Доставка ДНК-вакцины, кодирующей рецепторсвязывающий домен (RBD) SARS-CoV-2 с использованием электропорации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Средства профилактики на основе нуклеиновых кислот — многообещающая платформа для создания вакцин, в том числе против COVID-19. Ранее мы разработали ДНК-вакцину рVAXrbd, кодирующую RBD — рецепторсвязывающий домен SARS-CoV-2, индуцирующую при внутримышечном введении животным относительно слабый иммунный ответ. Следующая ступень исследования — усиление этого ответа, в частности электропорацией, одним из методов повышения иммуногенности ДНК-вакцин.

Цель статьи — оценить иммунный ответ с использованием электропорации у мышей после иммунизации pVAXrbd.

Материалы и методы. Мышей линии BALB/c иммунизировали pVAXrbd электропорацией постоянным током прямоугольной формы прямой и обратной полярности тремя импульсами с напряжением 12 В в течение 30 мс и интервалом 950 мл с ограничением по силе тока 45 мА.

Результаты. Мыши BALB/c иммунизированы дважды с интервалом в три недели дозой 100 мкг ДНК. Полученные с помощью иммуноферментного анализа крови титры RBD-специфических антител в группе животных, иммунизированных рVAXrbd с применением электропорации, составили 1 : 109 350, что в 16,2 раз выше, чем в группе животных, получавших ДНК-вакцину только внутримышечно (титры 1 : 6750). Анализ IFNγ ELISpot показал, что наибольшее количество клеток (2434 спотов/спленоциты, млн), продуцирующих IFNγ в ответ на стимуляцию пептидами из белка RBD, зарегистрировано в группе животных, иммунизированных рVAXrbd с применением электропорации. Для сравнения: в контрольной группе количество клеток в 6,5 раз ниже (380 спотов/спленоциты, млн).

Заключение. Введение ДНК-вакцины рVAXrbd лабораторным животным электропорацией значительно усиливает как гуморальный, так и клеточный специфический иммунный ответ в сравнении с внутримышечным введением «голой» ДНК-вакцины.

Об авторах

Денис Николаевич Кисаков

Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: def_2003@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4889-6865

младший научный сотрудник

Россия, р. п. Кольцово, Новосибирская область

Любовь Александровна Орлова

Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: orlova_la@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0001-7214-1855

стажер-исследователь

Россия, р. п. Кольцово, Новосибирская область

Сергей Валерьевич Шарабрин

Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Автор, ответственный за переписку.
Email: sharabrin.sv@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0664-3587
Scopus Author ID: 57221380569

младший научный сотрудник

Россия, р. п. Кольцово, Новосибирская область

Андрей Павлович Рудометов

Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: rudometov_ap@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0003-2808-4309

канд. биол. наук, старший научный сотрудник

Россия, р. п. Кольцово, Новосибирская область

Мария Борисовна Боргоякова

Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: borgoyakova_mb@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0002-0768-1561
Scopus Author ID: 57221732585

младший научный сотрудник

Россия, р. п. Кольцово, Новосибирская область

Екатерина Владимировна Старостина

Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: starostina_ev@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0002-1733-9524

канд. биол. наук, научный сотрудник

Россия, р. п. Кольцово, Новосибирская область

Лариса Ивановна Карпенко

Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: karpenko@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0003-4365-8809
Scopus Author ID: 7005000410

д-р биол. наук, доцент, ведущий научный сотрудник

Россия, р. п. Кольцово, Новосибирская область

Александр Алексеевич Ильичев

Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: ilyichev@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0001-5356-0843
Scopus Author ID: 7006402361
ResearcherId: B-1327-2012

д-р биол. наук, профессор, заведующий отделом биоинженерии

Россия, р. п. Кольцово, Новосибирская область

Список литературы

  1. Chavda V.P., Pandya R., Apostolopoulos V. DNA vaccines for SARS-CoV-2: toward third-generation vaccination era // Expert. Rev. Vaccines. 2021. Vol. 20, No. 12, P. 1549–1560. doi: 10.1080/14760584.2021.1987223
  2. Momin T., Kansagra K., Patel H. et al. Safety and immunogenicity of a DNA SARS-CoV-2 vaccine (ZyCoV-D): Results of an open-label, non-randomized phase I part of phase I/II clinical study by intradermal route in healthy subjects in India // EClinicalMedicine. 2021. Vol. 38. P. 101020. doi: 10.1016/j.eclinm.2021.101020
  3. Li L., Petrovsky N. Molecular mechanisms for enhanced DNA vaccine immunogenicity // Expert. Rev. Vaccines. 2016. Vol. 15, No. 3. P. 313–329. doi: 10.1586/14760584.2016.1124762
  4. Eusébio D., Neves A.R., Costa D. et al. Methods to improve the immunogenicity of plasmid DNA vaccines // Drug Discov. Today. 2021 Vol. 26, No. 11. P. 2575–2592. doi: 10.1016/j.drudis.2021.06.008
  5. Broderick K.E., Humeau L.M. Electroporation-enhanced delivery of nucleic acid vaccines // Expert. Rev. Vaccines. 2015. Vol. 14, No. 2. P. 195–204. doi: 10.1586/14760584.2015.990890
  6. Reed S.D., Li S. Electroporation advances in large animals // Curr. Gene Ther. 2009. Vol. 9, No. 4. P. 316–326. doi: 10.2174/156652309788921062
  7. Draghia-Akli R., Khan A.S. In vivo electroporation of gene sequences for therapeutic and vaccination applications // Recent Pat. DNA Gene Seq. 2007 Vol. 1, No. 3. P. 207–213. doi: 10.2174/187221507782360245
  8. Borgoyakova M.B., Karpenko L.I., Rudometov A.P. et al. Immunogenic properties of the DNA construct encoding the receptor-binding domain of the SARS-CoV-2 spike protein // Mol. Biol. (Mosk). 2021. Vol. 55, No. 6. P. 889–898. doi: 10.1134/S0026893321050046
  9. Merkuleva I.A., Shcherbakov D.N., Borgoyakova M.B. et al. Comparative immunogenicity of the recombinant receptor-binding domain of protein S SARS-CoV-2 obtained in prokaryotic and mammalian expression system // Vaccines (Basel). 2022. Vol. 10, No. 1. P. 96. DOI: 0.3390/vaccines10010096
  10. Modjarrad K., Roberts C.C., Mills K.T. et al. Safety and immunogenicity of an anti-Middle East respiratory syndrome coronavirus DNA vaccine: a phase 1, open-label, single-arm, dose-escalation trial // Lancet Infect. Dis. 2019. Vol. 19, No. 9. P. 1013–1022. doi: 10.1016/S1473-3099(19)30266-X

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Микроскопия мышечной ткани мышей, иммунизированной phMGFP: a — внутримышечное введение phMGFP; b — введение phMGFP электропорацией

Скачать (122KB)
3. Рис. 2. RBD-специфичный гуморальный ответ у мышей, иммунизированных pVAXrbd. ИФА — иммуноферментный анализ; ЭП — электропорация. * p < 0,05

Скачать (77KB)
4. Рис. 3. Результаты анализа RBD-специфического Т-клеточного ответа у иммунизированных мышей линии BALB/c с использованием метода ELISpot. ЭП — электропорация. * p < 0,05

Скачать (78KB)

© Эко-Вектор, 2022



Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).