Изучение адъювантных свойств бета-глюканов из дрожжей Saccharomyces Cerevisiae

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Для увеличения эффективности и иммуногенности вакцин, особенно субъединичных, необходимо использование адъювантов. Полисахариды в силу своей безопасности и биосовместимости являются желательными кандидатами для создания вакцинных адъювантов. Наша работа посвящена разработке способа получения препарата бета-глюканов из клеточной стенки дрожжей Saccharomyces cerevisiae и изучению их адъювантных свойств. Высокой чистоты полученного препарата и отсутствия токсичности удалось достичь, используя при очистке ферментные комплексы целлюлазы и протеазы в сочетании с обработкой ультразвуком с частотой 22 кГц. Разработанная схема позволяет получать препарат бета-глюканов с выходом до 2 г из 100 г биомассы влажных клеток Saccharomyces cerevisiae. Для изучения адъювантных свойств бета-глюканов использовали 50 самцов мышей линии BALB/c массой 16–18 г. Иммунизацию проводили двукратно с интервалом 14 суток, внутримышечно по 200 мкл на животное. В качестве антигена для иммунизации использовали рекомбинантный белок RBD (рецептор-связывающий домен поверхностного S-белка коронавируса SARS-CoV-2, вариант (Wuhan-Hu-1) и B.1.617.2 (Delta)) в дозе 50 мкг на животное. Группе положительного контроля вводили антиген с гидроокисью алюминия. В качестве отрицательного контроля использовали мышей, которым вводили физиологический раствор. Титры специфичных антител в сыворотках крови определяли методом иммуноферментного анализа с использованием в качестве антигена рекомбинантного RBD поверхностного белка SARS-CoV-2 (вариант (Wuhan-Hu-1) и B.1.617.2 (Delta)) и рекомбинантного спайкового белка (вариант Wuhan-Hu-1), B.1.617.2 (Delta) и B.1.1.529 (Omicron)). Титр вируснейтрализующих антител определяли при помощи реакции вируснейтрализации с использованием штаммов вируса SARS-CoV-2: Wuhan–hCoV-19/Australia/VIC01/2020 (WuhanHu-1), Delta–hCoV-19/Russia/PSK-2804/2021 (Delta (B.1.617.2)) и Omicron 1–hCoV-19/Russia/Moscow171619–031221/2021 (Omicron (B.1.1.529)). В ходе работы показано, что бета-глюканы обладают способностью усиливать выработку специфических и вируснейтрализующих антител у мышей, иммунизированных RBD. Титры специфических и вируснейтрализующих антител сравнимы с их уровнем в группе, иммунизированной RBD с Al(OH)₃. В эксперименте на белых аутбредных мышах ICR показано, что препарат относится к практически нетоксичным веществам. Таким образом, можно заключить, что использование бета-глюканов в качестве адъювантов может стать альтернативой адъювантам на основе солей алюминия, при этом бета-глюканы являются биосовместимыми, биодеградируемыми и нетоксичными веществами, а производство их не отличается трудоемкостью.

Об авторах

Екатерина Александровна Волосникова

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Автор, ответственный за переписку.
Email: volosnikova_ea@vector.nsc.ru

кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, зав. лабораторией получения и анализа биосубстанций

Россия, 630559, Новосибирская область, р. п. Кольцово

Д. Н. Щербаков

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: kulenok84@mail.ru

кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник

Россия, 630559, Новосибирская область, р. п. Кольцово

Н. В. Волкова

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: kulenok84@mail.ru

кандидат биологических наук, научный сотрудник

Россия, 630559, Новосибирская область, р. п. Кольцово

Т. И. Есина

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: kulenok84@mail.ru

младший научный сотрудник

Россия, 630559, Новосибирская область, р. п. Кольцово

А. В. Зайковская

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: kulenok84@mail.ru

старший научный сотрудник

Россия, 630559, Новосибирская область, р. п. Кольцово

Г. Г. Шимина

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: kulenok84@mail.ru

научный сотрудник

Россия, 630559, Новосибирская область, р. п. Кольцово

Е. Д. Даниленко

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: kulenok84@mail.ru

кандидат биологических наук, директор Института медицинской биотехнологии

Россия, 630559, Новосибирская область, р. п. Кольцово

Список литературы

  1. Дьякон А.В., Хрыкина И.С., Хегай А.А., Дьяченко И.А., Мурашев А.Н., Ивашев М.Н. Метод забора крови у животных // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2013. Т. 11, № 2. С. 84–85. [Dyakon A.V., Hrykina I.S., Hegai A.A., Dyachenko A., Murashev A.N., Ivashev M.N. Method for blood sampling in animals. Mezhdunarodnyy zhurnal prikladnykh i fundamentalnykh issledovaniy = International Journal of Applied and Fundamental Research, 2013, vol. 11, no. 2, pp. 84–85. (In Russ.)]
  2. Измеров Н.Ф., Саноцкий И.В., Сидоров К.К. Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном воздействии (Справочник). М.: Медицина, 1977. 240 c. [Izmerov N.F., Sanotsky I.V., Sidorov K.K. Parameters of Toxicometry of Industrial Poisons with a Single Exposure (Reference Book). Moscow: Meditsina, 1977. 240 p. (In Russ.)]
  3. Курашова С.С., Дзагурова Т.К. Ишмухаметов А.А., Егорова М.С., Баловнева М.В., Соцкова С.Е., Ткаченко Е.А. Адъюванты на основе углеводов для производства вакцин // БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение, 2018. Т. 18, № 2. С. 81–91. [Kurashova S.S., Dzagurova Т.К., Ishmukhametov А.А., Egorova М.S., Balovneva М.V., Sotskova S.E., Tkachenko Е.А. Carbohydrate-Based Adjuvants for Vaccine Production. BIOpreparaty. Profilaktika, diagnostika, lechenie = BIOpreparations. Prevention, Diagnosis, Treatment, 2018, vol. 18, no. 2, pp. 81–91. (In Russ.)]
  4. Методические указания по оценке токсичности и опасности дезинфицирующих средств МУ 1.2.110⁵02, утвержденные Главным государственным санитарным врачом РФ 10.02.2002. М., 2002. [Evaluation of the toxicity and hazards of disinfectants: guidelines 1.2.110⁵-02: approved by the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation on 10.02.2002]. Moscow, 2002. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200030376/titles
  5. Прозоровский В.Б., Прозоровская М.Н., Демченко В.М. Экспресс-метод определения средней эффективной дозы и ее ошибки // Фармакология и токсикология, 1978. Т. 41, № 4. С. 497–502. [Prozorovsky V.B., Prozorovskaya M.P., Demchenko V.M. A rapid method for the determination of the median effective dose and its errors. Farmakologiya i toksikologiya = Pharmacology and Toxicology, 1978, vol. 41, no. 4, pp. 497–502. (In Russ.)]
  6. Dmour I., Islam N. Recent advances on chitosan as an adjuvant for vaccine delivery. Int. J. Biol. Macromol., 2022, vol. 200, pp. 498–519.
  7. Fesel P.H., Zuccaro A. β-glucan: Crucial component of the fungal cell wall and elusive MAMP in plants. Fungal Genet. Biol., 2016, vol. 90, pp. 53–60.
  8. Jin Y., Li P., Wang F. β-glucans as potential immunoadjuvants: a review on the adjuvanticity, structureactivity relationship and receptor recognition properties. Vaccine, 2018, vol. 36, pp. 5235–5244.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок. Анализ гуморального ответа мышей после двукратной иммунизации RBD в комплексе с бета-глюканами

Скачать (664KB)

© Волосникова Е.А., Щербаков Д.Н., Волкова Н.В., Есина Т.И., Зайковская А.В., Шимина Г.Г., Даниленко Е.Д., 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