Защита мышей от заражения вирусом гриппа птиц субтипа H7 с помощью иммунизации рекомбинантным аденовирусом, кодирующим консервативные антигены вируса гриппа А

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.

1. Pavia 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.0000000000000564

2. Monto AS, Fukuda K. Lessons from influenza pandemics of the last 100 years. Clin Infect Dis. 2019;pii:ciz803. https://doi.org/10.1093/cid/ciz803

3. Garten 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.1176225

4. Sutton TC. The pandemic threat of emerging H5 and H7 avian influenza viruses. Viruses. 2018;10(9):pii:E461. https://doi.org/10.3390/v10090461

5. Ertl HC. Viral vectors as vaccine carriers. Curr Opin Virol. 2016;21:1–8. https://doi.org/10.1016/j.coviro.2016.06.001

6. Шмаров 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/10.32607/20758251-2010-2-1-111-118

7. Zhang C, Zhou D. Adenoviral vector-based strategies against infectious disease and cancer. Hum Vaccin Immunother. 2016;12(8):2064–74. https://doi.org/10.1080/21645515.2016.1165908

8. Есмагамбетов 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.

9. 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.0191574

10. Рыбакова АВ, Макарова МН. Методы эвтаназии лабораторных животных в соответствии с Европейской Директивой 2010/63. Международный вестник ветеринарии. 2015;(2):96–107.

11. Шубладзе АК, Гайдамович СЯ. Краткий курс практичес кой вирусологии. 2-е изд. М.: Медгиз; 1954.

12. 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.a118408

13. Ашмарин ИП. Вычисление ЕД50 при малом числе подопытных животных. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1959;30(2):102–8.

14. 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.2018.05.022

15. Crowther 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