Изучение иммунного ответа к дифтерийному и столбнячному анатоксинам серологическим методом

Актуальность. Современные методы оценки иммуногенности дифтерийного и столбнячного анатоксинов разделяют на две группы: золотой стандарт — с введением токсина иммунизированным животным, и серологические методы — определение уровня защитных антител в сыворотке иммунизированных животных. Международные валидационные исследования серологических методов для определения иммуногенности дифтерийного и столбнячного анатоксинов привели к пересмотру соответствующих глав Руководства Всемирной организации здравоохранения, Европейской и Японской фармакопей. В связи с этим некоторые производители вакцин против дифтерии и столбняка заменили методы с введением токсинов на альтернативные серологические методы в оценке иммуногенности.

Цель. Оценить пригодность, воспроизводимость и возможность внедрения в отечественную практику альтернативного метода иммуноферментного анализа при определении иммуногенности дифтерийного и столбнячного компонентов комбинированных вакцин с цельноклеточным коклюшным компонентом; изучить возможность использования отечественных стандартных образцов и реактивов.

Материалы и методы. Использовали комбинированные вакцины и анатоксины для профилактики дифтерии, дифтерийный токсин, референс-препараты. Определение специфической активности дифтерийного и столбнячного анатоксинов проводили на морских свинках и мышах фармакопейными методами: летального заражения и иммуноферментного анализа.

Результаты. Получены сопоставимые результаты оценки специфической активности дифтерийного и столбнячного анатоксинов методами иммуноферментного анализа и летального заражения: 230 МЕ/мл и 264 МЕ/мл, 188 МЕ/мл и 160 МЕ/мл соответственно. Данный серологический метод позволяет использовать одних и тех же особей (в отличие от метода летального заражения) для проверки эффективности нескольких антигенов. Значения титров антител, полученных от каждой особи, при использовании в качестве покрывающих антигенов неадсорбированных дифтерийного и столбнячного анатоксинов отечественного производства оказались сопоставимы с таковыми при использовании в качестве покрывающих антигенов международных стандартов.

Выводы. Показана возможность применения метода иммуноферментного анализа для определения специфической активности дифтерийного и столбнячного анатоксинов в вакцинах против дифтерии и столбняка, содержащих цельноклеточный коклюшный компонент. В качестве покрывающих антигенов возможно использование дифтерийного и столбнячного неадсорбированных анатоксинов отечественного производства. Необходимо продолжить работу по валидации методики иммуноферментного анализа с целью гармонизации отечественных и международных методов оценки иммуногенности дифтерийного и столбнячного анатоксинов, что не только облегчит регистрацию зарубежных вакцин в России, но и ускорит регистрацию отечественных вакцин в других странах.

1. Stickings P, Rigsby P, Coombes L, Hockley J, Tierney R, Sesardic D. Animal refinement and reduction: alternative approaches for potency testing of diphtheria and tetanus vaccines. Procedia Vaccinol. 2011;5:200–12. https://doi.org/10.1016/j.provac.2011.10.020

2. Akkermans A, Chapsal JM, Coccia EM. Depraetere H, Dierick JF, Duangkhae P, et al. Animal testing for vaccines. Implementing replacement, reduction and refinement: challenges and priorities. Biologicals. 2020;68:92–107. https://doi.org/10.1016/j.biologicals.2020.07.010

3. Stalpers CAL, Retmana IA, Pennings JLA, Vandebriel RJ, Hendriksen CFM, Akkermans AM, Hoefnagel MHN. Variability of in vivo potency tests of Diphtheria, Tetanus and acellular Pertussis (DTaP) vaccines. Vaccine. 2021;39(18):2506–16. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2021.03.078

4. Moreira WC, de Souza Machado N, de Souza Freitas JF, de Almeida AECC, de Moura WС. Alternative potency tests for quality control of immunobiologicals: a critical review of the validation approach. Vigil Sanit Debate. 2020;8(1):48–61. https://doi.org/10.22239/2317-269X.01259

5. Lilley E, Isbrucker R, Ragan I, Holmes A. Integrating 3Rs approaches in WHO guidelines for the batch release testing of biologicals. Biologicals. 2021;74:24–7. https://doi.org/10.1016/j.biologicals.2021.10.002

6. Winsnes R, Sesardic D, Daas A, Behr-Gross ME. Collaborative study for the validation of serological methods for potency testing of diphtheria toxoid vaccine (part 2). Pharmeuropa Bio. 2006;2006(1):73–88. PMID: 17270133

7. van Ramshorst JD, Sundaresan TK, Outschoorn AS. International collaborative studies on potency assays of diphtheria and tetanus toxoids. Bull World Health Organ. 1972;46(2):263–76. PMID: 4537488

8. Tierney R, Hockley J, Rigsby P, Sesardic D. WHO/BS/10.2150. International collaborative study: calibration of replacement WHO international standard for tetanus toxoid adsorbed. World Health Organization; 2010. https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/70580/WHO_BS_10.2150_eng.pdf?sequence=1&isAllowed=y

9. Keller JE. Overview of currently approved serological methods with a focus on diphtheria and tetanus toxoid potency testing. Procedia Vaccinol. 2011;5:192–9. https://doi.org/10.1016/j.provac.2011.10.019

10. Dular U. Comparative studies of the in vivo toxin neutralization and the in vitro Vero cell assay methods for use in potency testing of diphtheria component in combined vaccines/toxoids.: 1: Standardization of a modified Vero cell assay for toxin-antoxin titration of immunized guinea-pig sera. Biologicals. 1993;21(1):53–9. https://doi.org/10.1006/biol.1993.1046

11. Miyamura K, Nishio S, Ito A, Murata R, Kono R. Micro cell culture method for determination of diphtheria toxin and antitoxin titres using Vero cells. I. Studies on factors affecting the toxin and antitoxin titration. J Biol Stand. 1974;2(3):189–201. https://doi.org/10.1016/0092-1157(74)90015-8

12. Miyamura K, Tajiri E, Ito A, Murata R, Kono R. Micro cell culture method for determination of diphtheria toxin and antitoxin titres using Vero cells. II. Comparison with the rabbit skin method and practical application for seroepidemiological studies. J Biol Stand. 1974;2(3):203–9. https://doi.org/10.1016/0092-1157(74)90016-x

13. Maheshwari SC, Sharma SB, Ahuja S, Saxena SN. The reduction of animal usage by the application of indirect haemagglutination in the potency testing of diphtheria toxoid in combined vaccines. J Biol Stand. 1988;16(1):9–14. https://doi.org/10.1016/0092-1157(88)90024-8

14. Комаровская ЕИ, Перелыгина ОВ. Современное состояние методов оценки безопасности и эффективности дифтерийного и столбнячного компонентов комбинированных вакцин. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2022;21(3):96–106. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2022-21-3-96-106