ВАКЦИННЫЙ ШТАММ ВИРУСА ГРИППА А/17/СОЛОМОНОВЫ ОСТРОВА/06/9 (H1N1) ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЖИВОЙ ГРИППОЗНОЙ ИНТРАНАЗАЛЬНОЙ ВАКЦИНЫ ДЛЯ ВЗРОСЛЫХ И ДЛЯ ДЕТЕЙ
VACCINE STRAIN OF A/17/SOLOMON ISLANDS/06/9 (H1N1) INFLUENZA VIRUS FOR PREPARING LIVE INFLUENZA INTRANASAL VACCINE FOR ADULTS AND CHILDREN

Изобретение относится к медицинской вирусологии и может быть использовано в практическом здравоохранении для профилактики заболеваемости гриппом среди взрослых и детей с помощью живой гриппозной интраназальной вакцины из штамма вируса гриппа типа А, семейства Orthomyxoviridae, рода Influenzavirus А, А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1).
В результате появления в циркуляции нового дрейфового варианта - вируса гриппа А/Соломоновы острова/03/2006 (H1N1), известный вакцинный штамм А/17/Новая Каледония/99/145 (H1N1)-прототип [Патент РФ №2183672 от 20.06.2002. - Опубл. БИ 2002. - №17] - утратил антигенную актуальность. Вследствие этого он не может вызвать защитную реакцию во время эпидемии, вызванной штаммами вируса гриппа, подобными А/Соломоновы острова/03/2006 (H1N1).
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение вакцинного штамма актуальной антигенной разновидности на основе современного эпидемического вируса А/Соломоновы острова/03/2006 (H1N1) для производства живой гриппозной вакцины. Вакцина должна быть пригодна для взрослых и для детей, то есть соответствовать нормативным требованиям, предъявляемым к вакцинным штаммам Фармакопейной статьей ФСП 42-0417-4097-03 на живую гриппозную вакцину для интраназального применения.
Целью изобретения было получение промышленно значимого и антигенно актуального реассортантного вакцинного штамма. Для его получения выбраны два родительских штамма вируса гриппа: эпидемический штамм вируса гриппа А/Соломоновы острова/03/2006 (H1N1) и безвредный для человека холодоадаптированный донор аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2).
Применяемые в настоящее время штаммы для живых гриппозных вакцин получают методом генетической реассортации эпидемически актуальных вирусов с холодоадаптированными штаммами - донорами аттенуации [Александрова Г.И. Применение метода генетической рекомбинации для получения вакцинных штаммов вируса гриппа // Вопр. Вирусол - 1977 - №4 - С.387-395].
Донор аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) - холодоадаптированный (са) и температурочувствительный (ts) штамм вируса гриппа, разрешенный для получения безвредных живых интраназальных вакцин для взрослых и детей [Александрова Г.И. Новое в эпидемиологии и профилактике вирусных инфекций. Л., 1968 - С.66-83].
Донор аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2), характеризующийся устаревшей антигенной структурой, был ранее получен из эпидемического вируса А/Ленинград/134/57 (H2N2) методом холодовой адаптации [Александрова Г.И., Климов А.И. Живая вакцина против гриппа. - СПб.: Наука - 1994 - 151 с.], в результате чего он стал безвредным для человека, т.е. приобрел способность бессимптомно размножаться в верхних дыхательных путях привитых лиц, вызывая выработку противовирусного иммунитета.
Целью реассортации является получение штамма с вакцинной формулой генома 6:2. Гены, кодирующие поверхностные белки вируса гриппа гемагглютинин (НА) и нейраминидазу (NA), наследуются от антигенно актуального циркулирующего эпидемического (пандемического) штамма, а шесть генов, кодирующих внутренние и неструктурные белки (PB2, PB1, PA, NP, M, NS) - от безвредного донора аттенуации.
На основе донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) и эпидемического штамма А/Новая Каледония/20/99 (H1N1) был создан вакцинный штамм А/17/Новая Каледония/99/145 (H1N1)-прототип. Работа с иным эпидемическим штаммом требует подбора оптимальных условий реассортации, иного числа пассажей при отборе клонов, оптимизации методики их отбора и оценки их фенотипических свойств.
Получение вакцинного штамма. Вакцинный штамм А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) получен методом генетической реассортации эпидемического вируса А/Соломоновы острова/03/2006 (H1N1) с донором аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) посредством одновременного инфицирования развивающихся куриных эмбрионов (РКЭ) смесью родительских вирусов в эквивалентных инфекционных дозах, с последующей селекцией клонов с заданными свойствами при пониженной до 25°C температуре инкубации в присутствии антисыворотки к донору аттенуации. Клоны дополнительно очищены трехкратным клонированием методом предельных разведений в присутствии антисыворотки к донору при пониженной (25°C) и оптимальной (32°C) температурах инкубации. Чистые клоны проверены по фенотипическим характеристикам (ts-, са-фенотип) и по формуле генома на соответствие вакцинному штамму.
Для анализа состава генома реассортантных клонов использовали следующие методы:
а) Реакцию торможения гемагглютинации (РТГА), позволяющую определить принадлежность поверхностного антигена - гемагглютинина (НА) одному из родительских вирусов [Методы определения показателей качества иммунобиологических препаратов для профилактики и диагностики гриппа. МУК 3.3.2.1758-03].
б) Метод рестрикционного анализа ДНК копий генов [Klimov A.I., Сох N.J. PCR restriction analysis of genome composition and stability of cold-adapted reassortant live influenza vaccines // J.Virol. Methods. - 1995 - Vol.52. - №1-2 - P.41-49], основанный на амплификации относительно коротких участков РНК длиной около 150-300 нуклеотидов, включающих уникальные нуклеотидные последовательности, характерные только для донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2), но не для современных эпидемических вирусов гриппа. Обработку амплифицированных фрагментов ДНК производят специфическими рестриктазами с их последующим электрофорезом в 1,7%-ном агарозном геле, содержащем 0,5 мкг/мл этидиума бромида. Это позволяет четко дифференцировать принадлежность генов исследуемых реассортантных штаммов к эпидемическому вирусу или донору аттенуации.
Антигенная характеристика вакцинного штамма. Полученный нами вакцинный штамм А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) в РТГА идентичен эпидемическому вирусу А/Соломоновы острова/03/2006 (H1N1), антисывороткой к которому полностью нейтрализуется.
Рестрикционным методом установлено, что в вакцинном штамме А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) присутствуют оба гена, кодирующие поверхностные белки - гемагглютинин (НА) и нейраминидазу (NA) - от эпидемического вируса А/Соломоновы острова/03/2006 (H1N1).
Формула генома. Формула генома 6:2 вакцинного штамма А/17/Соломоновы острова/06/9(H1N1) подтверждена методом RT-PCR с помощью специфических праймеров. Вакцинный штамм А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) унаследовал все шесть генов, кодирующих внутренние белки (PB1, PB2, PA, NP, M, NS), от донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2).
На чертеже в качестве примера представлена рестрикция ДНК-копии фрагмента гена NS эндонуклеазой Сас I. 1-я дорожка - ДНК маркер молекулярного веса IX; 2-я дорожка - эпидемический вирус А/Соломоновы острова/03/2006 (H1N1); 3-я дорожка - донор аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2); 4-я дорожка - кандидат в вакцинные штаммы А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1). В NS гене донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) в позиции нуклеотида 798 имеется замена G→A по сравнению с современными эпидемическими штаммами, приведшая к аминокислотной замене метионина эпидемических вирусов на изолейцин у донора аттенуации. Эпидемические вирусы имеют на этом участке сайт рестрикции для экзогенной рестриктазы Сас I. У донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) этот рестрикционный сайт отсутствует. Таким образом, обработка всех исследуемых фрагментов ДНК данным ферментом приводит к разрезанию участка гена NS на два более мелких фрагмента, если он происходит от эпидемического вируса. В случае NS гена донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) расщепления не происходит.
Результаты рестрикционного анализа всех генов вакцинного штамма А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) представлены в таблице 1.
Таблица 1
Состав генома реассортантного вакцинного штамма А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1), полученного на основе эпидемического вируса А/Соломоновы острова/03/2006 (H1N1) и донора аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2)
Ген
Принадлежность гена одному из родительских вирусов
Донор аттенуации
Эпидемический вирус
Вакцинный штамм
PB2
Л17
СО
Л17
PB1
Л17
СО
Л17
PA
Л17
СО
Л17
HA
Л17
СО
СО
NP
Л17
СО
Л17
NA
Л17
СО
СО
M
Л17
СО
Л17
NS
Л17
СО
Л17
ОБОЗНАЧЕНИЯ: Л17 - донор аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2); СО - эпидемический вирус А/Соломоновы острова/03/2006 (H1N1).
50
50
Оценку фенотипических свойств вакцинного штамма А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) проводили путем его параллельного титрования в РКЭ при разных температурах. Было показано, что вакцинный вирус является температурочувствительным (разность в показателях инфекционной активности при температуре инкубации 32°C и 39°C составляет 7,5 lg ЭИД/0,2 мл) и холодоадаптированным (разность в показателях инфекционной активности при температуре инкубации 32°C и 25°C равна 2,0 lg ЭИД/0,2 мл), что свидетельствует о его безвредности для человека, поскольку по этим показателям он идентичен донору аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2).
50
Оценку токсичности вакцинного штамма А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) определяли путем подкожного и внутрибрюшинного введения вирусного материала мышам. Для этого группе из 10 мышей (самцов линии СВА весом 18-20 граммов) вводили соответствующим способом 0,5 мл вируссодержащей аллантоисной жидкости с титром 8.0 lg ЭИД/0.2 мл и оценивали патогенность вируса по проценту выживших мышей в течение 7 дней после введения вируса. Вакцинный штамм А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) в эксперименте на мышах оказался полностью безвредным - 100% мышей выжили в течение всего периода наблюдения.
В результате проведенных доклинических исследований установлено, что заявляемый вакцинный штамм живой гриппозной вакцины А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) характеризуется сочетанием полезных признаков, необходимых вакцинному штамму: антигенной специфичностью эпидемического вируса А/Соломоновы острова/03/2006 (H1N1), структурой генома 6:2, оптимальной для реассортантных вакцинных штаммов, а также характерной для донора аттенуации температурочувствительностью и холодоадаптированностью, что коррелирует с аттенуацией для человека. Штамм аттенуирован и безвреден для мышей.
Морфология штамма полиморфная, типичная для вируса гриппа.
Штамм А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) ареактогенен для взрослых и для детей при интраназальном введении.
Таким образом, вакцинный штамм А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) по биологическим свойствам и показателям реактогенности соответствует требованиям, предъявляемым к вакцинным штаммам Фармакопейной статьей ФСП 42-0417-4097-03 на живую гриппозную вакцину для интраназального применения.
Полученный штамм А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) депонирован в коллекции вирусов ФГУН «Государственный НИИ стандартизации и контроля медицинских биологических препаратов имени Л.А.Тарасевича» Роспотребнадзора (ФГУН ГИСК им. Л.А.Тарасевича Роспотребнадзора, Россия RU, 119002, город Москва, Сивцев-Вражек, дом 41) под №751 и имеет характеристики, представленные в паспорте штамма.
ПАСПОРТ ШТАММА
1. Название штамма А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1).
2. Серия: серия 1 (первая).
3. Метод получения - реассортация; характеристика родительских вирусов:
а) эпидемический вирус: А/Соломоновы острова/03/2006 (H1N1).;
б) донор аттенуации:А/Ленинград/134/17/57 (H2N2).
4. Количество пассажей: 5 в процессе реассортации.
5. Характеристика штамма до лиофилизации:
а) оптимальные условия репродукции: 32°C, 48 часов;
б) гемагглютинирующая активность: 1:256;
50
в) инфекционная активность: 8.5 lg ЭИД/0,2 мл;
г) чувствительность к ингибиторам: ингибитороустойчивый в РТГА с нормальной лошадиной сывороткой;
50
д) разность в показателях инфекционной активности при 32°C/39°C: 7.5 lg ЭИД/0,2 мл;
50
е) разность в показателях инфекционной активности при 32°C/25°C: 2,0 lg ЭИД/0,2 мл;
ж) структура генома реассортанта по данным рестрикционного анализа амплифицированных в RT-PCR фрагментов вирусных РНК:
гены от эпидемического вируса: HA, NA;
гены от донора аттенуации: PB2, PB1, PA, NP, M, NS.
6. Характеристика штамма после лиофилизации:
а) дата лиофилизации: 2 апреля 2007 г.;
б) объем материала в ампуле: 1,0 мл;
в) количество доз в ампуле: 4;
50
г) инфекционная активность: 8,0 lg ЭИД/0.2 мл;
д) гемагглютинирующая активность: 1:128.
7. Рекомендуемое разведение при вакцинации: 1:2.
8. Антигенная специфичность гемагглютинина:
гемагглютинин в РТГА идентичен вирусу А/Соломоновы острова/03/2006 (H1N1), крысиной антисывороткой к которому полностью нейтрализуется.
9. Безвредность для мышей при подкожном и внутрибрюшинном введении: безвреден.
10. Бактериологический контроль: - стерилен.
11. Контроль на посторонние вирусы: посторонние вирусы отсутствуют.
ХАРАКТЕРИСТИКА ШТАММА
50
Инфекционная активность штамма А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) при репродукции в развивающихся куриных эмбрионах при 32°C в течение 48 часов - 8,5 lg ЭИД/0,2 мл.
Гемагглютинирующая активность - 1:256.
Штамм проявляет генетическую стабильность аттенуирующих мутаций и биологических признаков после 5 пассажей на куриных эмбрионах (при использовании больших заражающих доз).
ОЦЕНКА РЕАКТОГЕННОСТИ ШТАММА А/17/СОЛОМОНОВЫ ОСТРОВА/06/9 (H1N1)
До 2004 года реассортантные вакцинные штаммы живой гриппозной вакцины для детей и для взрослых готовили на двух разных донорах аттенуации. Вакцинные штаммы живой гриппозной вакцины для взрослых готовили на доноре аттенуации А/Ленинград/134/17/57 (H2N2) [Александрова Г.И., Климов А.И. Живая вакцина против гриппа. - СПб.: Наука - 1994 - 151 с.], а вакцинные штаммы живой гриппозной вакцины для детей - на более аттенуированном доноре А/Ленинград/134/47/57 (H2N2) [Александрова Г.И., Климов А.И. Живая вакцина против гриппа. - СПб.: Наука - 1994-151 с.]. В 2003 году Комитет медицинских иммунобиологических препаратов счел целесообразным рекомендовать «Вакцину гриппозную аллантоисную интраназальную живую сухую для взрослых» для иммунизации детей в возрасте 3-6 лет с внесением соответствующих изменений в «Инструкцию по применению» препарата [Инструкция по применению вакцины гриппозной аллантоисной интраназальной живой сухой. Утверждена Главным санитарным врачом РФ Г.Г.Онищенко 16.06.2004]. В связи с этим нами проведена оценка реактогенности вакцинного штамма А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) на взрослых и детях.
ШТАММ А/17/СОЛОМОНОВЫ ОСТРОВА/06/9 (H1N1)
АРЕАКТОГЕНЕН ДЛЯ ВЗРОСЛЫХ ЛИЦ
50
Пример 1. При вакцинации 53 взрослых лиц интраназально реассортантным вакцинным штаммом А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) с инфекционной активностью 8,0 lg ЭИД/0,2 мл в разведении 1:2 в объеме 0,5 мл сильных температурных реакций с повышением температуры свыше 38,6°C, средних температурных реакций с повышением температуры в диапазоне 37,6-38,5°C не наблюдалось. Были отмечены одна (1,89% случаев) температурная реакция слабой степени выраженности (до 37,1-37,2°C) и легкие катаральные явления продолжительностью менее 2-х дней у двух привитых (3,77% случаев).
В группе из 44 лиц, получившей плацебо, сильных и средних температурных реакций не наблюдалось. Как и в группе вакцинированных, была зарегистрирована одна слабая температурная реакция (2,27% случаев). Катаральные явления (насморк) отмечены у одного пациента (2,27% случаев). Результаты обследования приведены в таблице 2.
Таблица 2
Реактогенность вакцинного штамма А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) для взрослых людей
Препарат
Число обследуемых
Температурные реакции (в °С)
Катаральные симптомы
Интоксикация, головная боль
Слабые (<37,5°C)
ВСЕГО
Средние (37,6-38,5°C)
Сильные (>38,5°C)
Показатель реактогенности, %
Вакцина
53
1
1(1,89%)
0
0
0
2 (3,77%)
0
Плацебо
44
1
1(2.27%)
0
0
1 (2,27%)
0
Таблица 3
Реактогенность вакцинного штамма А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) для детей
Препарат
Число обследуемых
Температурные реакции (в °С)
Катаральные симптомы
Интоксикация, головная боль
Слабые (<37,5°C)
ВСЕГО
Средние (37,6-38,5°C)
Сильные (>38,5°C)
Показатель реактогенности, %
Вакцина
40
0
0
0
0
0
3 (7,5%)
0
Плацебо
10
0
0
0
0
0
0
Показатель реактогенности (разница в проценте средних реакций у привитых вакциной и получивших плацебо) составил 0%.
ШТАММ А/17/СОЛОМОНОВЫ ОСТРОВА/06/9 (H1N1)
АРЕАКТОГЕНЕН ДЛЯ ДЕТЕЙ 3-14 ЛЕТ
50
Пример 2. Группу из 40 детей в возрасте 3-14 лет вакцинировали интраназально в объеме 0,5 мл реассортантным вакцинным штаммом А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) с инфекционной активностью 8,0 lg ЭИД/мл в разведении 1:2. Результаты исследований приведены в таблице 3. Сильных температурных реакций с повышением температуры свыше 38,5°C, средних температурных реакций с повышением температуры в диапазоне 37,6-38,5°C и слабых температурных реакций (до 37,5°C) не отмечено. Легкие катаральные симптомы наблюдались у 3 детей (7,5% случаев). Показатель реактогенности составил 0%.
Испытания на волонтерах подтвердили, что вакцинный штамм А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) по показателям реактогенности соответствует требованиям, предъявляемым к вакцинным штаммам Фармакопейной статьей ФСП 42-0417-4097-03 на живую сухую гриппозную аллантоисную вакцину для интраназального применения.
Полезным свойством вакцинного штамма вируса гриппа А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) является его пригодность для наработки живой гриппозной вакцины. Предлагаемый по изобретению вакцинный штамм вируса гриппа А/17/Соломоновы острова/06/9 (H1N1) может быть использован для профилактики гриппа как у взрослых, так и у детей с трехлетнего возраста, что подтверждают результаты изучения его реактогенности для разных возрастных групп.