Иммунная реактивность двух биологических моделей на прививку инактивированной вакциной QazVac против коронавирусной инфекции COVID-19

Обложка

Цитировать

Полный текст

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.

Об 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. Гвардейский

Гульжан 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. Гвардейский

Карина 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. Гвардейский

Айжан 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. Гвардейский

Молдир 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. Гвардейский

Куандык 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. Гвардейский

Леспек 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. Гвардейский

Список литературы

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. 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.
  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
  13. 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.
  14. Бектимиров Т.А. Успехи вакцинопрофилактики кори, краснухи и эпидемического паротита за рубежом. Вакцинация. 2006; (4): 4–5.
  15. 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
  16. 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
  17. 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
  18. 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
  19. 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
  20. 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
  21. 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
  22. 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
  23. 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
  24. 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.
  25. 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
  26. 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
  27. 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
  28. 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
  29. 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
  30. 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
  31. 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
  32. 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
  33. 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
  34. 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
  35. 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
  36. 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
  37. 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
  38. 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
  39. 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
  40. 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
  41. 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
  42. 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
  43. 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
  44. 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
  45. 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
  46. 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
  47. 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
  48. 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
  49. 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
  50. 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)
  51. 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
  52. 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
  53. 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
  54. Moore D., McCabe G. Introduction to the Practice of Statistics. New York: Freeman W.H. and Co; 1989.
  55. Zar J.H. Biostatistical Analysis. Upper Saddle River, N.J.: Prentice Hall; 1999: 43–5.
  56. Student. The probable error of a mean. Biometrika. 1908; 6(1): 1–25.
  57. 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.
  58. Государственная Фармакопея Республики Казахстан. Первое издание, выпуск 1; 2008.
  59. Миронов А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. М.; 2021.

© Мырзахметова Б.Ш., Жаппарова Г.А., Бисенбаева К.Б., Тойтанова А.С., Туысканова М.С., Жугунисов К.Д., Кутумбетов Л.Б., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах