Various reagent kits for comparatively analyzed effectiveness of humoral immune response after vaccination “Sputnik V"

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Modern methods of vaccination have confirmed their high effectiveness in fighting against the pandemic of a novel coronavirus infection. However, the use of various types of vaccines requires studying the effectiveness of the post-vaccination immune response (PIO), first of all, assessing the specificity and amount of production of antibodies to the surface and internal antigens of the SARS-CoV-2 virus, in particular, after the use of the most promising domestic vaccine “Gam-Covid-Vac” (“Sputnik V”). In particular, the data on the effectiveness of PVIR (increased antibody level) for the most promising domestic vaccine “Gam-Covid-Vac” (“Sputnik V”) need to be confirmed. It is also necessary to evaluate the effectiveness of the laboratory methods used for this purpose. To assess the effectiveness of PVIR, samples of biomaterial (blood serum) obtained on the 22–25 day after inoculation of the second component of the vaccine from 202 “Sputnik V”-vaccinated, not preimmunized subjects, lacking antibodies to SARS-CoV-2 before vaccination, were examined. The levels of IgG and IgM antibodies to the surface and nucleocapsid antigens of the SARS-CoV-2 virus were determined using several semi-quantitative and quantitative methods and reagent kits from national and foreign manufacturers. To assess the diagnostic effectiveness of the methods, a comparative analysis of the specificity and sensitivity of all the laboratory methods used and a data correlation for various quantitative methods (using the Spearman correlation coefficient) between antibodies specific to the full-sized trimerized S-protein and the receptor-binding domain (RBD) of the SARS-CoV-2 S-protein were carried out. During the study, it was determined that all the reagent kits used to study IgG antibodies against SARS-CoV-2 S-protein and S-protein RBD showed maximum (100%) specificity in in the majority subjects (from 186 to 202 samples). The relevance of the data (comparative specificity), both for semi-quantitative and quantitative ELISA as well as for both ILA test systems regarding qualitative characteristics (“positive”–”negative”) was also close to the maximum magnitude (98.4–99.4%). A post-vaccination immune response during Sputnik V vaccination analyzing production of specific IgG antibodies was observed in 98.9% of all vaccinated subjects. IgG antibody range was studied to assess related “protective” level. Data are presented that a “protective” level of more than 150 BAU/мл was observed in 59.3–90.5% of the subjects, above 500 BAU/ml — in 22.0–52.4% of the subjects, depending on the method used and the set of reagents. Based on the data obtained, it is concluded that all the methods and kits of reagents used, including domestically manufactured semi-quantitative tests, can be considered adequate to assess effectiveness of the post-vaccination immune response analyzing production of SARS-CoV-2-specific antibodies.

About the authors

Sergei P. Kazakov

Main Military Clinical Hospital named after academician N.N. Burdenko Russian Defense Ministry; Russian Medical Academy for Continuing Professional Education

Author for correspondence.
Email: gvkg.ckld@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6528-1059
SPIN-code: 5560-3931
Scopus Author ID: 57211351588
ResearcherId: C‑6644–2018

M.D.,Ph.D (Doc. of Med. Sc.) - doctor of clinical laboratory diagnostics of the highest qualification category, associate Professor (Docent), Head of Department of medical biochemistry and immunopathology of the academic educational center of fundamental and translation medicineof the Federal state budgetary educational institution of additional professional education, Head of Сenter for Clinical Laboratory Diagnostics N. Burdenko Main Military Clinical Hospital Ministry of Defense of the Russian Federation, President of Russian association of medical laboratory diagnostics

Russian Federation, Moscow, Hospital sq. 3; Moscow str.Barikadnaya ½

D V. Reshetnyak

Main Military Clinical Hospital named after academician N.N. Burdenko Russian Defense Ministry

Email: dvrld@yandex.ru

PhD Med, doctor of clinical laboratory diagnostics of Supreme expert category at Dept of Clinical and Infectious-Immunological Research of Centre for Clinical Laboratory Diagnostics

Russian Federation, Moscow, Hospital sq. 3

Natalia V. Davydova

Main Military Clinical Hospital named after academician N.N. Burdenko Russian Defense Ministry

Email: Nataliya-davydova@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-2982-2182

doctor of Clinical Laboratory diagnostics of superior expert category at Dept of Clinical and Infectious-Immunological Research of Centre for Clinical Laboratory Diagnostics

Russian Federation, Moscow, Hospital sq. 3

Оksana А. Efimushkina

Diagnostic Clinical Center No. 1 of the Moscow Department of Health

Email: kdl9312@gmail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9215-2719

PhD (Medicine), Doctor of Clinical Laboratory Diagnostics, Head of the Laboratory Department

Russian Federation, Moscow, st. Miklukho-Maklaya, 29, bldg. 2/2

Stanislav B. Putkov

Main Military Clinical Hospital named after academician N.N. Burdenko Russian Defense Ministry

Email: gvkg.ckld@mail.ru

head of Dept, doctor of Clinical Laboratory diagnostics of superior expert category at Dept of Clinical and Infectious-Immunological Research of Centre for Clinical Laboratory Diagnostics

Russian Federation, Moscow, Hospital sq. 3

References

  1. Временные методические рекомендации. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Версия 15 от 22.02.2022. М.,2022. 233 с. [Interim guidelines. Prevention, diagnosis and treatment of new coronavirus infection (COVID-19). Version 15 dated 22.02.2022. Moscow,2022. 233 p. (In Russ.)]
  2. Извеков А.А., Капто О.В., Хритинин Д.Ф., Тян В.Н., Казаков С.П., Каракозов А.Г., Еремин М.Н., Сластников В.Ю., Молодова А.И., Ханыкин В.С. Применение рефлексотерапевтических методик в лечении транзиторных поствакцинальных реакций после иммунизации от COVID-19 // Вестник неврологии, психиатрии и нейрохирургии. 2021. № 7. С. 504–510. [Izvekov A.A., Kapto O.V., Khritinin D.F., Tyan V.N., Kazakov S.P., Karakozov A.G., Eremin M.N., Slastnikov V.Yu., Molodova A.I., Khanykin V.S. The use of reflexotherapy techniques in the treatment of transient post-vaccination reactions after immunization against COVID-19. Vestnik nevrologii, psikhiatrii i neyrokhirurgii = Bulletin of Neurology, Psychiatry and Neurosurgery (Russia),2021, no. 7, pp. 504–510. (In Russ.)] doi: 10.33920/med-01-2107-02
  3. Инструкция для тест-системы компании «Abbott» (декабрь 2020 г.): SARS-CoV-2 IgG II-количественные реагенты для «Architect» (SARS-CoV-2 IgG II Quant Reagent Kit). [Instructions for the «Abbot» test system: SARS-CoV-2 IgG II-quantitative reagents for «Architect»]
  4. Казаков С.П. Вакцины против новой коронавирусной инфекции: механизмы действия, возможности их применения у онкогематологических пациентов (Глава 1) // Ведение пациентов онкогематологического профиля в период пандемии COVID-19: руководство / Под ред. И.В. Поддубной. М.: Экон-Информ,2022. С. 4–26. [Kazakov S.P. Vaccines against new coronavirus infection: mechanisms of action, possibilities of their use in oncohematological patients (Chapter 1). In: Management of oncohematological patients during the COVID-19 pandemic: guidelines. Ed. Poddubnaya I.V. Moscow: Ekon-Inform,2022, pp. 4–26. (In Russ.)]
  5. Казаков С.П., Сухоруков А.Л., Алимбарова Л.М., Чиркова Е.Ю., Путков С.Б. Диагностические возможности иммуноферментного анализа для определения специфических антител классов IgM, IgA, IgG к коронавирусу SARS-CоV-2 // Госпитальная медицина: наука и практика. 2022. Т. 5, № 2. С. 61–68. [Kazakov S.P., Sukhorukov A.L., Alimbarova L.M., Chirkova E.Yu., Putkov S.B. Diagnostic capabilities of enzyme immunoassay for the determination of specific antibodies of Ig M., IgA, IgG classes to SARS-CоV-2 coronavirus. Gospital’nayameditsina: nauka i praktika = Hospital Medicine: Science and Practice,2022, vol. 5, no. 2, pp. 61–68. (In Russ.)] doi: 10.34852/GM3CVKG.2022.63.37.012
  6. Казаков С.П., Решетняк Д.В., Давыдова Н.В., Путков С.Б. Оценка эффективности гуморального иммунного ответа после вакцинации «КовиВаком» // Медицинский алфавит. 2022. № 6. С. 18–24. [Kazakov S.P., Reshetnyak D.V., Davydova N.V., Putkov S.B. Evaluation of the effectiveness of the humoral immune response after vaccination with “CoviVac”. Medicinskij alfavit = Medical Alphabet,2022, no. 6, pp. 18–24. (In Russ.)] doi: 10.33667/2078-5631-2022-6-18-24
  7. Казаков С.П., Давыдова Н.В., Путков С.Б., Решетняк Д.В., Аристархова И.В.Длительность и интенсивность гуморального иммунного ответа у медицинских работников, перенесших COVID-19 // Медицинский вестник ГВКГ имени Н.Н. Бурденко. 2021. Т. 2, № 4 (6). С. 29–37. [Kazakov S.P., Davydova N.V., Putkov S.B., Reshetnyak D.V., Aristarchova I.V. Analysis of the duration and intensity of the humoral immune response in medical workers after COVID-19. Meditsinskiy vestnik GVKG imeni N.N. Burdenko = Medical Bulletin of the Main Military Clinical Hospital named after N.N. Burdenko,2021, vol. 2, no. 4 (6), pp. 29–37. (In Russ.)] doi: 10.53652/2782-1730-2021-2-4(6)-29-37
  8. Письмо Минздрава России от 29.06.2021 N 30-4/И/2-9825 «О порядке проведения вакцинации взрослого населения против COVID-19» (вместе с «Временными методическими рекомендациями “Порядок проведения вакцинации взрослого населения против COVID-19”»). М.: Министерство здравоохранения Российской Федерации,2021. [Letter of the Ministry of Health of the Russian Federation dated 06/29/2021 No. 30-4/I/2-9825 «On the procedure for vaccination of the adult population against COVID-19» (with «Temporary guidelines “The procedure for vaccination of the adult population against COVID-19”»). Moscow: Ministry of Health of the Russian Federation,2021.]
  9. Dom Bourian M.G., Annen K., Huey L., Andersen G., Merkel P.A., Jung S., Dominguez S.R., Knight V. Analysis of COVID-19 convalescent plasma for SARS-CoV-2 IgG using two commercial immunoassays. J. Immunol. Methods,2020, vol. 486: 112837. doi: 10.1016/j.jim.2020.112837
  10. Ignatiev S.A., Alekseev I.B., Kazakov S.P., Nam Yu.A., Listratov A.I. Some features of the development of AMD and other diseases of the posterior pole associated with the virus carrier and the novel coronavirus disease COVID-19. International Journal of Clinical and Experimental Medical Sciences,2021, vol. 7, no. 5, pp. 127–137. doi: 10.11648/j.ijcems.20210705.11
  11. Dimeglio C., Herin F., Martin-Blondel G., Miedougé M., Izopet J. Antibody titers and protection against a SARS-CoV-2 infection. J. Infect.,2022, vol. 84, no. 2, pp. 248–288. doi: 10.1016/j.jinf.2021.09.013
  12. Feng S., Phillips D.J., White T., Sayal H., Aley P.K., Bibi S., Dold C., Fuskova M., Gilbert S.C., Hirsch I., Humphries H.E., Jepson B., Kelly E.J., Plested E., Shoemaker K., Thomas K.M., Vekemans J., Villafana T.L., Lambe T., Pollard A.J., Voysey M.; Oxford COVID Vaccine Trial Group. Correlates of protection against symptomatic and asymptomatic SARS-CoV-2 infection. Nat. Med.,2021, vol. 27, no. 11, pp. 2032–2040. doi: 10.1038/s41591-021-01540-1
  13. Komissarov A.A., Dolzhikova I.V., Efimov G.A., Logunov D.Y., Mityaeva O., Molodtsov I.A., Naigovzina N.B., Peshkova I.O., Shcheblyakov D.V., Volchkov P., Gintsburg A.L., Vasilieva E. Boosting of the SARS-CoV-2-specific immune response after vaccination with single-dose sputnik light vaccine. J. Immunol.,2022, vol. 208, no. 5, pp. 1139–1145. doi: 10.1101/2021.10.26.21265531
  14. Khoury D.S., Cromer D., Reynaldi А., Schlub T.E., Wheatley A.K., Juno J.A., Subbarao K., Kent S.J., Triccas J.A., Davenport M.P. Neutralizing antibody levels are highly predictive of immune protection from symptomatic SARS-CoV-2 infection. Nat. Med.,2021, vol. 27, no. 7, pp. 1205–1211. doi: 10.1038/s41591-021-01377-8
  15. Luchsinger L.L., Ransegnola B., Jin D., Muecksch F., Weisblum Y., Bao W., George P.J., Rodriguez M., Tricoche N., Schmidt F., Gao C., Jawahar S., Pal M., Schnall E., Zhang H., Strauss D., Yazdanbakhsh K., Hillyer C.D., Bieniasz P.D., Hatziioannou T. Serological assays estimate highly variable SARS-CoV-2 neutralizing antibody activity in recovered COVID-19 patients. J. Clin. Microbiol.,2020, vol. 58, no. 12: e02005-20. doi: 10.1128/JCM.02005-20
  16. Logunov D.Y., Dolzhikova I.V., Zubkova O.V., Tukhvatullin A.I., Shcheblyakov D.V., Dzharullaeva A.S., Grousova D.M., Erokhova A.S., Kovyrshina A.V., Botikov A.G., Izhaeva F.M., Popova O., Ozharovskaya T.A., Esmagambetov I.B., Favorskaya I.A., Zrelkin D.I., Voronina D.V., ShcherbininD.N., Semikhin A.S., Simakova Y.V., Tokarskaya E.A., Lubenets N.L., Egorova D.A., Shmarov M.M., Nikitenko N.A., Morozova L.F., Smolyarchuk E.A., Kryukov E.V., Babira V.F., Borisevich S.V., Naroditsky B.S., Gintsburg A.L. 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, vol. 396, no. 10255, pp. 887–897. doi: 10.1016/S0140-6736(20)31866-3
  17. Muecksch F., Wise H., Batchelor B., Squires M., Semple E., Richardson C., McGuire J., Clearly S., Furrie E., Greig N., Hay G., Templeton K., Lorenzi J.C.C., Hatziioannou T., Jenks S., Bieniasz P.D. Longitudinal serological analysis and neutralizing antibody levels in coronavirus disease 2019 convalescent patients. J. Infect. Dis.,2021, vol. 223, no. 3, pp. 389–398. doi: 10.1093/infdis/jiaa659
  18. Meschi S., Colavita F., Bordi L., Matusali G., Lapa D., Amendola A., Vairo F., Ippolito G., Capobianchi M.R., Castilletti C.; INMICovid-19 laboratory team. Performance evaluation of Abbott Architect SARS-CoV-2 IgG immunoassay in comparison with indirect immunofluorescence and virus microneutralization test. J. Clin. Virol.,2020, vol. 129: 104539. doi: 10.1016/j.jcv.2020.104539
  19. Rossi A.H., Ojeda D.S., Varese A., Sanchez L., Gonzalez Lopez Ledesma M.M., Mazzitelli I., Alvarez Juliá A., Oviedo Rouco S., Pallarés H.M., Costa Navarro G.S., Rasetto N.B., Garcia C.I., Wenker S.D., Ramis L.Y., Bialer M.G., de Leone M.J., Hernando C.E., Sosa S., Bianchimano L., Rios A.S., Treffinger Cienfuegos M.S., Caramelo J.J., Longueira Y., Laufer N., Alvarez D.E., Carradori J., Pedrozza D., Rima A., Echegoyen C., Ercole R., Gelpi P., Marchetti S., Zubieta M., Docena G., Kreplak N., Yanovsky M., Geffner J., Pifano M., Gamarnik A.V. Sputnik V vaccine elicits seroconversion and neutralizing capacity to SARS-CoV-2 after a single dose. Cell. Rep. Med.,2021, vol. 2, no. 8: 100359. doi: 10.1016/j.xcrm.2021.100359
  20. Van Kampen J.J.A., van de Vijver D.A.M.C., Fraaij P.L.A., Haagmans B.L., Lamers M.M., Okba N., van den Akker J.P.C., Endeman H., Gommers D.A.M.P.J., Cornelissen J.J., Hoek R.A.S., van der Eerden M.M., Hesselink D.A., Metselaar H.J., Verbon A., de Steenwinkel J.E.M., Aron G.I., van Gorp E.C.M, van Boheemen S., Voermans J.C., Boucher C.A.B., Molenkamp R., Koopmans M.P.G., Geurtsvankessel C., van der Eijk A.A. Duration and key determinants of infectious virus shedding in hospitalized patients with coronavirus disease-2019 (COVID-19). Nat. Comm.,2021, vol. 12, no. 1: 267. doi.org/10.1038/s41467-020-20568-4.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Kazakov S.P., Reshetnyak D.V., Davydova N.V., Efimushkina О.А., Putkov S.B.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».