Study of the silver birchpollen allergoid

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Birch pollen is one of the main allergens in central Russia, Europe, North America, and several other regions. Allergens contained in birch pollen often cause immunoglobulin E cross-reactivity with homologous proteins both in other trees and in various foods. Allergen immunotherapy is currently the only allergy-treating method that directly affects various links in disease pathogenesis, thereby changing the body’s response to the action of the allergen. The clinical effectiveness of allergen immunotherapy reaches 80%–90% and is expressed by decreased clinical manifestations and the need for drugs. An allergoid, unlike an allergen, retains its immunogenicity, but significantly loses its allergenicity, which makes it safer for use with allergen immunotherapy.

AIM: To obtain an allergoid from the pollen of silver birch (Bétula péndula) by processing it with glutaraldehyde.

MATERIALS AND METHODS: The purified allergen isolated from pollen, by degreasing and water–salt extraction, was dissolved in phosphate-buffered saline at 7.5 pH and polymerized in 0.1% of glutaraldehyde solution. Stabilization was conducted with a sodium borohydride solution.

RESULTS: The allergoid significantly reduced its allergenicity compared to the original allergen after assessing the specific activity using a competitive enzyme-linked immunosorbent assay.

CONCLUSIONS: This study obtained an allergen of the silver birch. The resulting allergen contains major and minor antigens of silver birch (Bet v 1, Bet v 2, Bet v 3, Bet v 6, and Bet v 7). Based on these, an allergoid was obtained by polymerization with glutaraldehyde. The resulting allergoid has a large molecular weight and a low allergenic activity, in comparison with the original allergen. Thereby, this allergoid can become the basis for obtaining new allergen immunotherapy preparations.

About the authors

Olga S. Kulaga

National Research Center ― Institute of Immunology

Email: olga.surova.94@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1675-3691
SPIN-code: 4736-2614
Russian Federation, Moscow

Gayane E. Avoyan

National Research Center ― Institute of Immunology

Email: avoyan.gayane@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4428-0801
SPIN-code: 7196-4339
Russian Federation, Moscow

Daria R. Esaulova

National Research Center ― Institute of Immunology

Email: esaulova.d.r@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0283-5637
SPIN-code: 4399-8631

MD

Russian Federation, Moscow

Igor V. Andreev

National Research Center ― Institute of Immunology

Author for correspondence.
Email: iva66@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-6162-6726
SPIN-code: 8072-9669

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Ksenia O. Nechay

National Research Center ― Institute of Immunology

Email: xenya.ne4ay2016@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6052-9721
SPIN-code: 7206-6660
Russian Federation, Moscow

Alexandr I. Andreev

National Research Center ― Institute of Immunology

Email: cahek_ahdreeb@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6257-6289
SPIN-code: 7126-4748
Russian Federation, Moscow

Karina B. Kicheeva

The First Sechenov Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: kicheeva2001@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3328-1403
Russian Federation, Moscow

Olga S. Baklakova

Academy of Postgraduate Education of the Federal Research and Clinical Center of Specialized Medical Care and Medical Technologies

Email: olbakserg@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0066-3096
SPIN-code: 8424-2189

MD

Russian Federation, Moscow

Oleg V. Mislavsky

National Research Center ― Institute of Immunology

Email: mislavsky.oleg@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9996-5050
SPIN-code: 6862-2135

Cand. Sci. (Pharm)

Russian Federation, Moscow

Vladimir I. Gegechkori

The First Sechenov Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: gegechkori_v_i@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0001-8437-1148
SPIN-code: 8964-0804

Cand. Sci. (Pharm), Assistant Professor

Russian Federation, Moscow

Nikolay G. Cherchenko

National Research Center ― Institute of Immunology

Email: cherchenk-o@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5714-0045
SPIN-code: 4437-9547

Cand. Sci. (Biol.)

Russian Federation, Moscow

Mikhail N. Sankov

National Research Center ― Institute of Immunology

Email: sankov_m54@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4969-1626
SPIN-code: 4258-1796

Cand. Sci. (Biol.)

Russian Federation, Moscow

Аndrey Yu. Toptygin

National Research Center ― Institute of Immunology

Email: atop2007@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4232-0670
SPIN-code: 5282-9472

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Svetlana M. Shvets

National Research Center ― Institute of Immunology

Email: smshvets@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9642-4016
SPIN-code: 9954-8252

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Tatiana S. Romanova

National Research Center ― Institute of Immunology

Email: ts_romanova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3350-3811
SPIN-code: 8027-8625

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Elena A. Latysheva

National Research Center ― Institute of Immunology

Email: ea.latysheva@nrcii.ru
ORCID iD: 0000-0002-1606-205X
SPIN-code: 2063-7973

MD, Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Аlexander I. Martynov

National Research Center ― Institute of Immunology

Email: immune48@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9761-8058
SPIN-code: 5829-5580

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Musa R. Khaitov

National Research Center ― Institute of Immunology; N.I. Pirogov Russian National Research Medical University

Email: mr.khaitov@nrcii.ru
ORCID iD: 0000-0003-4961-9640
SPIN-code: 3199-9803

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences

Russian Federation, Moscow; Moscow

References

  1. Biedermann T, Winther L, Till SJ, et al. Birch pollen allergy in Europe. Allergy. 2019;74(7):1237–1248. doi: 10.1111/all.13758
  2. Geroldinger-Simic M, Zelniker T, Aberer W, et al. Birch pollen-related food allergy: clinical aspects and the role of allergen-specific IgE and IgG4 antibodies. J Allergy Clin Immunol. 2011;127(3):616–622. doi: 10.1016/j.jaci.2010.10.027
  3. Kleine-Tebbe J, Zuberbier T, Werfel T, et al. Is allergy immunotherapy with birch sufficient to treat patients allergic to pollen of tree species of the birch homologous group? Allergy. 2020;75(6):1327–1336. doi: 10.1111/all.14130
  4. Heldner A, Alessandrini F, Russkamp D, et al. Immunological effects of adjuvanted low-dose allergoid allergen-specific immunotherapy in experimental murine house dust mite allergy. Allergy. 2022;77(3):907–919. doi: 10.1111/all.15012
  5. Bellanti JA, Settipane RA. Sublingual immunotherapy: a procedure whose time has come? Allergy Asthma Proc. 2007;28(1):1–2. doi: 10.2500/108854107779885318
  6. Kurbacheva OM, Pavlova KS, Galitzkaya MA. Allergen-specific immunotherapy. Analytic review of current international and Russian federal position papers. Russ J Allergy. 2017;14(1):24–32. (In Russ). doi: 10.36691/RJA333
  7. Moingeon P, Hrabina M, Bergmann KC, et al. Specific immunotherapy for common grass pollen allergies: pertinence of a five grass pollen vaccine. Int Archives Allergy Immunol. 2008;146(4):338–342. doi: 10.1159/000121468
  8. Nikolaeva IA, Kulaga OS, Avoyan GE, et al. Studies of birch wart allergens obtained from pollen collected from 2008 to 2015 years. Immunol. 2019;40(6):50–56. (In Russ). doi: 10.24411/0206-4952-2019-16007
  9. Osterman LA. Methods of protein and nucleic acid research: electrophoresis and ultracentrifugation (practical guide). Moscow: Nayka; 1981. 288 р. (In Russ).
  10. Determination of protein. General pharmacopoeia article. OFS.1.2.3.0012.15. State Pharmacopeia of the Russian Federation. XIV edition. Moscow; 2018. (In Russ). Available from: https://docs.cntd.ru/document/554031266. Accessed: 15.04.2021.
  11. Migneault I, Dartiguenave C, Bertrand MJ, Waldron KC. Glutaraldehyde: behavior in aqueous solution, reaction with proteins, and application to enzyme crosslinking. Biotechniques. 2004;37(5):790–802. doi: 10.2144/04375RV01

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Study of the allergen isolated from the pollen of the silver birch using electrophoresis under dissociating conditions.

Download (332KB)
3. Fig. 2. The results of the study by immunoblotting.

Download (279KB)
4. Fig. 3. The results of the study of the allergen (а) and allergoid (b) of silver birch by gel chromatography.

Download (1019KB)

Copyright (c) 2022 Pharmarus Print Media

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».