biopreparatБИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечениеBiological Products. Prevention, Diagnosis, Treatment2221-996X2619-1156Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products10.30895/2221-996X-2020-20-1-60-67biopreparat-267Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESЗащита мышей от заражения вирусом гриппа птиц субтипа H7 с помощью иммунизации рекомбинантным аденовирусом, кодирующим консервативные антигены вируса гриппа АProtecting Mice from H7 Avian Influenza Virus by Immunisation with a Recombinant Adenovirus Encoding Influenza A Virus Conserved Antigenshttps://orcid.org/0000-0001-6959-9988СедоваЕ. С.SedovaE. S.

Седова Елена Сергеевна, канд. биол. наук

ул. Гамалеи, д. 18, Москва, 123098

Elena S. Sedova, Cand. Sci. (Biol.)

18 Gamalei St., Moscow 123098

sedova-es@yandex.ruВерховскаяЛ. В.VerkhovskayaL. V.

Верховская Людмила Викторовна, канд. биол. наук

ул. Гамалеи, д. 18, Москва, 123098

SPIN-код РИНЦ: 55295909,

ResearcherID: F-8268-2014

Lyudmila V. Verkhovskaya, Cand. Sci. (Biol.)

18 Gamalei St., Moscow 123098

verkhov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7081-0311АртемоваЭ. А.ArtemovaE. A.

Артемова Элина Алексеевна

ул. Гамалеи, д. 18, Москва, 123098

Elina A. Artemova

18 Gamalei St., Moscow 123098

elina.sugar@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8518-1669ЩербининД. Н.ShcherbininD. N.

Щербинин Дмитрий Николаевич, канд. биол. наук

ул. Гамалеи, д. 18, Москва, 123098

Dmitry N. Shcherbinin, Cand. Sci. (Biol.)

18 Gamalei St., Moscow 123098

dim284@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0230-1822ЛысенкоА. А.LysenkoA. A.

Лысенко Андрей Александрович, канд. биол. наук

ул. Гамалеи, д. 18, Москва, 123098

Andrey A. Lysenko, Cand. Sci. (Biol.)

18 Gamalei St., Moscow 123098

andrei.lysenko@gmail.comРудневаИ. А.RudnevaI. A.

Руднева Ирина Александровна, канд. биол. наук

ул. Гамалеи, д. 18, Москва, 123098

Irina A. Rudneva, Cand. Sci. (Biol.)

18 Gamalei St., Moscow 123098

irinarydneva@gmail.comЛяшкоА. В.LyashkoA. V.

Ляшко Александр Викторович

ул. Гамалеи, д. 18, Москва, 123098

Aleksandr V. Lyaschko

18 Gamalei St., Moscow 123098

lyaalex@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7435-2891АлексееваС. В.AlekseevaS. A.

Алексеева Светлана Викторовна, канд. биол. наук

ул. Гамалеи, д. 18, Москва, 123098

Svetlana V. Alekseeva, Cand. Sci. (Biol.)

18 Gamalei St., Moscow 123098

sv.alekseeva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2063-2449ЕсмагамбетовИ. Б.EsmagambetovI. B.

Есмагамбетов Ильяс Булатович, канд. биол. наук

ул. Гамалеи, д. 18, Москва, 123098

Ilias B. Esmagambetov, Cand. Sci. (Biol.)

18 Gamalei St., Moscow 123098

dmitrovboy@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8991-8525ТимофееваТ. А.TimofeevaT. A.

Тимофеева Татьяна Анатольевна, канд. биол. наук

ул. Гамалеи, д. 18, Москва, 123098

Tatyana A. Timofeeva, Cand. Sci. (Biol.)

18 Gamalei St., Moscow 123098

timofeeva.tatyana@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5268-1296ШмаровМ. М.ShmarovM. M.

Шмаров Максим Михайлович, д-р биол. наук

ул. Гамалеи, д. 18, Москва, 123098

Maksim M. Shmarov, Dr. Sci. (Biol.)

18 Gamalei St., Moscow 123098

mmshmarov@gmail.comФедеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н. Ф. Гамалеи» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияNational Research Centre for Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N. F. GamaleyaRussian Federation2020030220202016067Copyright © Седова Е.С., Верховская Л.В., Артемова Э.А., Щербинин Д.Н., Лысенко А.А., Руднева И.А., Ляшко А.В., Алексеева С.В., Есмагамбетов И.Б., Тимофеева Т.А., Шмаров М.М., 20202020Седова Е.С., Верховская Л.В., Артемова Э.А., Щербинин Д.Н., Лысенко А.А., Руднева И.А., Ляшко А.В., Алексеева С.В., Есмагамбетов И.Б., Тимофеева Т.А., Шмаров М.М.Sedova E.S., Verkhovskaya L.V., Artemova E.A., Shcherbinin D.N., Lysenko A.A., Rudneva I.A., Lyashko A.V., Alekseeva S.A., Esmagambetov I.B., Timofeeva T.A., Shmarov M.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.biopreparations.ru/jour/article/view/267

Грипп – высококонтагиозное заболевание, вызывающее ежегодные эпидемии и через неравные интервалы времени – пандемии. Источником вновь возникающих пандемичных штаммов, как правило, являются птицы, а наибольшее беспокойство в настоящее время вызывают высокопатогенные вирусы гриппа птиц субтипа H7. Цель работы: оценить способность рекомбинантного аденовируса человека пятого серотипа, экспрессирующего гены высококонсервативных антигенов вируса гриппа А (ионного канала М2 и нуклеопротеина NP), обеспечивать защиту от заражения лабораторных мышей летальной дозой вируса гриппа птиц субтипа H7. Для достижения цели необходимо было адаптировать для размножения в легких мышей вирус гриппа А субтипа Н7, охарактеризовать и с его помощью оценить защитные свойства рекомбинантного аденовируса. Материалы и методы: вирус гриппа птиц A/Chicken/NJ/294508-12/2004 (H7N2) был адаптирован для размножения в легких мышей путем многократного пассирования. Этот штамм был секвенирован и охарактеризован в реакции гемагглютинации, установлены его ЭИД50 и ЛД50 для лабораторных мышей. Для изучения защитных свойств рекомбинантного аденовируса мыши линии BALB/c были иммунизированы аденовирусом Ad5-tet-M2NP однократно интраназально и через 21 сутки после иммунизации заражены летальной дозой (5 ЛД50) вируса гриппа птиц A/Chicken/NJ/294508-12/2004 (H7N2). Уровень вирусовыделения из легких мышей был оценен на 3 и 6 сутки после заражения с помощью титрования гомогенатов легких на культуре клеток MDCK. Уровень специфических антител к вирусу гриппа птиц субтипа Н7 определяли методом непрямого иммуноферментного анализа. Результаты: иммунизация мышей аденовирусом Ad5-tet-M2NP при наличии симптомов заболевания (снижение массы тела) обеспечила 100% выживаемость животных после заражения летальной дозой (5 ЛД50) вируса гриппа птиц субтипа H7. Продемонстрирован высокий поствакцинальный уровень гуморального иммунного ответа к вирусу гриппа птиц субтипа H7. Показано, что в легких мышей из группы, иммунизированной Ad5-tet-M2NP, уже к 6 суткам наблюдалось существенное снижение титра вируса гриппа птиц субтипа H7 по сравнению с контрольной группой. Заключение: рекомбинантный аденовирус Ad5-tet-M2NP может быть использован для создания потенциальной пандемичной противогриппозной вакцины, в том числе и от вирусов гриппа птиц субтипа H7.

Influenza is a highly contagious disease that causes annual epidemics and occasional pandemics. Birds are believed to be the source of newly emerging pandemic strains, including highly pathogenic avian influenza viruses of the subtype H7. The aim of the study: to evaluate the ability of the recombinant human adenovirus, serotype 5, which expresses genes of influenza A highly conserved antigens (ion channel M2 and nucleoprotein NP), to provide protection to laboratory mice against infection with a lethal dose of avian influenza virus, subtype H7. To achieve this goal, it was necessary to adapt influenza A virus, subtype H7 for reproduction in the lungs of mice, to characterise it, and to use it for evaluation of the protective properties of the recombinant adenovirus. Materials and methods: avian influenza virus A/Chicken/NJ/294508-12/2004 (H7N2) was adapted for reproduction in the lungs of mice by repeated passages. The adapted strain was sequenced and assessed using hemagglutination test, EID50 and LD50 for laboratory mice. BALB/c mice were immunised once with Ad5-tet-M2NP adenovirus intranasally, and 21 days after the immunisation they were infected with a lethal dose (5 LD50) of influenza virus A/Chicken/NJ/294508-12/2004 (H7N2) in order to assess the protective properties of the recombinant adenovirus. The level of viral shedding from the lungs of the infected mice was evaluated by titration of the lung homogenates in MDCK cell culture on days 3 and 6 after infection. The level of specific antibodies to H7 avian influenza virus was determined by indirect enzyme immunoassay. Results: the use of Ad5-tet-M2NP adenovirus for immunisation of the mice ensured 100% survival of the animals that had disease symptoms (weight loss) after their infection with the lethal dose (5 LD50) of H7 avian influenza virus. The study demonstrated a high post-vaccination level of humoral immune response to H7 avian influenza virus. The virus titer decreased significantly by day 6 in the lungs of mice that had been immunised with Ad5-tet-M2NP compared to the control group. Conclusion: the Ad5-tetM2NP recombinant adenovirus can be used to create a candidate pandemic influenza vaccine that would protect against avian influenza viruses, subtype H7, in particular.

вирус гриппа птиц субтипа Н7рекомбинантный аденовирус человекапротивогриппозная вакцинаконсервативные антигены вируса гриппаиммунизациявыживаемостьпоствакцинальный уровень гуморального иммунного ответаH7 influenza A virusrecombinant human adenovirusinfluenza vaccineinfluenza virus conserved antigensimmunisationsurvivalpost-vaccination level of humoral immune responseReferencesPavia A. One hundred years after the 1918 pandemic: new concepts for preparing for influenza pandemics. Curr Opin Infect Dis. 2019;32(4):365–71. https://doi.org/10.1097/qco.0000000000000564Pavia A. One hundred years after the 1918 pandemic: new concepts for preparing for influenza pandemics. Curr Opin Infect Dis. 2019;32(4):365–71. https://doi.org/10.1097/qco.0000000000000564Monto AS, Fukuda K. Lessons from influenza pandemics of the last 100 years. Clin Infect Dis. 2019;pii:ciz803. https://doi.org/10.1093/cid/ciz803Monto AS, Fukuda K. Lessons from influenza pandemics of the last 100 years. Clin Infect Dis. 2019;pii:ciz803. https://doi.org/10.1093/cid/ciz803Garten RJ, Davis CT, Russell CA, Shu B, Lindstrom S, Balish A, et al. Antigenic and genetic characteristics of swineorigin 2009 A(H1N1) influenza viruses circulating in humans. Science. 2009;325(5937):197–201. https://doi.org/10.1126/science.1176225Garten RJ, Davis CT, Russell CA, Shu B, Lindstrom S, Balish A, et al. Antigenic and genetic characteristics of swineorigin 2009 A(H1N1) influenza viruses circulating in humans. Science. 2009;325(5937):197–201. https://doi.org/10.1126/science.1176225Sutton TC. The pandemic threat of emerging H5 and H7 avian influenza viruses. Viruses. 2018;10(9):pii:E461. https://doi.org/10.3390/v10090461Sutton TC. The pandemic threat of emerging H5 and H7 avian influenza viruses. Viruses. 2018;10(9):pii:E461. https://doi.org/10.3390/v10090461Ertl HC. Viral vectors as vaccine carriers. Curr Opin Virol. 2016;21:1–8. https://doi.org/10.1016/j.coviro.2016.06.001Ertl HC. Viral vectors as vaccine carriers. Curr Opin Virol. 2016;21:1–8. https://doi.org/10.1016/j.coviro.2016.06.001Шмаров ММ, Седова ЕС, Верховская ЛВ, Руднева ИА, Богачева ЕА, Барыкова ЮА и др. Индукция протективного гетеросубтипического иммунного ответа против вируса гриппа при иммунизации рекомбинантными аденовирусными векторами, экспрессирующими гемагглютинин вируса гриппа H5. Acta Naturae. 2010;2(1):119–26. https://doi.org/10.32607/20758251-2010-2-1-111-118Shmarov MM, Sedova ES, Verkhovskaya LV, Rudneva IA, Bogacheva EA, Barykova YuA, et al. Induction of a protective heterosubtypic immune response against the influenza virus by using recombinant adenoviral vectors expres sing hemagglutinin of the influenza H5 virus. Acta Naturae. 2010;2(1):111–8 https://doi.org/10.32607/20758251-2010-2-1-111-118Zhang C, Zhou D. Adenoviral vector-based strategies against infectious disease and cancer. Hum Vaccin Immunother. 2016;12(8):2064–74. https://doi.org/10.1080/21645515.2016.1165908Zhang C, Zhou D. Adenoviral vector-based strategies against infectious disease and cancer. Hum Vaccin Immunother. 2016;12(8):2064–74. https://doi.org/10.1080/21645515.2016.1165908Есмагамбетов ИБ, Седова ЕС, Щербинин ДН, Лысенко АА, Гарас МН, Шмаров ММ, Логунов ДЮ. Конструирование рекомбинантного аденовируса человека, экспрессирующего гены консервативных антигенов вируса гриппа А ионного канала М2 и нуклеопротеина. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2014;(2):22–8.Esmagambetov IB, Sedova ES, Shcherbinin DN, Lysenko AA, Garas MN, Shmarov MM, Logunov DY. Construction of recombinant adenoviral vector expressing genes of the conservative influenza proteins M2 and nucleoprotein. Molekulyarnaya genetika, mikrobiologiya i virusologiya = Molecular Genetics, Microbiology and Virology. 2014;(2):22–8 (In Russ.)Tutykhina I, Esmagambetov I, Bagaev A, Pichugin A, Lysenko A, Shcherbinin D, et al. Vaccination potential of B and T epitope-enriched NP and M2 against Influenza A viruses from different clades and hosts. PLoS One. 2018;13(1):e0191574. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0191574Tutykhina I, Esmagambetov I, Bagaev A, Pichugin A, Lysenko A, Shcherbinin D, et al. Vaccination potential of B and T epitope-enriched NP and M2 against Influenza A viruses from different clades and hosts. PLoS One. 2018;13(1):e0191574. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0191574Рыбакова АВ, Макарова МН. Методы эвтаназии лабораторных животных в соответствии с Европейской Директивой 2010/63. Международный вестник ветеринарии. 2015;(2):96–107.Rybakova AV, Makarova MN. Methods of euthanasia of laboratory animals, in accordance with European Directive 2010/63. Mezhdunarodnyy vestnik veterinarii = International Bulletin of Veterinary Medicine. 2015;(2):96–107 (In Russ.)Шубладзе АК, Гайдамович СЯ. Краткий курс практичес кой вирусологии. 2-е изд. М.: Медгиз; 1954.Shubladze AK, Gaydamovich SYa. A short course of practical virology. 2nd ed. Moscow: Medgiz; 1954 (In Russ.)Reed LJ, Muench H. A simple method of estimating fifty percent endpoints. American Journal of Epidemiology. 1938;27(3):493–7. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aje.a118408Reed LJ, Muench H. A simple method of estimating fifty percent endpoints. American Journal of Epidemiology. 1938;27(3):493–7. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aje.a118408Ашмарин ИП. Вычисление ЕД50 при малом числе подопытных животных. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1959;30(2):102–8.Ashmarin IP. Calculation of ED50 in a small number of experimental animals. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii = Journal of Microbiology Epidemiology Immunobiology. 1959;30(2):102–8 (In Russ.)Voronina OL, Ryzhova NN, Aksenova EI, Kunda MS, Sharapova NE, Fedyakina IT, et al. Genetic features of highly pathogenic avian influenza viruses A(H5N8), isolated from the European part of the Russian Federation. Infect Genet Evol. 2018;63:144–50. https://doi.org/10.1016/j.meegid.2018.05.022Voronina OL, Ryzhova NN, Aksenova EI, Kunda MS, Sharapova NE, Fedyakina IT, et al. Genetic features of highly pathogenic avian influenza viruses A(H5N8), isolated from the European part of the Russian Federation. Infect Genet Evol. 2018;63:144–50. https://doi.org/10.1016/j.meegid.2018.05.022Crowther JR. Titration of reagents. In: Crowther JR. The ELISA Guidebook. Methods in Molecular Biology, vol. 149. Totowa, New Jersey: Humana Press; 2001. P. 83–113. https://doi.org/10.1385/1592590497Crowther JR. Titration of reagents. In: Crowther JR. The ELISA Guidebook. Methods in Molecular Biology, vol. 149. Totowa, New Jersey: Humana Press; 2001. P. 83–113. https://doi.org/10.1385/1592590497

The authors declare that there are no conflicts of interest present.