Иммунная реактивность двух биологических моделей на прививку инактивированной вакциной QazVac против коронавирусной инфекции COVID-19
- Авторы: Мырзахметова Б.Ш.1, Жаппарова Г.А.1, Бисенбаева К.Б.1, Тойтанова А.С.1, Туысканова М.С.1, Жугунисов К.Д.1, Кутумбетов Л.Б.1
-
Учреждения:
- РГП «Научно-исследовательский институт проблем биологической безопасности» МЗ РК
- Выпуск: Том 69, № 3 (2024)
- Страницы: 219-230
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
- URL: https://journals.rcsi.science/0507-4088/article/view/259214
- DOI: https://doi.org/10.36233/0507-4088-222
- EDN: https://elibrary.ru/mcackf
- ID: 259214
Цитировать
Аннотация
Введение. Специфическая профилактика ряда инфекционных болезней введена в календарь медицинских прививок. Производство иммунопрофилактических препаратов в целях установления стандартных свойств, в том числе по безопасности и специфической эффективности, требует строгого соблюдения регламента изготовления, а достоверность полученных результатов – проведения контроля указанных параметров. Специфическую эффективность вакцинных препаратов стандартизируют по показателям стимуляции гуморальных факторов иммунитета, формируемых в организме привитых модельных биологических объектов.
Цель работы. Определение иммунной реактивности белых мышей на прививку вакциной QazVac для установления возможности их использования в качестве биологической модели в оценке иммуногенности вакцины вместо сирийских хомяков.
Материалы и методы. Оценку иммунной реактивности модельных животных проводили по количеству сероконверсивности, скорости и динамике титров антител на вирус SARS-CoV-2, формируемых в организме после прививки испытуемой вакциной.
Результаты. Результаты исследований показали, что испытуемые биологические модели обладают примерно одинаковой иммунной реактивностью на введение вакцины QazVac, подтверждающим свидетельством которой являлись уровень и динамика титров антител. При анализе кратности увеличения титров антител в сравнении с таковыми контрольных животных, сирийские хомяки обладают сравнительно большей реактивностью. Но белые мыши, свободные от патогенной микрофлоры (СПФ), стандартны по интактности от антител на вирус SARS-CoV-2.
Заключение. Полученные данные свидетельствует о том, что иммунная реактивность белых мышей на введение вакцины QazVac по скорости и динамике формирования вируснейтрализующих антител является практически равнозначной иммунной реактивности сирийских хомяков. В организме белых мышей категории СПФ до прививки вакциной, в отличие от сирийских хомяков, не содержатся факторы гуморального иммунитета, специфичные к вирусу SARS-CoV-2.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Балжан Шайзадаевна Мырзахметова
РГП «Научно-исследовательский институт проблем биологической безопасности» МЗ РК
Автор, ответственный за переписку.
Email: balzhan.msh@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4141-7174
канд. биол. наук, заведующая лабораторией «Особо опасные инфекционные заболевания»
Казахстан, пгт. ГвардейскийГульжан Амировна Жаппарова
РГП «Научно-исследовательский институт проблем биологической безопасности» МЗ РК
Email: gulzhan1003@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5382-831X
магистр биологии, старший научный сотрудник лаборатории «Особо опасные инфекционные заболевания»
Казахстан, пгт. ГвардейскийКарина Бисенбаевна Бисенбаева
РГП «Научно-исследовательский институт проблем биологической безопасности» МЗ РК
Email: bisenbayeva.karina@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-5788-6074
магистр биологии, младший научный сотрудник лаборатории «Особо опасные инфекционные заболевания»
Казахстан, пгт. ГвардейскийАйжан Сейткаримовна Тойтанова
РГП «Научно-исследовательский институт проблем биологической безопасности» МЗ РК
Email: aizhana-1308@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-9526-3539
магистр биологии, младший научный сотрудник лаборатории «Особо опасные инфекционные заболевания»
Казахстан, пгт. ГвардейскийМолдир Сежанкызы Туысканова
РГП «Научно-исследовательский институт проблем биологической безопасности» МЗ РК
Email: monica_94@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-6565-082X
магистр педагогических наук по специальности биология, младший научный сотрудник лаборатории «Коллекция микроорганизмов»
Казахстан, пгт. ГвардейскийКуандык Даулетбаевич Жугунисов
РГП «Научно-исследовательский институт проблем биологической безопасности» МЗ РК
Email: kuandyk_83@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4238-5116
PhD, заведующий лабораторией «Коллекция микроорганизмов»
Россия, пгт. ГвардейскийЛеспек Бекболатович Кутумбетов
РГП «Научно-исследовательский институт проблем биологической безопасности» МЗ РК
Email: lespek.k@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8481-0673
д-р вет. наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории «Особо опасные инфекционные заболевания»
Россия, пгт. ГвардейскийСписок литературы
- Young M., Crook H., Scott J., Edison P. COVID-19: Virology, variants, and vaccines. BMJ Med. 2022; 1(1): e000040. DOI: https://doi.org/10.1136/bmjmed-2021-000040
- Fu Y., Zhao J., Wei X., Han P., Yang L., Ren T., et al. Effectiveness and cost-effectiveness of inactivated vaccine to address COVID-19 pandemic in China: Evidence from randomized control trials and real-world studies. Front. Public Health. 2022; 10: 917732. DOI: https://doi.org/10.3389/fpubh.2022.917732
- Minor P.D. Live attenuated vaccines: Historical successes and current challenges. Virology. 2015; 479-480: 379–92. DOI: https://doi.org/10.1016/j.virol.2015.03.032
- Subbarao K. Live attenuated cold-adapted influenza vaccines. Cold Spring Harb. Perspect. Med. 2021; 11(9): a038653. DOI: https://doi.org/10.1101/cshperspect.a038653
- Okamura S., Ebina H. Could live attenuated vaccines better control COVID-19. Vaccine. 2021; 39(39): 5719–26. DOI: https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2021.08.018
- Yarosh O.K., Wandeler A.I., Graham F.L., Campbell J.B., Prevee L. Human adenovirus type 5 vectors expressing rabies glycoprotein. Vaccine. 1996; 14(13): 1257–64. DOI: https://doi.org/10.1016/s0264-410x(96)00012-6
- Пушко П., Ишмухаметов А.А., Бреденбеек П.Дж., Лукашевич И.С. Экспериментальные живые аттенуированные вакцины против жёлтой лихорадки на основе инфекционных ДНК. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2019; 18(1): 18–25. DOI: https://doi.org/10.31631/2073-3046-2019-18-1-18-25 EDN: https://elibrary.ru/scwjvy
- Bugybayeva D., Kydyrbayev Z., Zinina N., Assanzhanova N., Yespembetov B., Kozhamkulov Y., et al. A new candidate vaccine for human brucellosis based on influenza viral vectors: a preliminary investigation for the development of an immunization schedule in a guinea pig model. Infect. Dis. Poverty. 2021; 10(1): 13. DOI: https://doi.org/10.1186/s40249-021-00801-y
- McMenamin M.E., Cowling B.J. CoronaVac efficacy data from Turkey. Lancet. 2021; 398(10314): 1873–4. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)02288-1
- Heidary M., Kaviar V.H., Shirani M., Ghanavati R., Motahar M., Sholeh M., et al. A comprehensive review of the protein subunit vaccines against COVID-19. Front. Microbiol. 2022; 13: 927306. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.927306
- Bennett J.V., De Castro L.J., Valdespino-Gomez J.L., Garcia-Garcia Mde L., Islas-Romero R., Echaniz-Aviles G., et al. Aerosolized measles and measles-rubella vaccines induce better measles antibody booster responces than injected vaccines: randomized trials in Mexican schoolchildren. Bull. World Health Organ. 2002; 80(10): 806–12.
- Ecunwe E.O. Immunization by inhalation of aerosolized measles vaccine. Ann. Trop. Ped. 1990; 10(2): 145–9. DOI: https://doi.org/10.1080/02724936.1990.11747422
- Liashenko V.A., Krasnova V.P., Youminova N.V. Measles IgA in the nasal washings of adult volunteers and children immunized intranasally with measles vaccine L-16. Hum. Antibodies. 1999; 9(3): 143–8.
- Бектимиров Т.А. Успехи вакцинопрофилактики кори, краснухи и эпидемического паротита за рубежом. Вакцинация. 2006; (4): 4–5.
- Юнасова Т.Н., Бинятова А.С., Федейкина О.В., Саркисян К.А., Мовсесянц А.А., Игнатьев Г.М. и др. Анализ качества отечественной вакцины для профилактики краснухи. Вопросы вирусологии. 2018; 63(2): 90–6. DOI: https://doi.org/10.18821/0507-4088-2018-63-2-90-96 EDN: https://elibrary.ru/yuujuh
- Шамсутдинова О.А. Живые аттенуированные вакцины для иммунопрофилактики. Инфекция и иммунитет. 2017; 7(2): 107–16. DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-2017-2-107-116 EDN: https://elibrary.ru/ysktdf
- Vanaparthy R., Mohan G., Vasireddy D., Atluri P. Review of COVID-19 viral vector-based vaccines and COVID-19 variants. Infez. Med. 2021; 29(3): 328–38. DOI: https://doi.org/10.53854/liim-2903-3
- Logunov D.Y., Dolzhikova I.V., Zubkova O.V., Tukhvatullin A.I., Shcheblyakov D.V., Dzharullaeva A.S., et al. Safety and immunogenicity of an rAd26 and rAd5 vector-based heterologous prime-boost COVID-19 vaccine in two formulations: two open, non-randomised phase 1/2 studies from Russia. Lancet. 2020; 396(10255): 887–97. DOI: https://doi.org/10.1016/s0140-6736(20)31866-3
- Khoshnood S., Arshadi M., Akrami S., Koupaei M., Ghahramanpour H., Shariati A., et al. An overview on inactivated and live-attenuated SARS-CoV-2 vaccines. J. Clin. Lab. Anal. 2022; 36(5): e24418. DOI: https://doi.org/10.1002/jcla.24418
- Zakarya K., Kutumbetov L., Orynbayev M., Abduraimov Y., Sultankulova K., Kassenov M., et al. Safety and immunogenicity of a QazCovid-in® inactivated whole-virion vaccine against COVID-19 in healthy adults: A single-centre, randomised, single-blind, placebo-controlled phase 1 and an open-label phase 2 clinical trials with a 6 months follow-up in Kazakhstan. EClinicalMedicine. 2021; 39: 101078. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eclinm.2021.101078
- Khairullin B., Zakarya K., Orynbayev M., Abduraimov Y., Kassenov M., Sarsenbayeva G., et al. Efficacy and safety of an inactivated whole-virion vaccine against COVID-19, QazCovid-in®, in healthy adults: A multicentre, randomised, single blind, placebo-controlled phase 3 clinical trial with a 6-month follow-up. EClinicalMedicine. 2022; 50: 101526. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eclinm.2022.101526
- Nabirova D., Horth R., Smagul M., Nukenova G., Yesmagambetova A., Singer D., et al. Effectiveness of four vaccines in preventing SARS-CoV-2 infection in Almaty, Kazakhstan in 2021: retrospective population-based cohort study. Front. Public Health. 2023; 11: 1205159. DOI: https://doi.org/10.3389/fpubh.20231205159
- Zhugunissov K., Zakarya K., Khairullin B., Orynbayev M., Abduraimov Y., Kassenov M., et al. Development of the inactivated QazCovid-in vaccine: protective efficacy of the vaccine in Syrian hamsters. Front. Microbiol. 2021; 12: 720437. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.720437
- Nurpeisova A., Khairullin B., Abitaev R., Shorayeva K., Jekebekov K., Kalimolda E., et al. Safety and immunogenicity of the first Kazakh inactivated vaccine for COVID-19. Hum. Vaccin. Immunother. 2022; 18(5): 2087412. DOI: https://doi.org/10.1080.21645515.2022.2087412.
- Жугунисов К.Д., Керимбаев А.А., Копеев С.К., Мырзахметова Б.Ш., Туысканова М.С., Наханов А.К. и др. Вирус SARS-CoV-2: выделение, культивирование, термостабильность, инактивация и пассирование. Вестник КазНУ. Серия биологическая. 2022; 90(1): 73–89. DOI: https://doi.org/10.26577/eb.2022.v90.il.07
- Imai M., Iwatsuki-Horimoto K., Hatta M., Loeher S., Halfmann P.J., Nakajima N., et al. Syrian hamsters as a small animal model for SARS-CoV-2 infection and countermeasure development. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2020: 117(28): 16587–95. DOI: https://doi.org//10.1073/pnas.2009799117
- Kim Y.I., Kim S.G., Kim S.M., Kim E.H., Park S.J., Yu K.M., et al. Infection and rapid transmission of SARS-CoV-2 in ferrets. Cell Host Microbe. 2020: 27(5): 704–9.e2. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chom.2020.03.023
- Bao L., Deng W., Huang B., Gao H., Liu J., Ren L., et al. The pathogenicity of SARS-CoV-2 in hACE2 transgenic mice. Nature. 2020; 583(7818): 830–3. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2312-y
- Sun S.H., Chen O., Gu H.J., Yang G., Wang Y.X., Huang X.Y., et al. A mouse model of SARS-CoV-2 infection and pathogenesis. Cell Host Microbe. 2020; 28(1): 124–33.e4. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chom.2020.05.020
- Soldatov V.O., Kubekina M.V., Silaeva Y.Yu., Bruter A.V., Deykin A.V. On the way from SARS-CoV-2 sensitive mice to murine COVID-19 model. Res. Results Pharmacol. 2020; 6(2): 1–7. DOI: https://doi.org/10.3897/rrpharmacology.6.53633
- Schlottau K., Rissmann M., Graaf A., Schön J., Sehl J., Wylezich C., et al. SARS-CoV-2 in fruit bats, ferrets, pigs, and chickens an experimental transmission study. Lancet Microbe. 2020; 1(5): e218–25. DOI: https://doi.org/10.1016/S2666-5247(20)30089-6
- Richard M., Kok A., de Meulder D., Bestebroer T.M., Lamers M.M., Okba N.M.A., et al. SARS-CoV-2 is transmitted via contact and via the air between ferrets. Nat. Commun. 2020; 11(1): 3496. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-17367-2
- Chan J.F., Zhang A.J., Yuan S., Poon V.K., Chan C.C., Lee A.C., et al. Simulation of the clinical and pathological manifestations of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) in golden Syrian hamster model: implications for disease pathogenesis and transmissibility. Clin. Infect. Dis. 2020; 71(9): 2428–46. DOI: https://doi.org/10.1093/cid/ciaa325
- Boudewijns R., Thibaut H.J., Kaptein S.J.F., Li R., Vergote V., Seldeslachts J., et al. STAT2 signaling as double-edged sword restricting viral dissemination but driving severe pneumonia in SARS-CoV-2 infected hamsters. bioRxiv. 2020. Preprint. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.04.23.056838
- Sia S.F., Yan L.M., Chin A.W.H., Fung K., Choy K.T., Wong A.Y.L., et al. Pathogenesis and transmission of SARS-CoV-2 in golden hamsters. Nature. 2020; 583(7818): 834–8. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2342-5
- Петрова Н.В., Ганина К.К., Тарасов С.А. Изучение чувствительности лабораторных животных к вирусу SARS-CoV-2 (Coronaviridae: Coronavirinae: Betacoronavirus: Sarbecovirus). Вопросы вирусологии. 2021; 66(2): 103–11. DOI: https://doi.org/10.36233/0507-4088-47 EDN: https://elibrary.ru/hfvjns
- Takayama K. In vitro and Animal Models for SARS-CoV-2 research. Trends Pharmacol. Sci. 2020; 41(8): 513–7. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tips.2020.05.005
- Sun J., Zhuang Z., Zheng J., Li K., Wong R.L., Liu D., et al. Generation of a broadly useful model for COVID-19 pathogenesis, vaccination and treatment. Cell. 2020; 182(3): 734–43.e5. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.06.010
- Golden J.W., Cline C.R., Zeng X., Garrison A.R., Carey B.D., Mucker E.M., et al. Human angiotensin-converting enzyme 2 transgenic mice infected with SARS-CoV-2 develop severe and fatal respiratory disease. JCI Insight. 2020; 5(19): e142032. DOI: https://doi.org/10.1172/jci.insight.142032
- Martina B.E., Haagmans B.L., Kuiken T., Fouchier R.A.M., Rimmelzwaan G.F., van Amerongen G., et al. SARS virus infection of cats and ferrets. Nature. 2023; 425(6961): 915. DOI: https://doi.org/10.1038/425915a
- Нагорных А.М., Тюменцев А.И., Тюменцева М.А., Акимкин В.Г. SARS, снова SARS и MERS. Обзор животных моделей респираторных синдромов человека, вызываемых коронавирусными инфекциями. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2020; 97(5): 431–44. DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-2020-97-5-6 EDN: https://elibrary.ru/zqdssu
- Shi J., Wen Z., Zhong G., Yang H., Wang C., Huang B., et al. Susceptibility of ferrets, cats, dogs, and other domesticated animals to SARS-coronavirus-2. Science. 2020; 368(6494): 1016–20. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb7015
- Woolsey C., Borisevich V., Prasad A.N., Agans K.N., Deer D.J., Dobias N.S., et al. Establishment of an African green monkey model for COVID-19. bioRxiv. 2020. Preprint. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.05.17.100289
- Corbett K.S., Flynn B., Foulds K.E., Francica J.R., Boyoglu-Barnum S., Werner A.P., et al. Evaluation of the mRNA-1273 vaccine against SARS-CoV-2 in nonhuman primates. N. Engl. J. Med. 2020; 383(16): 1544–55. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa2024671
- Shan C., Yao Y.F., Yang X.L., Zhou Y.W., Gao G., Peng Y., et al. Infection with novel coronavirus (SARS-CoV-2) causes pneumonia in the rhesus macaques. Cell Res. 2020; 30(8): 670–7. DOI: https://doi.org/10.1038/s41422-020-0364-z
- Singh D.K., Ganatra S.R., Singh B., Cole J., Alfson K.J., Clemmons E., et al. SARS-CoV-2 infection leads to acute infection with dynamic cellular and inflammatory flux in the lung that varies across nonhuman primate species. bioRxiv. 2020. Preprint. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.06.05.136481
- Williamson B.N., Feldmann F., Schwarz B., Meade-White K., Porter D.P., Schulz J., et al. Clinical benefit of remdesivir in rhesus macaques infected with SARS-CoV-2. bioRxiv. 2020. Preprint. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.04.15.043166
- Yu J., Tostanoski L.H., Peter L., Mercado N.B., McMahan K., Mahrokhian S.H., et al. DNA vaccine protection against SARS-CoV-2 in rhesus macaques. Science. 2020; 369(6505): 806–11. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abc6284
- Мырзахметова Б.Ш., Жаппарова Г.А., Бисенбаева К.Б., Тойтанова А.С., Туысканова М.С., Наханова Г.Д. и др. Стандартизация иммуногенности инактивированной вакцины QazVac против коронавирусной инфекции COVID-19 из эпидемиологически актуального штамма. Eurasian Journal of Applied Biotechnology. 2023; (4): 31–41. DOI: https://doi.org/10.11134/btp.4.2023.4
- Reed L.J., Muench Simple H.A. Method of estimating fifty per cent endpoints. Am. J. Epidemiol. 1938; 27(3): 493–7. DOI: https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aje.a118408(1938)
- Мырзагалиев А.К., Щербакова И.В. Возможности использования t-критерия Стъюдента для анализа данных медицинских исследований. Бюллетень медицинских интернет-конференций. 2014; 4(11): 1275. EDN: https://elibrary.ru/tgglen
- Guo B., Yuan Y. A comparative review of methods for comparing means using partially paired data. Stat. Methods Med. Res. 2017; 26(3): 1323–40. DOI: https://doi.org/10.1177/0962280215577111
- Туысканова М.С., Жугунисов К.Д., Ozaslan M., Мырзахметова Б.Ш., Кутумбетов Л.Б. Клинические симптомы/признаки у хомяков при экспериментальном заражении вирусом SARS-CoV-2 (Coronaviridae: Betacoronavirus). Вопросы вирусологии. 2023; 68(6): 513–25. DOI: https://doi.org/10.36233/0507-4088-202 EDN: https://elibrary.ru/kivlek
- Moore D., McCabe G. Introduction to the Practice of Statistics. New York: Freeman W.H. and Co; 1989.
- Zar J.H. Biostatistical Analysis. Upper Saddle River, N.J.: Prentice Hall; 1999: 43–5.
- Student. The probable error of a mean. Biometrika. 1908; 6(1): 1–25.
- Хайруллин Б.М., Закарья К.Д., Орынбаев М.Б., Касенов М.М., Султанкулова К.Т., Жугунисов К.Д. и др. Способ получения инактивированной вакцины для профилактики COVID-19. Патент РК № 34761; 2020.
- Государственная Фармакопея Республики Казахстан. Первое издание, выпуск 1; 2008.
- Миронов А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. М.; 2021.