КОНСТРУИРОВАНИЕ БЕЗОПАСНОЙ ОЧИЩЕННОЙ ВАКЦИНЫ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА

Подоплекина Л. Е., Рыжова Г. Л., Дычко К. А., Хасанов В. В., Куряева Т. Т.,

Осипова Е. Г.

(СГМУ, ТГУ, Томск)

Томская область находится в активном очаге клещевого энцефалита (КЭ) и по заболеваемости в 2000 году она занимала в Российской Федерации второе место после Удмуртии [2]. Особенность современной ситуации с клещевым энцефалитом заключается в резком увеличении числа переносчиков вируса КЭ (ВКЭ) и расширении их ареала, связанные, главным образом, с прекращением обработки лесных массивов препаратом ДДТ. Поэтому основным действенным средством профилактики заболевания КЭ в настоящее время является вакцинация населения. В связи с этим ученые предлагают пересмотреть тактику вакцинопрофилактики КЭ путем увеличения числа вакцинированных в несколько раз. При массовой вакцинации еще острее будет ощущаться негативная роль экономических, стрессовых и других социальных факторов жизни нашего общества. Отсюда возрастают и требования к качеству вакцины. В отечественных вакцинах (московской и томской) содержится ряд веществ, которые создают ограничения к их применению в целях массовой профилактики населения, особенно детей, людей пожилого возраста и людей, склонных к аллергическим реакциям.

Чтобы решить эту задачу, необходимо создать новую, современную технологию производства вакцины, которая предусматривала бы очистку препарата от балластных белков, остаточного формалина, антибиотиков и других вредных веществ, содержащихся в среде культивирования клеток и вируса КЭ. Именно эта цель была поставлена в нашей работе.

Материалы и методы

В работе использовали полуфабрикат вакцины производства ФГУП "НПО ВИРИОН" после инактивации, очистку которого производили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). При выполнении исследований использовали инструментальную базу, торговые сорбенты и колонки шведской фирмы Pharmacia Biotechnology. В частности, аналитическая часть выполнялась на приборе HPLC DfB серии 2100, с использованием диодно-матричного детектора RSD-2150 и многоволнового УФ-детектора VWM-2141. Препаративная- на приборе FPLC этой же фирмы.

Специфическую активность антигена ВКЭ (АВКЭ) в изучаемых материалах (в исходном субстрате, его концентратах и фракциях) определяли в ИФА, РНГА и РСК. Наиболее информативным тестом оказался ИФА, который мы применяли во всей последующей работе.

Общий белок в исходном субстрате вакцины и препаратах после очистки определяли по Lowry O.H. et al. [5] и по ФС 42-3259-96 [4].

Количественное определение белка куриного эмбриона и белка мозга мыши производили методом встречного иммуноэлектрофореза по [3], в авторской модификации.

Содержание остаточного формальдегида в исходном субстрате и очищенных препаратах определяли по ФС 42-3259-96 и методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ), предложенным авторами.

Количество человеческого сывороточного альбумина (ЧСА) и канамицина определяли по ФС 42-3259-96 и методом ВЭЖХ, разработанным авторами.

Специфическую безопасность, стерильность, токсичность, реактогенность, пирогенность, рН, количество алюминия в вакцинных препаратах и их иммуногенность определяли также по ФС 42-3259-96. Кроме того, контроль иммуногенности некоторых серий очищенных вакцинных препаратов проводили на мышах Balb/C по методу, разработанному авторами.

Весь контроль по ФС 42-3259-96 осуществляли работники ОБТК и ЦХЛ предприятия ФГУП "НПО ВИРИОН".

Результаты и обсуждение

Для выбора условий выделения АВКЭ на предварительном этапе работы мы решали следующие задачи:

В результате предварительно проведенных исследований с использованием различных вариантов жидкостной хроматографии (гель-фильтрации, распределительной, аффинной и др.) мы остановились на ионообменном варианте с градиентом ионной силы элюента, как на наиболее оптимальной схеме препаративного выделения АВКЭ из полуфабриката коммерческой вакцины ФГУП "НПО ВИРИОН".

С использованием слабого ионообменника были наработаны 10 экспериментальных полупрепаративных серий очищенной вакцины против КЭ. Их основные параметры приведены в таблице. Шесть из десяти приготовленных серий являются иммуногенными. Из четырех серий, не прошедших тест на иммуногенность, три были изготовлены из полуфабриката со слабой антигенной активностью в ИФА (1:8). Из полуфабрикатов такой же антигенной активностью (1:8) были приготовлены 7 и 8 серии, но антиген вируса КЭ был сконцентрирован нами (в 7- в 2 раза, в 8- в 1,6 раза). Трудно сказать, почему не прошла тест на иммуногенность 9 серия. Возможно, причиной явились недоброкачественные мыши, на которых проводился контроль. Свидетельством этому является 10 серия, которая проверялась дважды: сначала был определен МИД50- 0,022 мл, в повторном опыте на других мышах МИД50 был 0,047 мл (контроль иммуногенности считается положительным, если значение МИД50 не превышает 0,025 мл). Необходимо отметить, что определение протективной способности вакцины по ФС 42-3259-96 на 7-9 день после иммунизации мышей является некорректным для очищенной вакцины, т.к. истинная защита на введение очищенного АВКЭ наступает только при образовании специфических антител против КЭ, т.е. на 14-21 день. В то время, как защита на введение неочищенной от балластных белков вакцины наступает в более ранние сроки, то есть 7-9 день, предусмотренные ФС. Причем в эти сроки срабатывают в основном факторы неспецифической защиты на неспецифические антигены (фагоциты, интерфероны, интерлейкины и т.д.). Этим можно объяснить несколько лучшие показатели иммуногенности неочищенной вакцины по сравнению с очищенной (см. табл.). Однако, иммуногенность очищенной вакцины, изученная в одном опыте (на одной партии мышей), оказалась значительно выше по авторским схемам, чем определенная по ФС (3 серия, см. табл.). В связи с изложенным, нами внесены изменения в контроль иммуногенности очищенной вакцины.

Реактогенность 1и 2 серии была вызвана наличием в элюенте KCl, который в дальнейшем был заменен на NaCl.

Содержание куриного белка в результате очистки снижалось в 2 раза, белка мозга мыши- в 5-10 раз. Очищенная вакцина не содержала остаточного формалина, красителя нейтрального красного и канамицина. Все серии были стерильными, апирогенными, нетоксичными, специфически безопасными.

Наряду с очисткой были проведены исследования по концентрированию АВКЭ. Кроме того, авторами разработан и предложен контроль балластных белков в вакцине (до и после очистки) методом ВИЭФ. Внесены изменения в контроль иммуногенности очищенной вакцины на мышах.

Заключение

Таким образом, на основании предварительных экспериментальных исследований разработаны научные основы создания новой очищенной вакцины. Получены приоритетные данные (приоритет № 2001120868 от 25.07.01).

В плане создания безопасной вакцины помимо очистки от балластных белков, формалина, антибиотиков, нейтрального красного в дальнейших исследованиях планируем заменить ЧСА, добавляемый в качестве стабилизатора АВКЭ, и гидроокись алюминия, применяемую в качестве адъюванта, на безопасный синтетический препарат. Опасность ЧСА заключается в том, что он может быть кантаминирован возбудителями инфекций (медленные инфекции человека, их насчитывается в настоящее время 6 видов), для индикации которых пока не существует диагностических методов. Гидроокись алюминия, как оказалось, является слабым иммуностимулятором и, в некоторых случаях, индуцирует продукцию IgE и стимулирует развитие аллергических реакций [1]. Поэтому при использовании гидроокиси алюминия даже очищенная вакцина может вызывать аллергические реакции, особенно у аллергиков.

Решив вопросы с безопасностью вакцины, можно будет ее смело рекомендовать для детей и взрослых, в том числе пожилых людей и людей, склонных к аллергическим реакциям, которые в настоящее время остаются без вакцинации, то есть незащищенными от клещевого энцефалита.

Таблица

Основные параметры экспериментальных серий очищенной вакцины клещевого энцефалита

№№ серий

очищ/исхвакцин

Дата изготовл

Объем серии (мл)

Антигенная активность в ИФА

очищ/исх.

Иммуногенность, МИД50, (мл)

Очищ/исх.

Примечание

1/15

30.03.98

545

8/4-8

0,032/0,018

Реактогенная

2/1

9.04.98

480

8/8-16

0,028/0,013

Реактогенная

3/197

29.06.98

530

16/16

0,017- 1 схема (по ФС)

0,006- 2 схема (авторская)

0,006- 3 схема (авторская)

Иммуногенн.

4/8

19.08.98

500

16/16

0,006/0,007

Иммуногенн.

5/15

18.09.98

1030

8/8

0,032/0,026

Не иммуногенн.

6/18

28.09.98

580

32/16

0,012/0,007

Иммуногенн.

7/4э

21.11.98

700

16/8

0,008/0,004

Иммуногенн.

8/221

16.11.98

1000

16/8

0,007/0,007

Иммуногенн.

9/17

26.11.98

900

16/16

0,029/0,006

См.текст

10/16

4.12.98

650

16/16

0,022/0,007

Иммуногенн.

Литература

  1. Криворутченко Ю. Л. Использование мурамилпептидов в вирусных вакцинах// Вопр. Вирусол.- 1999.- № 1.- С.4-8.
  2. Онищенко В. В. Распространение вирусных природно-очаговых инфекций в Российской Федерации и меры их профилактики//Эпидемиология и инфекционные болезни.-2000.- № 4.- С.4-8.
  3. Остерман Л. А. Исследование биологических макромолекул электрофокусированием, иммуноэлектрофорезом и радиоизотопными методами.- М.:Наука, 1983.- 303 с.
  4. ФС 42-3259-96. Фармакопейная статья на вакцину клещевого энцефалита культуральную сорбированную инактивированную жидкую.
  5. Lowry O. H., Rosenbrough N. J., Farr A. L., Randell R. J. Protein measurement with the Folin phenol reagent H.J.// Biol. Chem..-1951.-V.193.-P.265-268.