Порядок приготовления, аттестации и хранения посевной серии вакцинного штамма Mycobacterium bovis BCG-I (Russia)

До настоящего времени единственным препаратом для массовой активной профилактики туберкулеза среди детей на территории Российской Федерации остается вакцина туберкулезная (БЦЖ). Изготовление промышленных серий вакцины БЦЖ проводят в рамках системы «посевной серии» (seed-lot system), которая регламентирует изготовление вводимой в гражданский оборот вакцины из единой серии посевного материала — лиофилизата Mycobacterium bovis BCG. Оценка посевного материала вакцины БЦЖ по показателям качества в отечественных и зарубежных документах представлена в виде отдельных небольших разделов, содержащих краткое описание и/или перечисление показателей и методов контроля. Объединить информацию о получении, аттестации и хранении посевного материала (посевной серии) для производства отечественной вакцины БЦЖ является актуальной задачей. Цель работы — провести сравнительную оценку основных характеристик и методов контроля посевного материала отечественного субштамма M. bovis BCG-I (Russia), изложенных в национальных и международных требованиях к вакцинам БЦЖ. Обобщены данные литературы по истории появления субштаммов M. bovis BCG, вариабельности их характеристик, представлена краткая история происхождения отечественного субштамма BCG-I. Рассмотрены методы контроля, указанные в национальных и международных требованиях к посевному материалу вакцины БЦЖ. Показана практическая возможность провести индикацию субштамма M. bovis BCG-I (Russia) с последующим определением генетических свойств, характеризующих его геномную стабильность. Приведены результаты сравнительного анализа данных о стабильности лиофилизатов посевных серий M. bovis BCG-I (Russia). Особое внимание уделено биологическим методам контроля посевной серии: определению остаточной вирулентности, включая приживаемость, и иммунобиологическому методу контроля БЦЖ на отсутствие генов, ответственных за выработку антигенов вирулентности (кожные пробы на животных с препаратом Диаскинтест®). Сделан вывод о том, что контроль стабильности генетических и биологических свойств на протяжении всего периода производства и хранения посевной серии позволяет получать вакцину БЦЖ, соответствующую всем требованиям нормативной документации.

1. Вакенгут АМ, Доликов КЕ, Лещинская ЕН. Способ приготовления сухой вакцины БЦЖ. Авторское свидетельство № 66674; 1946.

2. Леви ДТ, Обухов ЮИ, Александрова НВ, Волкова РА, Эльберт ЕВ, Альварес Фигероа МВ и др. Оценка подлинности и стабильности вакцины БЦЖ методом мультиплексной ПЦР. БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2016;16(1):49–54.

3. Bedwell J, Kairo SK, Behr MA, Bygraves JA. Identification of sub-strains of BCG vaccine using multiplex PCR. Vaccine. 2001;19:2146–51. https://doi.org/10.1016/S0264-410X(00)00369-8

4. Dubos RJ, Pierce CH. Differential characteristics in vitro and in vivo of several substrains of BCG. IV. Immunizing effectiveness. Am Rev Tuberc. 1956;74(5):699–717.

5. Mahairas GG, Sabo PJ, Hickey MJ, Singh DC, Stover CK. Molecular analysis of genetic differences between Mycobacterium bovis BCG and virulent M. bovis. J Bacteriol. 1996;178(5):1274–82. https://doi.org/10.1128/jb.178.5.1274-1282.1996

6. Abdallah AM, Behr MA. Evolution and Strain Variation in BCG. Adv Exp Med Biol. 2017;1019:155–69.

7. Behr MA, Wilson MA, Gill WP, Salamon H, Schoolnik GK, Rane S, Small PM. Comparative genomics of BCG vaccines by whole-genome DNA microarray. Science. 1999;284(5419):1520–3. https://doi.org/10.1126/science.284.5419.1520

8. Brosch R, Gordon SV, Garnier T, Eiglmeier K, Frigui W, Valenti P, et al. Genome plasticity of BCG and impact on vaccine efficacy. Proc Natl Acad Sci USA 2007;104(13):5596–601. https://doi.org/10.1073/pnas.0700869104

9. Gordon SV, Brosch R, Billault A, Garnier T, Eiglmeier K, Cole ST. Identification of variable regions in the genomes of tubercle bacilli using bacterial artificial chromosome arrays. Mol Microbiol. 1999;32(3):643–55. https://doi.org/10.1046/j.1365-2958.1999.01383.x

10. Mostowy S, Tsolaki AG, Small PM, Behr MA. The in vitro evolution of BCG vaccines. Vaccine. 2003;21(27– 30):4270–4. https://doi.org/10.1016/S0264410X(03)00484-5

11. Salamon H, Kato-Maeda M, Small PM, Drenkow J, Gingeras TR. Detection of deleted genomic DNA using a semiautomated computational analysis of GeneChip data. Genome Res. 2000;10(12):2044–54. https://doi.org/10.1101/gr.gr-1529r

12. Behr MA, Small PM. A historical and molecular phylogeny of BCG strains. Vaccine. 1999;17(7-8):915– 22. https://doi.org/10.1016/S0264-410X(98)00277-1

13. Corbel MJ, Fruth U, Griffiths E, Knezevic I. Report on a WHO consultation on the characterisation of BCG strains, Imperial College, London 15–16 December 2003. Vaccine. 2004;22(21–22):2675–80. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2004.01.050

14. Seki M, Honda I, Fujita I, Yano I, Yamamoto S, Koyama A. Whole genome sequence analysis of Mycobacterium bovis bacillus Calmette–Guérin (BCG) Tokyo 172: a comparative study of BCG vaccine substrains. Vaccine. 2009;27(11):1710–6. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2009.01.034

15. Brewer TF, Colditz GA. Relationship between Bacille Calmette–Guérin (BCG) strains and the efficacy of BCG vaccine in the prevention of tuberculosis. Clin Infect Dis. 1995;20(1):126–35. https://doi.org/10.1093/clinids/20.1.126

16. Sotnikova EA, Shitikov EA, Malakhova MV, Kostryukova ES, Ilina EN, Atrasheuskaya AV, et al. Complete genome sequence of Mycobacterium bovis strain BCG-I (Russia). Genome Announc. 2016;4(2):e00182-16. https://doi.org/10.1128/genomeA.00182-16

17. Ludannyy R, Alvarez Figueroa M, Levi D, Markelov M, Dedkov V, Aleksandrova N, Shipulin G. Wholegenome sequence of Mycobacterium bovis BCG1 (Russia). Genome Announc. 2015;3(6):e01320-15. https://doi.org/10.1128/genomeA.01320-15

18. Луданный РИ, Маркелов МЛ, Дедков ВГ, Шипулин ГА, Леви ДТ, Александрова НВ. Сравнительная геномика вакцинного штамма M. bovis BCG-1 (Russia). В: Сборник научных трудов к 50-летию Центрального научно-исследовательского института эпидемиологии Роспотребнадзора. М.: ООО «Издательство «Династия»; 2013. С. 181–182.

19. Narvskaya O, Starkova D, Levi D, Alexandrova N, Molchanov V, Chernyaeva E, et al. First insight into the whole-genome sequence variations in Mycobacterium bovis BCG-1 (Russia) vaccine seed lots and their progeny clinical isolates from children with BCG-induced adverse events. BMC Genomics. 2020;21(1):567. https://doi.org/10.1186/s12864020-06973-5

20. Keller PM, Böttger EC, Sander P. Tuberculosis vaccine strain Mycobacterium bovis BCG Russia is a natural recA mutant. BMC Microbiol. 2008;8(1):120. https://doi.org/10.1186/1471-2180-8-120

21. Отрашевская ЕВ, Винокурова ВН, Шитиков ЕА, Сотникова ЕА, Перевышина ТА, Колченко СА и др. Изучение генетической стабильности суб-штамма M. bovis BCG-1 (Russia) в процессе произ водства вакцины БЦЖ. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2018;2:58–67. https://doi.org/10.36233/0372-9311-2018-2-58-67

22. Stefanova T. Genetic stability of BCG production in Bulgaria. Probl Infect Parasit Dis. 2015;43:30–5.

23. Panaiotov S, Hodzhev Y, Tolchkov V, Tsafarova B, Mihailov A, Stefanova T. Complete genome sequence, genome stability and phylogeny of the vaccine strain Mycobacterium bovis BCG SL222 Sofia. Vaccines. 2021;9(3):237. https://doi.org/10.3390/vaccines9030237

24. Guallar-Garrido S, Almiñana-Rapún F, CampoPérez V, Torrents E, Luquin M, Julián E. BCG substrains change their outermost surface as a function of growth media. Vaccines. 2022;10(1):40. https://doi.org/10.3390/vaccines10010040

25. Prados-Rosales R, Carreño LJ, Weinrick B, BatistaGonzalez A, Glatman-Freedman A, Xu J, et al. The type of growth medium affects the presence of a mycobacterial capsule and is associated with differences in protective efficacy of BCG vaccination against Mycobacterium tuberculosis. J Infect Dis. 2016;214:426–37. https://doi.org/10.1093/infdis/jiw153

26. Леви ДТ, Рухамина МЛ. Доклинические исследования препарата «Диаскинтест®». В кн.: Кожная проба с препаратом «Диаскинтест» — новые возможности идентификации туберкулезной инфекции. Пальцев МА, ред. М.: Медицина; 2010. С. 65–88.