Есина Татьяна Игоревна – младший научный сотрудник
630559, Новосибирская обл., п. Кольцово
Tatiana I. Esina, Junior Research Associate
Koltsovo, Novosibirsk Region 630559
Волосникова Екатерина Александровна – кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник
п. Кольцово, Новосибирская обл.
Ekaterina A. Volosnikova, PhD (Biology), Senior Research Associate
Koltsovo, Novosibirsk Region
Волкова Наталья Вячеславовна – кандидат биологических наук, младший научный сотрудник
п. Кольцово, Новосибирская обл.
Natalia V. Volkova, PhD (Biology), Junior Research Associate
Koltsovo, Novosibirsk Region
Каплина Ольга Николаевна – старший научный сотрудник
п. Кольцово, Новосибирская обл.
Olga N. Kaplina, Senior Research Associate
Koltsovo, Novosibirsk Region
Даниленко Елена Дмитриевна – кандидат биологических наук, директор Института медицинской биотехнологии
п. Кольцово, Новосибирская обл.
Elena D. Danilenko, PhD (Biology), Director, Institute of Medical Biotechnology
Koltsovo, Novosibirsk Region 630559
Актуальность поиска новых вакцинных адъювантов растет вместе с ростом количества новых вакцинных препаратов, особенно созданных на основе белков либо нуклеиновых кислот. Известно, что некоторые цитокины обладают адъювантными свойствами. Представленная работа посвящена изучению адъювантной активности рекомбинантного гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора человека (rhGM-CSF) и конструкций на его основе. Ранее нами была разработана технология выделения и очистки rhGM-CSF, а также технология получения конъюгатов полиглюкин-спермидин с рекомбинантным rhGM-CSF. Для получения молекулярных конструкций на основе конъюгата rhGM-CSF использовали двуспиральную РНК. Для сборки конструкций соотношение компонентов рассчитывали таким образом, чтобы в одной дозе препарата содержалось 5-40 мкг белка с rhGM-CSF и 100 мкг двуспиральной РНК. Эффективность сборки молекулярной конструкции оценивали в 1%-ном агарозном геле по снижению подвижности двуспиральной РНК. Эффективность полученных адъювантов определяли измерением титров специфических антител в сыворотках мышей методом ИФА с использованием в качестве антигенов овальбумина либо рекомбинантного рецептор-связывающего домена поверхностного белка коронавируса SARS-CoV-2 (вариант B.1.617.2 (Delta)). В работе использовали самцов мышей линии BALB/c массой 16-18 г в количестве 100 особей. Иммунизацию проводили двукратно с интервалом 14 суток, внутримышечной инъекцией по 200 мкл на животное. Рекомбинантный рецептор-связывающий домен поверхностного белка коронавируса SARS-CoV-2 вводился в дозе 50 мкг на животное, овальбумин в двух дозах – 1 и 5 мкг на животное. В качестве положительного контроля использовали соответствующий антиген. В качестве отрицательного контроля – физиологический раствор. Показано, что максимальный эффект был достигнут при иммунизации конструкцией на основе конъюгата полиглюкин-спермидин с rhGM-CSF с двуспиральной РНК, использование в качестве адъюванта конъюгата без двуспиральной РНК так же приводило к усилению гуморального ответа. Использование нативного с рекомбинантным гранулоцитарно-макрофагальным колониестимулирующим фактором человека не привело к повышению показателей титров специфических антител. Таким образом, установлено, что rhGM-CSF в составе конъюгата с полисахаридом либо молекулярной конструкции обладал способностью усиливать гуморальный иммунный ответ на белковые антигены.
The relevance of the search for new vaccine adjuvants is growing along with the increase in the number of current vaccine preparations, especially those developed on the basis of proteins. Some cytokines are known to exert adjuvant properties. The present work is devoted to the study of adjuvant activity of recombinant human granulocyte-macrophage colony stimulating factor (rhGM-CSF) and constructs based on it. Earlier, we developed a technology for isolation and purification of GM-CSF from the E. coli SG20050/p280_2GM producer strain, as well as a technology for conjugating polyglucin:spermidine complexes with rhGM-CSF. Double-stranded RNA was used to obtain molecular constructs on the basis of rhGM-CSF conjugate. To assemble constructs, the ratio of the components was calculated for one dose of the preparation to contain 5-40 mg of rhGM-CSF and 100 mg of double-stranded RNA. The effectiveness of the formation of molecular constructs was evaluated by dsRNA electrophoretic mobility shift in a 1% agarose gel. The effectiveness of the resulting adjuvants was determined in ELISA assays by measuring the titers of specific antibodies in mouse sera against ovalbumin or recombinant receptor-binding domain of the surface S protein of the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (Delta variant (B.1.617.2). The experiments were carried out in 100 male BALB/c mice weighing 16-18 g. Mice were immunized twice, with a 14-day interval, by intramuscular injection of 200 mL per animal. Recombinant receptor-binding domain of the surface protein of SARS-CoV-2 was administered at a dose of 50 mg/animal, ovalbumin – at two doses – 1 mg or 5 mg/animal. Corresponding antigen was used as a positive control, a saline solution – as a negative control. It was shown that the maximum effect was achieved by immunization with a construct based on double-stranded RNA and rhGM-CSF conjugated to polyglucin-spermidine. The use of a conjugate without double-stranded RNA as an adjuvant also improved humoral response. The use of native rhGM-CSF did not increase the titers of specific antibodies. Thus, it was found that rhGM-CSF being a part of a polysaccharide conjugate or a molecular construct exerted an ability to enhance the humoral immune response to protein antigens.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.