Экспериментальное исследование специфической иммунологической активности и безопасности препарата «КоронаДерм-PS» для оценки клеточного иммунитета против коронавируса SARS-CoV-2

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Новая коронавирусная инфекция, вызванная SARS-CoV-2 приводит к формированию как гуморального, так и клеточного иммунного ответа к различным антигенам вируса. Оценка иммунитета к SARS-CoV-2 в основном проводится в рутинной практике путем определения специфических иммуноглобулинов. Однако сильная изменчивость структуры S-белка SARS-CoV-2 у новых геновариантов и отсутствие корреляции специфических антител и CD8+ цитотоксических Т-лимфоцитов приводят к ложноотрицательным ответам, а массовая оценка клеточного иммунитета затруднена в связи со сложностью технологии ELISPOT и цитофлюориметрии. С целью решения данной проблемы был разработан диагностический способ оценки клеточного иммунного ответа к SARS-CoV-2, в основе которого лежит постановка кожной пробы с последующей оценкой реакции гиперчувствительности замедленного типа с участием специфических Т-лимфоцитов памяти. Основу препарата «КоронаДерм-PS» составляет Cord_PS, представляющий собой гибридный рекомбинантный белок, состоящий из участков структурных белков S, M, N, E коронавируса SARS-CoV-2. Специфическая активность данного химерного антигена была исследована в тесте активации Т-лимфоцитов в культуре, оцененной по способности продуцировать интерферон гамма при анализе методом цитофлюориметрии. Для оценки специфических иммунологических свойств данного химерного антигена было проведено доклиническое исследование безопасности препарата «КоронаДерм-PS» у экспериментальных животных. В ходе проведенного исследования было получены данные об отсутствии иммунотоксических, анафилактогенных, токсических и раздражающих свойств при исследовании препарата у мышей и морских свинок. В экспериментах по изучению специфической активности препарата были получены данные о дозазависимом развитии кожной реакции у 90–100% морских свинок, вакцинированных препаратами «ЭпиВакКорона», «КовиВак», «Гам-КОВИД-Вак», что подтверждает возможность определения поствакцинального клеточного иммунитета с помощью данного теста. При этом, наличие в рекомбинантном химерном полипептиде функционально активных Т-клеточных антигенных эпитопов позволяет оценить ответ на соответствующий природный коронавирусный белок, что показано на примере ответа на вакцины «Гам-КОВИД-Вак» (пример ответа на S-белок) и «ЭпиВакКорона» (пример ответа на N-белок). Таким образом, перспективным применением кожного теста с использованием препарата «КоронаДерм-PS» может быть массовый, быстрый, не требующий специального оборудования скрининг для оценки специфического клеточного иммунитета в популяции. К его преимуществам относятся простота анализа, высокая специфичность и чувствительность. Окончательное решение о практическом применении теста будет принято после проведения планируемых клинических испытаний безопасности и эффективности.

Об авторах

Т. В. Савин

ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера; ФГБОУ ВО Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения РФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: savin@pasteurorg.ru

врач аллерголог-иммунолог; старший лаборант кафедры иммунологии

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

В. В. Копать

ООО «АТГ Сервис Ген»

Email: savin@pasteurorg.ru

директор по развитию

Россия, Санкт-Петербург

А. А. Рябченкова

ООО «АТГ Сервис Ген»

Email: savin@pasteurorg.ru

научный сотрудник

Россия, Санкт-Петербург

Е. Л. Чирак

ООО «АТГ Сервис Ген»

Email: savin@pasteurorg.ru

научный сотрудник

Россия, Санкт-Петербург

Е. Р. Чирак

ООО «АТГ Сервис Ген»

Email: savin@pasteurorg.ru

научный сотрудник

Россия, Санкт-Петербург

А. И. Саенко

ООО «АТГ Сервис Ген»

Email: savin@pasteurorg.ru

главный технолог

Россия, Санкт-Петербург

И. В. Духовлинов

ООО «АТГ Сервис Ген»

Email: savin@pasteurorg.ru

к.б.н., директор по науке

Россия, Санкт-Петербург

Г. М. Сысоева

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: savin@pasteurorg.ru

ведущий научный сотрудник отдела биологических исследований Института медицинской биотехнологии

Россия, р.п. Кольцово, Новосибирская область

С. Г. Гамалей

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: savin@pasteurorg.ru

зав. отделом биологических исследований Института медицинской биотехнологии

Россия, р.п. Кольцово, Новосибирская область

Г. Г. Шимина

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: savin@pasteurorg.ru

научный сотрудник отдела биологических исследований Института медицинской биотехнологии

Россия, р.п. Кольцово, Новосибирская область

О. С. Таранов

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: savin@pasteurorg.ru

зав. отделом микроскопических исследований

Россия, р.п. Кольцово, Новосибирская область

Е. Д. Даниленко

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: savin@pasteurorg.ru

к.б.н., директор Института медицинской биотехнологии

Россия, р.п. Кольцово, Новосибирская область

А. С. Симбирцев

ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера; ФГБОУ ВО Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения РФ

Email: savin@pasteurorg.ru

член-корреспондент РАН, д.м.н., профессор, зав. лабораторией медицинской биотехнологии; профессор кафедры иммунологии

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

А. А. Тотолян

ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера; ФГБОУ ВО Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения РФ

Email: savin@pasteurorg.ru

академик РАН, д.м.н., профессор, зав. лабораторией молекулярной иммунологии, директор; зав. кафедрой иммунологии

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Герасимова В.В., Колесник С.В., Кудлай Д.А., Гольдерова А.С. Оценка иммунного ответа SARS-СOV-2-специфичных Т-клеток методом ELISPOT // Acta Biomedica Scientifica. 2022. Т. 7. № 5–2. С. 96–102. [Gerasimova V.V., Kolesnik S.V., Kudlay D.A., Golderova A.S. ELISPOT assay of the SARS-CoV-2 specific T cells immune response. Acta Biomedica Scientifica, 2022, vol. 7, no. 5–2, pp. 96–102. (In Russ.)] doi: 10.29413/ABS.2022-7.5-2.10
  2. Иванова И.А., Филиппенко А.В., Труфанова А.А., Омельченко Н.Д., Чемисова О.С., Водопьянов А.С., Березняк Е.А., Соколова Е.П., Носков А.К., Тотолян А.А. Оценка формирования и напряженности адаптивного иммунитета у переболевших COVID-19 // Инфекция и иммунитет. 2023. Т. 13, № 2. C. 319–328. [Ivanova I.A., Filippenko A.V., Trufanova A.A., Omelchenko N.D., Chemisova O.S., Vodopyanov A.S., Bereznyak E.A., Sokolova E.P., Noskov A.K., Totolian A.A. Assessment of formation and durability of adaptive immunity in COVID-19 convasescents. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2023, vol. 13, no. 2, pp. 319–328. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-AOF-2107
  3. Иммунологические методы. Под ред. Г. Фримель. М.: Медицина, 1987, 472 с. [Frimel G. Immunological methods. Moscow: Meditsina, 1987, 472 p. (In Russ.)]
  4. Копать В.В., Рябченкова А.А., Чирак Е.Л., Чирак Е.Р., Саенко А.И., Колмаков Н.Н., Симбирцев А.С., Духовлинов И.В., Тотолян А.А. Разработка структуры и штамма-продуцента E. coli для антигена, содержащего последовательности белков N, S, M, E коронавируса SARS-CоV-2 // Инфекция и иммунитет. 2023. Т. 13, № 4. C. 653–662. [Kopat V.V., Riabchenkova A.A., Chirak E.L., Chirak E.R., Saenko A.I., Kolmakov N.N., Simbirtsev A.S., Dukhovlinov I.V., Totolian A.A. Designing structure and E. coli strain-producer bearing SARS-CoV-2 N, S, M, E proteinrelated sequence antigen. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2023, vol. 13, no. 4, pp. 653–662. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-DSA-15624
  5. Копать В.В., Рябченкова А.А., Чирак Е.Л., Чирак Е.Р., Саенко А.И., Кудрявцев И.В., Трулев А.С., Савин Т.В., Зуева Е.В., Симбирцев А.С., Тотолян А.А., Духовлинов И.В. Разработка технологии очистки, биохимическая и иммунологическая характеристика рекомбинантного химерного антигена для оценки Т-клеточного иммунитета против коронавирусной инфекции // Медицинская иммунология. 2024. Т. 26, № 3. С. 591–606. [Kopat V.V., Riabchenkova A.A., Chirak E.L., Chirak E.R., Saenko A.I., Kudryavtsev I.V., Trulioff A.S., Savin T.V., Zueva E.V., Simbirtsev A.S., Totolian A.A., Dukhovlinov I.V. Purification technology design, biochemical and immunological characteristics of the recombinant chimeric antigen for evaluation of T cell immunity against coronavirus infection. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2024, vol. 26, no. 3, pp. 591–606. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-PTD-2942
  6. Кудрявцев И.В., Головкин А.С., Тотолян Арег А. Т-хелперы и их клетки-мишени при COVID-19 // Инфекция и иммунитет. 2022. Т. 12, № 3. С. 409–426. [Kudryavtsev I.V., Golovkin A.S., Totolian Areg A. T helper cell subsets and related target cells in acute COVID-19. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2022, vol. 12, no. 3, pp. 409–426. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-THC-1882
  7. Оценка аллергизирующих свойств фармакологических средств: Методические рекомендации № 98/300 (утв. Минздравом РФ 04.12.1998) [Assessment of allergic properties of pharmacological agents: methodological recommendations No. 98/300 (approved by the Ministry of Health of the Russian Federation on 04.12.1998) (In Russ.)]
  8. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая / Под ред. А.Н. Миронова. М.: Гриф и К, 2012. 944 с. [Guidelines for Conducting Preclinical Trials of Medicines. Part one / Ed. by A.N. Mironov. Moscow: Grif and K, 2012. 944 p. (In Russ.)]
  9. Bilich T., Nelde A., Heitmann J.S., Maringer Y., Roerden M., Bauer J., Rieth J., Wacker M., Peter A., Hörber S., Rachfalski D., Märklin M., Stevanović S., Rammensee H.G., Salih H.R., Walz J.S. T cell and antibody kinetics delineate SARS-CoV-2 peptides mediating long- term immune responses in COVID-19 convalescent individuals. Sci. Transl Med., 2021, vol. 13, no. 590. doi: 10.1126/scitranslmed.abf7517
  10. Bonifacius A., Tischer-Zimmermann S., Dragon A.C., Gussarow D., Vogel A., Krettek U., Gödecke N., Yilmaz M., Kraft A.R.M., Hoeper M.M., Pink I., Schmidt J.J., Li Y., Welte T., Maecker-Kolhoff B., Martens J., Berger M.M., Lobenwein C., Stankov M.V., Cornberg M., David S., Behrens G.M.N., Witzke O., Blasczyk R., Eiz-Vesper B. COVID-19 immune signatures reveal stable antiviral T cell function despite declining humoral responses. Immunity, 2021, vol. 54, no. 2, pp. 340–354.e6. doi: 10.1016/j.immuni.2021.01.008
  11. Brouwer P.J.M., Caniels T.G., van der Straten K., Snitselaar J.L., Aldon Y., Bangaru S., Torres J.L., Okba N.M.A., Claireaux M., Kerster G., Bentlage A.E.H., van Haaren M.M., Guerra D., Burger J.A., Schermer E.E., Verheul K.D., van der Velde N., van der Kooi A., van Schooten J., van Breemen M.J., Bijl T.P.L., Sliepen K., Aartse A., Derking R., Bontjer I., Kootstra N.A., Wiersinga W.J., Vidarsson G., Haagmans B.L., Ward A.B., de Bree G.J., Sanders R.W., van Gils M.J. Potent neutralizing antibodies from COVID-19 patients define multiple targets of vulnerability. Science, 2020, vol. 369, no. 6504, pp. 643–650. doi: 10.1126/science.abc5902
  12. Cassaniti I., Percivalle E., Bergami F., Piralla A., Comolli G., Bruno R., Vecchia M., Sambo M., Colaneri M., Zuccaro V., Benazzo M., Robotti C., Calastri A., Maiorano E., Ferrari A., Cambiè G., Baldanti F. SARS-CoV-2 specific T-cell immunity in COVID-19 convalescent patients and unexposed controls measured by ex vivo ELISpot assay. Clin. Microbiol. Infect., 2021, vol. 27, no. 7, pp. 1029–1034. doi: 10.1016/j.cmi.2021.03.010
  13. Cunningham A.J., Szenberg A. Further improvements in the plaque technique for detecting single antibody-forming cells. Immunology, 1968, vol. 14, no. 4, pp. 599–600. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1409394/
  14. Dan J.M., Mateus J., Kato Y., Hastie K.M., Yu E.D., Faliti C.E., Grifoni A., Ramirez S.I., Haupt S., Frazier A., Nakao C., Rayaprolu V., Rawlings S.A., Peters B., Krammer F., Simon V., Saphire E.O., Smith D.M., Weiskopf D., Sette A., Crotty S. Immunological memory to SARS-CoV-2 assessed for up to 8 months after infection. Science, 2021, vol. 371, no. 6529. doi: 10.1126/science.abf4063
  15. Jiang X.L., Wang G.L., Zhao X.N., Yan F.H., Yao L., Kou Z.Q., Ji S.X., Zhang X.L., Li C.B., Duan L.J., Li Y., Zhang Y.W., Duan Q., Wang T.C., Li E.T., Wei X., Wang Q.Y., Wang X.F., Sun W.Y., Gao Y.W., Kang D.M., Zhang J.Y., Ma M.J. Lasting antibody and T cell responses to SARS-CoV-2 in COVID-19 patients three months after infection. Nat. Commun., 2021, vol. 12, no. 1: 897. doi: 10.1038/s41467-021-21155-x
  16. Robbiani D.F., Gaebler C., Muecksch F., Lorenzi J.C.C., Wang Z., Cho A., Agudelo M., Barnes C.O., Gazumyan A., Finkin S., Hägglöf T., Oliveira T.Y., Viant C., Hurley A., Hoffmann H.H., Millard K.G., Kost R.G., Cipolla M., Gordon K., Bianchini F., Chen S.T., Ramos V., Patel R., Dizon J., Shimeliovich I., Mendoza P., Hartweger H., Nogueira L., Pack M., Horowitz J., Schmidt F., Weisblum Y., Michailidis E., Ashbrook A.W., Waltari E., Pak J.E., Huey-Tubman K.E., Koranda N., Hoffman P.R., West A.P.Jr., Rice C.M., Hatziioannou T., Bjorkman P.J., Bieniasz P.D., Caskey M., Nussenzweig M.C. Convergent antibody responses to SARS-CoV-2 in convalescent individuals. Nature, 2020, vol. 584, no. 7821, pp. 437–442. doi: 10.1038/s41586-020-2456-9
  17. Rook G.A., Steel J., Umar S., Dockrell H.M. A simple method for the solubilization of reduced NBT, and its use as a colorimetric assay for activation of human macrophages by gamma-interferon. J. Immunol. Methods, 1985, vol. 82, no. 1, pp. 161–167. doi: 10.1016/0022-1759(85)90235-2
  18. Rydyznski Moderbacher C., Ramirez S.I., Dan J.M., Grifoni A., Hastie K.M., Weiskopf D., Belanger S., Abbott R.K., Kim C., Choi J., Kato Y., Crotty E.G., Kim C., Rawlings S.A., Mateus J., Tse L.P.V., Frazier A., Baric R., Peters B., Greenbaum J., Ollmann Saphire E., Smith D.M., Sette A., Crotty S. Antigen-Specific Adaptive Immunity to SARS-CoV-2 in Acute COVID-19 and Associations with Age and Disease Severity. Cell, 2020, vol. 183, no. 4, pp. 996–1012. doi: 10.1016/j.cell.2020.09.038
  19. Tan A.T., Linster M., Tan C.W., Le Bert N., Chia W.N., Kunasegaran K., Zhuang Y., Tham C.Y.L., Chia A., Smith G.J.D., Young B., Kalimuddin S., Low J.G.H., Lye D., Wang L.F., Bertoletti A. Early induction of functional SARS-CoV-2-specific T cells associates with rapid viral clearance and mild disease in COVID-19 patients. Cell. Rep., 2021, vol. 34, no. 6. doi: 10.1016/j.celrep.2021.108728
  20. Wang Z., Yang X., Zhong J., Zhou Y., Tang Z., Zhou H., He J., Mei X., Tang Y., Lin B., Chen Z., McCluskey J., Yang J., Corbett A.J., Ran P. Exposure to SARS-CoV-2 generates T-cell memory in the absence of a detectable viral infection. Nat. Commun., 2021, vol. 12, no. 1: 1724. doi: 10.1038/s41467-021-22036-z
  21. Weigle W.O., Cochrane C.G., Dixon F.J. Anaphylactogenic properties of soluble antigen antibody complexes in the guinea pig and rabbit. J. Immunol., 1960, vol. 85, pp. 469–477. doi: 10.4049/jimmunol.85.5.469

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Савин Т.В., Копать В.В., Рябченкова А.А., Чирак Е.Л., Чирак Е.Р., Саенко А.И., Духовлинов И.В., Сысоева Г.М., Гамалей С.Г., Шимина Г.Г., Таранов О.С., Даниленко Е.Д., Симбирцев А.С., Тотолян А.А., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии 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».