ИЗУЧЕНИЕ АНТИГЕННОЙ АКТИВНОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ КОНЪЮГИРОВАННЫХ ВАКЦИН НАОСНОВЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ ОЛИГОСАХАРИДНЫХ ЛИГАНДОВ И БЕЛКА-НОСИТЕЛЯ CRM197

В настоящее время отсутствуют эффективные средства лечения ряда социально значимых бактериальных и грибковых заболеваний. β-(1→3)-глюканы, то есть полисахариды, состоящие из остатков глюкозы, связанных между собой β-(1→3)-гликозидными связями, являются принципиальными компонентами клеточной стенки грибов и дрожжей, в том числе таких опасных возбудителей госпитальных инфекций, как Candida albicans, Aspergillus fumigatus и других. В то же время β-(1→3)-глюканы отсутствуют в организме млекопитающих и человека, что делает их перспективными компонентами конъюгированных углевод-белковых вакцин для профилактики и лечения грибковых инфекций. Белок CRM197 является производным дифтерийного токсина и характеризуется единичной мутацией, а именно заменой глицина на глутаминовую кислоту в положении 52, что полностью элиминирует его токсичность. Белок CRM197 нетоксичен, тем не менее сохраняет те же воспалительные и иммуностимулирующие свойства, что и дифтерийный токсин. В настоящее время данный белок широко используется в качестве безопасного носителя в конъюгированных вакцинах. Классическим способом получения CRM197 является выделение их из лизогенных культур Corynebacterium diphtheriae. Альтернативой классическому способу получения CRM197 является экспрессия его гена в клетках Escherichia coli, Bacillus subtilis и Pseudomonas fluorescens. Преимущество использования Escherichia coli в качестве продуцента состоит в том, что данный метод является более простым и дешевым и позволяет получать рекомбинантный CRM197 в короткие сроки с использованием непатогенного микроорганизма. Целью данного исследования было изучение антигенной активности экспериментальных образцов конъюгированных вакцин на основе синтетических олигосахаридных лигандов и белка-носителя CRM197 в реакции конкурентного ИФА. Двукратная иммунизация экспериментальными образцами конъюгированных вакцин на основе олигосахаридных лигандов и белка-носителя CRM197 лабораторных мышей линии Balb/c вызывает формирование высокого титра специфических антител. Все исследованные образцы конъюгированных вакцин на основе олигоглюкозидов с различным содержанием мономерных звеньев в цепи (пентасахариды, гептасахариды, наносахариды, а также ундекасахариды) при их двукратном введении вызывали формирование у иммунизированных животных титра антител на уровне 1:51200. Высокая авидность формирующихся антител к своим олигосахаридным лигандам была показана в реакции конкурентного ИФА. Полученные данные говорят о целесообразности дальнейших доклинических исследований экспериментальных образцов конъюгированных вакцин против грибов Candida и Aspergillus, а также выбора наиболее иммуногенного и эффективного варианта вакцины из исследуемых.

1. Духовлинов И.В., Федорова Е.А., Богомолова Е.Г., Добровольская О.А., Черняева Е.Н., Аль-Шехадат Р.И., Симбирцев А.С. Получение рекомбинантного белка CRM197 в клетках E. coli. Инфекция и иммунитет. 2015. Т. 5, № 1. С. 37- 44. [Dukhovlinov I.V., Fedorova E.A., Bogomolova E.G., Dobrovolskaya O.A., Chernyaeva E.N., Al-Shekhadat R.I., Simbirtsev A.S. [Production of recombinant protein CRM197 in Escherihia coli. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2015, Vol. 5, no. 1, pp. 37-44. (in Russ.)]. http://dx.doi.org/10.15789/2220-7619-2015-1-37-44

2. Blanchard-Rohner, G. The B-cell response to a primary and booster course of MenACWY-CRM197 vaccine administered at 2, 4 and 12 months of age. Vaccine, 2013, Vol. 31, no. 20, pp. 2441-2448.

3. CDC. Recommendations of the Immunization Practices Advisory Committee: prevention of pneumococcal pisease. MMWR, 1997, no. 46, p. 8.

4. Clements D.A., Gilbert G.L. Immunization for the prevention of Haemophilus influenzae type b infections: a review. Aust. N. Z. J. Med. 1990, no. 20, pp. 828-834.

5. Dagan R., Poolman J., Siegrist C.-A. Glycoconjugate vaccines and immune interference: A review. Vaccine. 2010, Vol. 28, no. 34, pp. 5513-5523.

6. Ito J.I. T cell immunity and vaccines against invasive fungal diseases. Immunological Investigations. 2011, Vol. 40, pp. 825-838.

7. Komarova B.S., Orekhova M.V., Tsvetkov Y.E., Beau R., Aimanianda V., Latgé J.P., Nifantiev N.E. Synthesis of a pentasaccharide and neoglycoconjugates related to fungal α-(1→3)-glucan and their use in the generation of antibodies to trace Aspergillus fumigatus cell wall. Chemistry. 2015, Vol. 21, no. 3, pp. 1029-1035.

8. Retallack D.M. Reliable protein production in a Pseudomonas fluorescens expression system. Protein Expr. Purif. 2012, Vol. 81, no. 2, pp. 157-165.

9. Van den Biggelaar A.H.J. et al. Pneumococcal conjugate vaccination at birth in a high-risk setting: no evidence for neonatal T-cell tolerance. Vaccine, 2011, Vol. 29, no. 33, pp. 5414-5420.

10. Wang X.J., Sui X., Yan L., Wang Y., Cao Y.B., Jiang Y.V. Vaccines in the treatment of invasive candidiasis. Virulence, 2015, Vol. 6, no. 4, pp. 309-315.

11. Yashunsky D.V.,Tsvetkov Y.E., Grachev A.A., Chizhov A.O., Nifantiev N.E. Synthesis of 3-aminopropyl glycosides of linear β-(1→3)-D-glucooligosac-charides. Carbohydrate Research, 2016, Vol. 419, no. 8, p. 17.

12. Zhou J. Secretory expression of recombinant diphtheria toxin mutants in B. Subtilis. J. Tongji Med. Univ. Tong Ji Yi Ke Xue Xue Bao, 1999, Vol. 19, no. 4, pp. 253-256.