были выращены в триптическом соевом бульоне с умеренным перемешиванием при 37°C. Перед проведением заражения культуру разбавляли стерильной средой TSB приблизительно до целевой дозы, которая была основана на ранее установленной корреляции между значением OD и количеством КОЕ.

Заражение проводили в день 123 после вакцинации. Каждому теленку в исследовании инокулировали один раз интратрахеально 40 мл среды TSB, содержащей по меньшей мере 1×10⁸ вирулентных бактерий M. haemolytica.

Эту дозу для заражения определяли путем стандартного титрования используемого для заражения материала в 5-кратных разведениях.

После заражения телят наблюдали ежедневно приблизительно в одно и то же время суток. Ректальную температуру и частоту дыхания (в минуту) регистрировали ежедневно в течение семи дней после заражения (дни 1-7 после заражения). Случаи кашля, при наличии, и аномальный характер дыхания регистрировали. Телят наблюдали для контроля общего состояния здоровья и признаков какого-либо заболевания.

После заражения 5 телят в группе B погибли от «пневмонии», что было признано результатом заражения.

В день 7 после заражения всех выживших телят подвергали эвтаназии. Проводили вскрытие телят и собирали легкие. Процентную долю пораженной пневмонией легочной ткани оценивали, и процентную долю (балльный показатель) легочных лезий определяли способом, описанным в публикации Jericho and Langford (Can. J. Comp. Med, 1982, vol. 46, p. 287-292). Оценку легочных лезий в баллах проводили независимо два исследователя, и полученные показатели были усреднены.

Проводили титрование бактерий в пулах вакцин на чашках с триптическим соевым агаром. Производили серийные десятикратные разведения вакцин A и B в стерильной среде TSB. Бактерии в каждом разведении наносили штрихом на пять чашек. Чашки инкубировали при 36°C в течение 16-24 часов. Колонии M. haemolytica можно было сосчитать непосредственно; для чашек с P. multocida потребовалась дополнительная инкубация при комнатной температуре еще в течение 16-24 часов. Чашки для подсчета M. haemolytica содержали 0,001% нафциллина для ингибирования роста P. multocida; чашки для подсчета P. multocida содержали 0,0015% теллурита калия для ингибирования роста M. haemolytica.

Титрование M. haemolytica в материале для заражения производили на стандартных чашках с кровяным агаром.

4.3. Результаты

4.3.1. Подтверждение дозы вакцины

Результаты титрования показали, что вакцина A содержала 1,64×10⁸ M. haemolytica на 2-мл дозу.

4.3.2. Подтверждение дозы для заражения

Результаты титрования показали, что каждое животное в исследовании получило приблизительно 4,06×10⁸ микроорганизмов M. haemolytica в 40-мл дозе, введенной интратрахеальным путем.

4.3.3. Анализ смертности:

Смертность, в процентах, вследствие заражения M. haemolytica оценивали с использованием способа «предотвращенной доли (PF) заболеваемости» и 95% доверительного интервала для PF. PF и связанные доверительные интервалы рассчитывали при помощи SAS™ 9.3 с использованием процедуры BINOMIAL из StatXact 10 Procs для SAS.

В период после заражения 5 из 15 животных в контрольной группе погибли. В вакцинированной группе случаи гибели после заражения отсутствовали. Предотвращенная доля составляла 1,00, с нижней границей 95% доверительного интервала наивысшей плотности, составляющей 0,5.

4.3.4. Балльные показатели легочных лезий:

Процентную долю легочной ткани с лезиями, вызванными заражением M. haemolytica, оценивали способом «облегченной доли (MF) заболеваемости» со связанным 95% доверительным интервалом наивысшей плотности. MF и связанные доверительные интервалы рассчитывали при помощи SAS™ 9.3 с использованием процедуры PROC_R с модулем R.

Анализ данных показал, что среднее значение LLS для контрольной группы B составляло 24,32 и среднее значение LLS для вакцинированной группы A составляло 1,02. Облегченная доля составляла 0,74 с нижней границей 95% доверительного интервала наивысшей плотности, составляющей 0,5.

4.3.5. Клиническое обследование:

Результаты измерения ректальной температуры у всех телят показали, что у 5 из 15 животных в контрольной группе B и у 3 из 18 животных в вакцинированной группе A температура была выше 40°C по меньшей мере на следующий день после заражения.

Результаты измерения частоты дыхания у всех телят показали, что у 10 из 15 животных в контрольной группе B и у 4 из 18 животных в вакцинированной группе A частота дыхания была выше 40/минуту, по меньшей мере на следующий день после заражения.

4.4. Выводы

В период после заражения 5 из 15 животных в контрольной группе погибли, и в вакцинированной группе случаи гибели после заражения отсутствовали Показатель смертности в контрольной группе был значительным (p=0,0092).

Кроме того, имели место существенные различия в балльных показателях легочных лезий между двумя группами воздействия, при этом у животных в контрольной группе показатель LLS составлял 24,32 и у вакцинатов в группе A показатель LLS составлял лишь 1,02 (p=0,0003). Также имела место существенная разница между контрольной и вакцинированной группами в показателе максимальной частоты дыхания (p=0,0063).

Следовательно, как показано, пероральная вакцина по изобретению с M. haemolytica в дозе 1,64×10⁸ КОЕ/2-мл дозу при введении пероральным путем обеспечивает защиту от тяжелого провокационного заражения. Результаты данного эксперимента убедительно продемонстрировали эффективность вакцины по изобретению в защите телят от респираторного заболевания, вызываемого бактериями Mannheimia haemolytica, даже через период времени вплоть до 4 месяцев после вакцинации. После заражения телята в вакцинированной группе A имели гораздо меньше признаков инфекции и заболевания, о чем свидетельствуют гораздо более низкие показатели смертности и LLS.

Кроме того, различия, обнаруженные в степени защиты животных в группах A и B, также убедительно продемонстрировали, что защита от заражения M. haemolytica может быть обеспечена лишь вакцинацией бактериями M. haemolytica, но не вакцинацией бактериями P. multocida.

Группа изобретений относится к области ветеринарии, а именно к иммунологии и инфекционным болезням, и предназначена для вакцинации жвачных животных против респираторного заболевания. Пероральная вакцина против респираторного заболевания жвачных животных содержит живые аттенуированные бактерии Mannheimia haemolitica, поливинилпирролидон (ПВП) и фармацевтически приемлемый носитель. Концентрация ПВП составляет от приблизительно 0,3 до приблизительно 3% масс./об., причем ПВП выбран из группы, состоящей из K 12, K 60 и их комбинации. В других воплощениях обеспечиваются способ получения указанной пероральной вакцины и способ вакцинации жвачных животных против респираторного заболевания. Также представлен молочный напиток для вакцинации, путем скармливания, молодых жвачных животных против респираторного заболевания, содержащий указанную вакцину. Использование группы изобретений обеспечивает эффективную иммунную защиту жвачного животного против респираторного заболевания. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.

1. Пероральная вакцина против респираторного заболевания жвачных животных, содержащая живые аттенуированные бактерии Mannheimia haemolitica, поливинилпирролидон (ПВП) и фармацевтически приемлемый носитель; причем концентрация ПВП составляет от приблизительно 0,3 до приблизительно 3% масс./об.; и причем ПВП выбран из группы, состоящей из K 12, K 60 и их комбинации.

2. Пероральная вакцина по п.1, дополнительно содержащая стабилизатор для лиофилизации.

3. Пероральная вакцина по п.2, в которой стабилизатор для лиофилизации представляет собой сахарозу.

4. Пероральная вакцина по п.1, в которой живые аттенуированные бактерии M. haemolytica неспособны экспрессировать вирулентный белок лейкотоксин A.

5. Пероральная вакцина по любому из пп.1-4, причем жвачное животное представляет собой крупный рогатый скот.

6. Пероральная вакцина по любому из пп.1-5, находящаяся в лиофилизированной форме.

7. Пероральная вакцина по любому из пп.1-6, дополнительно содержащая по меньшей мере один дополнительный иммунологически активный компонент.

8. Пероральная вакцина по п.7, в которой по меньшей мере один дополнительный иммунологически активный компонент представляет собой живые аттенуированные бактерии Pasteurella multocida.

9. Способ получения пероральной вакцины по любому из пп.1-8, включающий стадию смешивания живых аттенуированных бактерий M. haemolytica, стабилизатора для лиофилизации и фармацевтически приемлемого носителя с ПВП; причем ПВП выбирают из группы, состоящей из K 12, K 60 и их комбинации.

10. Способ по п.9, в котором стабилизатор для лиофилизации представляет собой сахарозу.

11. Способ вакцинации жвачных животных против респираторного заболевания, включающий стадию введения пероральной вакцины по любому из пп.1-8 указанным жвачным животным пероральным путем.

12. Способ по п.11, в котором пероральную вакцину смешивают с молоком и скармливают жвачным животным.

13. Пероральная вакцина по любому из пп.1-8 для введения жвачному животному с питьевой жидкостью или с кормом.

14. Пероральная вакцина по п.13, причем питьевая жидкость представляет собой разведенную в молоке вакцину для введения путем скармливания молодым жвачным животным.

15. Молочный напиток для вакцинации, путем скармливания, молодых жвачных животных против респираторного заболевания, содержащий разведенную пероральную вакцину по любому из пп.1-8.

16. Применение пероральной вакцины по любому из пп.1-8 для получения молочного напитка для вакцинации, путем скармливания, молодых жвачных животных против респираторного заболевания.