Study of the common wormwood allergoid

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Allergens from the pollen of wormwood (Latin: Artemisia absinthium) are among the most dangerous in terms of allergization in central Russia, Europe and a number of other regions. The use of allergoids created using glutaraldehyde instead of native allergen extracts is due to the reduced risk of developing allergic reactions while maintaining immunogenicity and eliminating the highly toxic element formalin from the production process, which makes allergoids safer for use in allergen-specific immunotherapy.

AIM: Obtaining an allergoid from wormwood pollen by treatment with glutaraldehyde to evaluate its properties prior to preclinical testing.

MATERIALS AND METHODS: Purified extract of wormwood pollen, isolated by defatting and water-salt extraction, was dissolved in phosphate-buffered saline (PBS) pH 7.5, after which it was polymerized in 0.1 % glutaraldehyde solution. Stabilization was performed with sodium borohydride solution. The extract and allergoid of wormwood pollen were studied using chromatographic analysis and competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Then, intraperitoneal immunization with the obtained allergoid was carried out in CBA × C57Bl/6 (F1) mice.

RESULTS: After evaluation of the specific allergenic activity using competitive immune assay ELISA with biotinylated extract of wormwood pollen allergen, it was shown that the 50 % inhibition point for the allergoid is determined at a drug concentration of 0.03 mg/ml, and for the allergen – already at 0.0008 mg/ml. Consequently, the allergenicity of wormwood pollen allergoid is significantly reduced compared to that of the original extract. In addition, the immunogenic activity of the obtained allergoid was confirmed in mice: the average optical density of the ELISA reaction, indicating the amount of IgG, in the group immunized with the allergoid was more than at least 1.5 times higher than the values for the allergen extract.

CONCLUSIONS: During the work, an extract containing allergens of wormwood pollen was obtained. An allergoid was obtained on its basis by polymerization with glutaraldehyde. The obtained allergoid has a high molecular weight (the range shifted to 44–66 kDa), while it has low allergenic activity, in comparison with the original extract, and also retains immunogenicity. In this regard, this allergoid can become the basis for obtaining new ASIT treatments.

About the authors

Daria R. Esaulova

National Research Center – Institute of Immunology Federal Medical-Biological Agency of Russia

Author for correspondence.
Email: esaulova.d.r@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0283-5637
SPIN-code: 4399-8631
Russian Federation, Moscow

Ksenia O. Nechay

National Research Center – Institute of Immunology Federal Medical-Biological Agency of Russia

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 Federal Medical-Biological Agency of Russia

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

Igor V. Andreev

National Research Center – Institute of Immunology Federal Medical-Biological Agency of Russia

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

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow

Tatyana V. Latysheva

National Research Center – Institute of Immunology Federal Medical-Biological Agency of Russia

Email: tv.latysheva@nrcii.ru
ORCID iD: 0000-0003-1508-0640
SPIN-code: 8929-7644

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Moscow

Nailya Kh. Setdikova

National Research Center – Institute of Immunology Federal Medical-Biological Agency of Russia

Email: nh.setdikova@nrcii.ru
ORCID iD: 0000-0003-2587-7928
SPIN-code: 6339-6945

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow

Elena A. Latysheva

National Research Center – Institute of Immunology Federal Medical-Biological Agency of Russia; The Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov

Email: ealat@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1606-205X
SPIN-code: 2063-7973

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow; Moscow

Georgii O. Gudima

National Research Center – Institute of Immunology Federal Medical-Biological Agency of Russia; Federal Scientific and Clinical Center for Specialized Types of Medical Care and Major Technologies of the Federal Medical and Biological Agency

Email: g.gudima@nrcii.ru
ORCID iD: 0000-0003-2864-6949
SPIN-code: 5307-9425

Dr. Sci. (Biology), Professor

Russian Federation, Moscow; Moscow

Valery V. Smirnov

National Research Center – Institute of Immunology Federal Medical-Biological Agency of Russia; The First Sechenov Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: vall@mail.mipt.ru
ORCID iD: 0000-0002-8232-6682
SPIN-code: 4171-3871

Dr. Sci. (Pharmacy)

Russian Federation, Moscow; Moscow

Аlexander I. Martynov

National Research Center – Institute of Immunology Federal Medical-Biological Agency of Russia

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

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow

Musa R. Khaitov

National Research Center – Institute of Immunology Federal Medical-Biological Agency of Russia; The Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov

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

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor, corresponding member of Russian Academy of Sciences

Russian Federation, Moscow; Moscow

References

  1. Bala AM, Gudima GO, Khaitov MR. Molecular mechanisms of allergy. In: Khaitov MR, Shilovsky IP. Anticytokine therapy of allergic diseases: molecular immunological mechanisms and clinical bases. Moscow: Media Sfera, 2021. P. 66–125. (In Russ).
  2. Avoyan GE, Kulaga OS, Nechay KO, et al. Development and experimental evaluation of the bee venom allergoid. Immunologiya. 2023;44(3):345–357. (In Russ). doi: 10.33029/0206-4952-2023-44-3-345-357
  3. Smirnov VV, Gudima GO, Kudlay DA, Shilovsky IP. Clinical pharmacokinetics of monoclonal antibodies and small interfering RNAs. In: Khaitov MR, Shilovsky IP. Anticytokine therapy of allergic diseases: molecular immunological mechanisms and clinical bases. Moscow: Media Sfera, 2021. P. 218–240. (In Russ).
  4. Kim EH, Keet CA, Virkud YV, et al. Open-label study of the efficacy, safety, and durability of peanut sublingual immunotherapy in peanut-allergic children. J Allergy Clin Immunol. 2023;151(6):1558–1565.e6. doi: 10.1016/j.jaci.2023.01.036
  5. Narisety SD, Frischmeyer-Guerrerio PA, Keet CA, et al. A randomized, double-blind, placebo-controlled pilot study of sublingual versus oral immunotherapy for the treatment of peanut allergy. J Allergy Clin Immunol. 2015;135(5):1275–1282.e1-6. doi: 10.1016/j.jaci.2014.11.005
  6. Frati F, Moingeon P, Marcucci F, et al. Mucosal immunization application to allergic disease: sublingual immunotherapy. Allergy Asthma Proc. 2007;28(1):35–39. doi: 10.2500/aap.2007.28.2919
  7. Enrique E, Pineda F, Malek T, et al. Sublingual immunotherapy for hazelnut food allergy: a randomized, double-blind, placebo-controlled study with a standardized hazelnut extract. J Allergy Clin Immunol. 2005;116(5):1073–1079. doi: 10.1016/j.jaci.2005.08.027
  8. Cafone J, Capucilli P, Hill DA, Spergel JM. Eosinophilic esophagitis during sublingual and oral allergen immunotherapy. Curr Opin Allergy Clin Immunol. 2019;19(4):350–357. doi: 10.1097/ACI.0000000000000537
  9. Osterman LA. Methods of Protein and Nucleic Acid Research: Electrophoresis and Ultracentrifugation (practical guide). Moscow: Nauka, 1981. (In Russ).
  10. General pharmacopoeia article “Determination of protein. 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: 12.04.2012.
  11. Kozlov IB, Lebedin MYu, Gudima GO, et al. Photoregulated oligonucleotide detachment as a way to improve the efficiency of polymerase chain reaction with reverse transcription for analysis at the single cell level. Immunologiya. 2021;46(6):662–669. (In Russ). doi: 10.33029/0206-4952-2021-42-6-662-669
  12. Kursakov SV, Kuznetsova EG, Kuryleva OM, et al. Development and validation of a method for glucosaminyl muramyl dipeptide determining in aqueous solutions by high performance liquid chromatography. Immunology. 2020;41(1):74–82. (In Russ). doi: 10.33029/0206-4952-2020-41-1-74-82
  13. Versteeg SA, Bulder I, Himly M, van Ree R. Glutaraldehyde-Modified Recombinant Fel d 1: A Hypoallergen With Negligible Biological Activity but Retained Immunogenicity. World Allergy Organ J. 2011;4(3):113–120. doi: 10.1097/WOX.0b013e3182228a39
  14. Gupta P, Saltoun C. Allergen immunotherapy: definition, indications, and reactions. Allergy and Asthma Proceedings. 2019;40(6):369–371. doi: 10.2500/aap.2019.40.4249
  15. Carnes J, Gallego M, Moya R, Iraola V. Allergoids for allergy treatment. Allergoids for Allergy Treatment. Recent Pat Inflamm Allergy Drug Discov. 2018;12(2):110–119. doi: 10.2174/1872213X12666180221155908
  16. Moreno Aguilar C, Eguiluz-Gracia I, Planelles Asensio I, Rondón C. Allergen immunotherapy: the need for higher quality clinical trials. Allergol Immunopathol (Madr). 2016;44(5):398–400. doi: 10.1016/j.aller.2016.08.008

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The results of the study of the extract pollen (а) and allergoid (b) of Artemisia absinthium by gel chromatography.

Download (547KB)

Copyright (c) 2024 Pharmarus Print Media

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».