Экспериментальное исследование специфической иммунологической активности и безопасности препарата «КоронаДерм-PS» для оценки клеточного иммунитета против коронавируса SARS-CoV-2
- Авторы: Савин Т.В.1,2, Копать В.В.3, Рябченкова А.А.3, Чирак Е.Л.3, Чирак Е.Р.3, Саенко А.И.3, Духовлинов И.В.3, Сысоева Г.М.4, Гамалей С.Г.4, Шимина Г.Г.4, Таранов О.С.4, Даниленко Е.Д.4, Симбирцев А.С.1,2, Тотолян А.А.1,2
-
Учреждения:
- ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера
- ФГБОУ ВО Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения РФ
- ООО «АТГ Сервис Ген»
- ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора
- Выпуск: Том 14, № 2 (2024)
- Страницы: 238-250
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
- URL: https://journals.rcsi.science/2220-7619/article/view/262365
- DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-ESO-17661
- ID: 262365
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.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб 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-ПетербургВ. В. Копать
ООО «АТГ Сервис Ген»
Email: savin@pasteurorg.ru
директор по развитию
Россия, Санкт-ПетербургА. А. Рябченкова
ООО «АТГ Сервис Ген»
Email: savin@pasteurorg.ru
научный сотрудник
Россия, Санкт-ПетербургЕ. Л. Чирак
ООО «АТГ Сервис Ген»
Email: savin@pasteurorg.ru
научный сотрудник
Россия, Санкт-ПетербургЕ. Р. Чирак
ООО «АТГ Сервис Ген»
Email: savin@pasteurorg.ru
научный сотрудник
Россия, Санкт-ПетербургА. И. Саенко
ООО «АТГ Сервис Ген»
Email: savin@pasteurorg.ru
главный технолог
Россия, Санкт-ПетербургИ. В. Духовлинов
ООО «АТГ Сервис Ген»
Email: savin@pasteurorg.ru
к.б.н., директор по науке
Россия, Санкт-ПетербургГ. 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 областьС. 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 областьГ. 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 областьО. С. Таранов
ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора
Email: savin@pasteurorg.ru
зав. отделом микроскопических исследований
Россия, р.п. Кольцово, Новосибирская областьЕ. 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 областьА. 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-ПетербургА. 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-ПетербургСписок литературы
- 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
- 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
- Иммунологические методы. Под ред. Г. Фримель. М.: Медицина, 1987, 472 с. [Frimel G. Immunological methods. Moscow: Meditsina, 1987, 472 p. (In Russ.)]
- 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
- 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
- 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
- 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.)]
- 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.)]
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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/
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
