Оценка гуморального иммунного ответа экспериментальных животных на введение рекомбинантного эктодомена поверхностного S-гликопротеина вируса SARS-CoV-2 с ИСКОМ-адъювантом

Актуальность. Использование рекомбинантных антигенов в вакцинах ограничено низкой иммуногенностью таких препаратов. Однако вакцина от COVID-19 (Nuvaxovid), содержащая не только рекомбинантный антиген гликопротеина Spike вируса SARS-CoV-2, но и вирусоподобный иммуностимулирующий комплекс ИСКОМ-адъювант, индуцирует выработку протективного вируснейтрализующего ответа. Исследование разработанного в ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора ИСКОМ-адъюванта «Матрикс-В», играющего ключевую роль в формировании вируснейтрализующего иммунного ответа, позволит широко использовать рекомбинантные антигены в комплексе с адъювантом для разработки и производства новых отечественных вакцин.

Цель. Оценка гуморального иммунного ответа на внутримышечное введение животным комплекса рекомбинантного антигена RBD поверхностного Spike-гликопротеина SARS-CoV-2 (штамм «Ухань») и полученных вирусоподобных ИСКОМ с сапонинами Quillaja saponaria.

Материалы и методы. ИСКОМ-адъювант «Матрикс-В» получали по разработанной в ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора технологии с применением метода тангенциальной фильтрации в системе Sartorious VivaFlow. Оценивали концентрацию сапонинов и детергента в препарате методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Получен рекомбинантный антиген RBD SARS-CoV-2, проведено электронно-микроскопическое исследование ультраструктуры комплекса «ИСКОМ — антиген». Комплексами «ИСКОМ — антиген» внутримышечно двукратно (через 14 сут) иммунизировали 25 (5 групп) мышей линии Balb/c и 15 (3 группы) разнополых аутбредных морских свинок. Образцы сыворотки крови исследовали в реакции нейтрализации и методом ИФА с антигенами 8 штаммов вируса SARS-CoV-2 (Государственная коллекция возбудителей вирусных инфекций и риккетсиозов ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора). Результаты обрабатывались статистически в программе Statistica 10.

Результаты. Двукратное введение антигена RBD SARS-CoV-2 морским свинкам (по 1 мкг) и мышам (по 7 мкг) не приводило в реакции нейтрализации к достоверному формированию вируснейтрализующего ответа. В реакции нейтрализации со штаммом «Ухань» средние геометрические значения титров антител сыворотки крови животных, двукратно иммунизированных комплексом RBD SARS-CoV-2 (мыши — по 7 мкг, морские свинки — по 1 мкг) + Матрикс-В (по 25 мкг), были в пределах 1:83–1:178 и 1:174–1:587 соответственно. В группах животных, однократно иммунизированных комплексом (1 мкг и 7 мкг антигена + Матрикс-В) антитела определялись в реакции нейтрализации (и/или ИФА) только в единичных случаях. В опытах ИФА наиболее интенсивный ответ (на антиген штамма Delta) получен после двукратной иммунизации комплексом Ecto-S-Wuhan (1 мкг) + Матрикс-В (25 мкг). Ответ на двукратное введение антигена Ecto-S-Wuhan (1 мкг) без ИСКОМ-адъюванта (p=0,95) не отличался от отрицательного контроля (значение титра менее 1:100). Двукратное введение мышам антигена RBD SARS-CoV-2 (по 7 мкг) приводило к формированию антител (значения титров 1:248–1:1477).

Выводы. Комплекс рекомбинантного антигена RBD SARS-CoV-2 и адъюванта «Матрикс-В» при двукратном внутримышечном введении индуцирует выработку вируснейтрализующих антител. Предложенный подход перспективен для разработки иммунобиологических препаратов профилактики и терапии широкого спектра инфекционных заболеваний.

1. Евсеенко ВА, Гудымо АС, Данильченко НВ, Святченко СВ, Таранов ОС, Рыжиков АБ. Разработка и лабораторное получение вирусоподобных иммуностимулирующих комплексов на основе сапонинов, оценка их адъювантных свойств при иммунизации мышей гриппозными антигенами. БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2022;22(2):170–86. https://doi.org/10.30895/2221-996X-2022-22-2-170-186

2. Underwood E, Dunkle LM, Madhi SA, Gay CL, Heath PT, Kotloff KL, et al. Safety, efficacy, and immunogenicity of the NVX-CoV2373 vaccine. Expert Rev Vaccines. 2023;22(1):501–17. https://doi.org/10.1080/14760584.2023.2218913

3. Kudriavtsev AV, Vakhrusheva AV, Kryuchkov NA, Frolova ME, Blagodatskikh KA, Ivanishin TV, et al. Safety and immunogenicity of Betuvax-CoV-2, an RBD-Fc-based SARS-CoV-2 recombinant vaccine: preliminary results of the first-in-human, randomized, double-blind, placebo-controlled phase I/II clinical trial. Vaccines (Basel). 2023;11(2):326. https://doi.org/10.3390/vaccines11020326

4. Зайковская АВ, Евсеенко ВА, Олькин СЕ, Пьянков ОВ. Изучение антигенных свойств штаммов коронавируса SARS-CoV-2, выделенных на территории РФ в 2020–2022 гг., в реакции нейтрализации с использованием гипериммунных сывороток мышей. Инфекция и иммунитет. 2023;13(1):37–45. https://doi.org/10.15789/2220-7619-IAF-1998

5. Herrera NG, Morano NC, Celikgil A, Georgiev GI, Malonis RJ, Lee JH, et al. Characterization of the SARS-CoV-2 S protein: biophysical, biochemical, structural, and antigenic analysis. ACS Omega. 2021;6(1):85–102. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c03512

6. Остерман ЛА. Методы исследования белков и нуклеиновых кислот: Электрофорез и ультрацентрифугирование. М.: Наука; 1981.

7. San Martín R, Briones R. Quality control of commercial quillaja (Quillaja saponaria Molina) extracts by reverse phase HPLC. J Sci Food Agric. 2000;80(14):2063–8. https://doi.org/10.1002/1097-0010(200011)80:14%3C2063::AID-JSFA750%3E3.0.CO;2-2

8. Гудымо АС, Мальцев СВ, Евсеенко ВА, Данильченко НВ, Марченко ВЮ, Дурыманов АГ, Рыжиков АБ. Экстракт цикламена европейского (Cyclamen purpurascens) в качестве адъюванта при интраназальной иммунизации мышей гриппозными антигенами. БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2017;17(4):233–9. EDN: ZXGLLN

9. Щелкунов СН, Сергеев АА, Кабанов АС, Якубицкий СН, Бауэр ТВ, Пьянков СА. Патогенность и иммуногенность вариантов вируса осповакцины при разных способах их введения мышам. Инфекция и иммунитет. 2021;11(2):357–64. https://doi.org/10.15789/2220-7619-PAI-1375