Новые подходы к контролю качества рекомбинантных вакцин нового поколения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Введение. Работа посвящена разработке и представлению подхода к определению концентрации иммунобиологического препарата нового поколения – вакцины VLP (Virus Like Particles) инновационным методом, основанным на кинетике диффузного отражения в условиях оптически мутных сред. Разработка новых вакцин в значительной степени зависит от доступности аналитических методов для их проектирования и оценки, следовательно, актуальность исследования обусловлена необходимостью внедрения в медицину неразрушающих и экспрессных методов фармацевтического анализа.

Цель исследования – разработка нового аналитического решения для количественного определения вакцины на основе вирусоподобных частиц VLP нового поколения, исходя из кинетики диффузного отражения света в оптически неоднородной среде.

Материал и методы. Объектом исследования выступил образец вакцины на основе вирусоподобных частиц для профилактики ротавирусной инфекции – эмульсия, приготовленная по типу «масло в воде» для внутримышечного введения; 1 флакон – 1 доза (160 мкг, 0,5 мл/доза) с добавлением адьюванта наноэмульгированного сквалена (Sepivac SWE). Бычий сывороточный альбумин – лиофилизированный порошок 98% (БИОЛАЙТ, Санкт-Петербург) служил модельным белковым объектом. Для получения электронных спектров использовали спектрофотометр Agilent Cary 60; распределение частиц размером от 0,1 до 10000 нм определяли на спектрометре динамического рассеяния света (ДРС) ZetasizerNano ZS (MALVERN Instruments, Malvern, UK). Для определения концентрации вакцины применяли инновационный подход, основанный на диффузном фотовозбуждении вторичных волн от центров рассеяния света в исследуемых белковых препаратах с последующей хемометрической обработкой кинетических картин на основе диффузного отражения с помощью топологических дескрипторов.

Результаты. Зависимость «топологический дескриптор – концентрация белка» является прямо пропорциональной, демонстрирующей стабильность значений в рамках внутрилабораторной воспроизводимости, что позволило определить концентрацию белка в готовом препарате вакцины Гам-VLP-рота неразрушающим способом.

Выводы. Полученные результаты могут быть полезны для фармацевтической химии, иммунобиологии, биомедицины на этапе разработки и контроля качества вакцин, иммунных сывороток и глобулинов в качестве доступного, экспрессного метода количественного определения белка в мутных средах.

Об авторах

Айназ Сафдари

ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы» (РУДН)

Автор, ответственный за переписку.
Email: ainazsafdari98@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-5238-5042
SPIN-код: 2905-7221

аспирант, кафедра фармацевтической и токсикологической химии

Россия, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 8

Е. В. Успенская

ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы» (РУДН)

Email: uspenskaya75@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2147-8348
SPIN-код: 6729-8280

д.фарм.н., доцент, профессор кафедры фармацевтической и токсикологической химии

Россия, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 8

А. В. Сыроешкин

ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы» (РУДН)

Email: syroeshkin_av@pfur.ru
ORCID iD: 0000-0003-3279-7520
SPIN-код: 5409-8980

д.б.н., профессор, зав. кафедрой фармацевтической и токсикологической химии

Россия, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 8

Т. В. Гребенникова

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» МЗ РФ

Email: t_grebennikova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6141-9361
SPIN-код: 9437-9589

д.б.н., профессор, член-корреспондент РАН

Россия, 123098, Москва, ул. Гамалеи, дом 18

Список литературы

  1. Всемирная организация здравоохранения. Достижения глобального здравоохранения в 2023 году. Веб-сайт ВОЗ. Доступно на: https://www.who.int/ru/news-room/spotlight/global-health-achievements-2023.
  2. Troeger C., Khalil I.A., Rao P.C. et al. Rotavirus vaccination and the global burden of rotavirus diarrhea among children younger than 5 years. JAMA Pediatr. 2018; 172(10): 958–965. doi: 10.1001/jamapediatrics.2018.1960.
  3. D'Amico C., Fontana F., Cheng R., Santos H.A. Development of vaccine formulations: past, present, and future. Drug Deliv Transl Res. 2021; 11(2): 353–372. doi: 10.1007/s13346-021-00924-7.
  4. Ghattas M., Dwivedi G., Lavertu M., Alameh M.G. Vaccine technologies and platforms for infectious diseases: current progress, challenges, and opportunities. Vaccines. 2021; 9: 1490. doi: 10.3390/vaccines9121490.
  5. Kheirvari M., Liu H., Tumban E. Virus-like particle vaccines and platforms for vaccine development. Viruses. 2023; 15: 1109. doi: 10.3390/v15051109.
  6. Koff W.C., Burton D.R., Johnson P.R. et al. Accelerating next-generation vaccine development for global disease prevention. Science. 2013; 340(6136): 1232910. doi: 10.1126/science.1232910.
  7. Bachmann M.F., Jennings G.T. Vaccine delivery: a matter of size, geometry, kinetics and molecular patterns. Nat Rev Immunol. 2010; 10: 787–796.
  8. Pumpens P., Pushko P. Virus-like Particles, a Comprehensive Guide. Boca Raton, FL: CRC Press; 2022.
  9. González-Domínguez I., Puente-Massaguer E., Cervera L., Gòdia F. Quality assessment of virus-like particles at single particle level: a comparative study. Viruses. 2020; 12: 223. doi: 10.3390/v12020223.
  10. ОФС.1.8.1.0002.15 Иммунобиологические лекарственные препараты [
  11. Filatov I.E., Silaenkova M.M., Tsibezov V.V. et al. Enzyme-linked immunosorbent assay to determine the potency of a rotavirus vaccine based on virus-like particles: analytical procedure development and validation. Biological Products. Prevention, Diagnosis, Treatment. 2024; 24(4): 389–402. doi: 10.30895/2221-996X-2024-24-4-389-402.
  12. Sanyal G. Development of functionally relevant potency assays for monovalent and multivalent vaccines delivered by evolving technologies. npj Vaccines. 2022; 7: 50. doi: 10.1038/s41541-022-00470-4.
  13. Baldwin J., Piplani S., Sakala I.G. et al. Rapid development of analytical methods for evaluating pandemic vaccines: a COVID-19 perspective. Bioanalysis. 2021; 13(24): 1805–1826. doi: 10.4155/bio-2021-0096.
  14. Гусева И.А., Рогаткин Д.А., Бувалая Е.С. Анализ люминесценции в мутных биологических средах. Альманах клинической медицины. 2017; 2; https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-lyuminestsentsii-v-mutnyh-biologicheskih-sredah-1.
  15. Kostina L.V., Filatov I.E., Eliseeva O.V. et al. Study of the safety and immunogenicity of VLP-based vaccine for the prevention of rotavirus infection in neonatal minipig model. Problems of Virology. 2023; 68(5): 415–427. doi: 10.36233/0507-4088-194.
  16. Mohsen M.O., Bachmann M.F. Virus-like particle vaccinology, from bench to bedside. Cell Mol Immunol. 2022; 19: 993–1011. doi: 10.1038/s41423-022-00897-8.
  17. RCSB Protein Data Bank. Structure 4F5S. Accessed April 6, 2025; https://www.rcsb.org/structure/4F5S.
  18. Syroeshkin A.V., Levitskaya O.V., Pleteneva T.V. et al. The new two-dimensional light scattering method for recognition of pharmaceutical enantiomers. J Appl Pharm Sci. 2020; 10(12): 029–034.
  19. Сыроешкин А.В., Сыроешкин С.А., Успенская Е.В. Свидетельство о государственной регистрации программы на ЭВМ № 2024663701.2024.
  20. Syroeshkin A.V., Uspenskaya E.V., Levitskaya O.V. et al. New approaches to determining the D/H ratio in aqueous media based on diffuse laser light scattering for promising application in deuterium-depleted water analysis in antitumor therapy. Sci Pharm. 2024; 92: 63. doi: 10.3390/scipharm92040063.
  21. Sokolowski A., Liese W. Zur Beseitigung von Trübungsfehlern bei der Proteinbestimmung mit der Biuretmethode [The elimination of errors due to turbidity in protein determination using the Biuret method]. Z Med Labortech. 1973; 14(4): 247–51.
  22. Antosiewicz J.M., Shugar D. UV–Vis spectroscopy of tyrosine side-groups in studies of protein structure. Part 2: selected applications. Biophysical Reviews. 2016; 8(2): 163–177. doi: 10.1007/s12551-016-0197-7.
  23. Gunther J., Lu H., Andersson-Engels S. Combination of diffuse reflectance and transmittance spectroscopy to obtain optical properties of liquid phantoms. Opt Eng. 2020; 59(2): 024109. doi: 10.1117/1.OE.59.2.024109.
  24. Woo H.J., Han J., Ji S. et al. Title missing. ACS Nano. 2024; 18(19): 12333–12340. doi: 10.1021/acsnano.4c01336.
  25. van Welzen J., Yuan F.G., Fong R.Y. Hidden damage visualization using laser speckle photometry. NDT E Int. 2022; 131: 102700. doi: 10.1016/j.ndteint.2022.102700.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).