CC BY
14
DOI 10.29254/2077-4214-2018-1-1-142-252-256 УДК 615.371: 579.871.1:615.06
блисеева I. В., Бабич 6. М., Ждамарова Л. А., Блозерський В. I., Колпак С. А. МОЖЛИВ1 ШЛЯХИ П1ДВИЩЕННЯ БЕЗПЕЧНОСТ1 ДИФТЕР1ЙНИХ ВАКЦИН
ДУ «1нститут мшробюлогм та iмунолопí iM. I. I. Мечникова» (м. XapKiB)
babych_em@ukr.net
Зв'язок публшацм з плановими науково-до-слiдними роботами. Дана робота е фрагментом науково-дослщно! роботи «Визначити вплив кашлю-ково-дифтермних антигенiв на кгмтинно-опосеред-кований iмунiтет та обгрунтувати концептуальнi по-ложення створення вакцин у форсуючому режима, № державно! реестрацiI 0117и002276.
Вступ. Вакцини для масштабного використання повинн вiдповiдати вимогам якостi, встановленим ВООЗ, бути безпечними та ефективними в уЫх ц^ льових групах населення, легко адаптуватися до ка-лендарiв щеплень, вiдповiдати загальним технiчним вимогам, i мати вiдповiдну цiну для рiзних ринкових умов. Вважаеться, що дифтерiйний анатоксин вщпо-вiдае уЫм цим умовам [22,23]. Проте ВООЗ визнае, що локальн прояви у мюц iн'екцiI дифтерiйноI вакцини (еритема, Ыфтьтрат) спостерiгаються часто, вщ 10% i навiть понад 50% щеплень, у залежност вiд ктькост уведених попереднiх доз, передвакциналь-ного рiвня антитоксину, дози анатоксину, комбшаци з правцевим анатоксином та кашлюковою вакциною [22]. Вакцина АКДП залишаеться однiею з провiдних щодо показниюв реактогенностi, ризик яких по час-тотi та важкостi пiдвищуеться з кожною наступною бустер-дозою вакцини, починаючи з раннього пщ-лiткового вку [20].
По мiрi скорочення циркуляцп диких штамiв па-тогенних бактерм пiд впливом лкувально-профтак-тичних заходiв зростае необхiднiсть у розробцi iму-нобiологiчних препаратiв для компенсацiI природых бустер-процесiв, оскiльки перiодичне антигенне стимулювання помiж плановими щепленнями е ви-рiшальною умовою пiдтримування стабiльного на-пруженого специфiчного iмунiтету у щеплених осiб [10]. В якостi таких вакцин найбтьш перспективни-ми е мукозальн вакцини для перорального i назального застосування, можливiсть створення яких до-слiджуеться i в Укра1ы [3,4,6,14,16-19]. Вважаеться, що саме мукозальн вакцини стануть основним за-собом профiлактики багатьох iнфекцiйних захворю-вань [13,21]. Перевага мукозальних препара^в обу-мовлена стимулюванням iмунноI вщпов^д у цiлому i локально, у мюцях вхiдних ворiт патогенiв. Замша парентерального способу щеплення на перораль-ний, який характеризуемся природнiстю, нешва-зивнiстю, безболiснiстю, психологiчно не травмуе, е також одним з можливих шляхiв зменшення реакто-генностi дифтермно! вакцини.
Анатомо-фiзiологiчною основою перорально! iMyHi3a^i е iMyHHa система шлунково-кишкового тракту - GALT (англ. — gut associated lymphoid tissue), яка мютить 80% ycix iмунокомпетентних клiтин орга-ызму. il структурними елементами е солггары лiм-фоIднi фолiкули, Пей'еровi бляшки, апендикс, ме-зентерiальнi лiмфатичнi вузли. Вони забезпечують взаемодiю помiж антиген-презентуючими клiтинами i Т-лiмфоцитами пщ контролем клмтин iмунологiчно,i пам'ятi [1]. На апкальнм мембранi кишечного ет-телiю знаходяться Тоll-подiбнi рецептори (ТоН-like-receptors - TLR), трансмембраны молекули, котрi належать до елементiв уродженого iмунного захис-ту кишечного еттелю. Функцiями TLR-рецепторiв у ШКТ е забезпечення толерантной до шдигенно! мiкрофлори; зниження вiрогiдностi алергiчних ре-акцм; доставка антигену антиген-презентуючими клiтинами; пщвищення щiльностi помiжклiтинних зв'язкiв; iндукцiя антимiкробних пептидiв [8].
Через високоселективний фтьтр слизово! обо-лонки ШКТ - «епiтелiальнi отвори» - вiдбуваеться контрольований фiзiологiчний транспорт поживних речовин, вггам^в, солей, води, а також антигеыв. Другим механiзмом надходження антигенiв з про-свiту кишки е !х транспортировка через М-клiтини, котрi розташованi над Пей'еровими бляшками, не мають мiкроворсинок, але мають мiкроскладоч-ки (М-microfolds). Шляхом ендоцитозу вони тран-спортують макромолекули через клiтину, в процес транспортировки вiдбуваеться оголення антигенних структур речовини, на базолатеральнм мембра-нi здiйснюеться стимуляцiя дендритних клггин, i у верхнiй частинi Пей'ерово! бляшки антиген презен-туеться Т^мфоцитам. Антигени, що презентуються Т-хелперам i макрофагам, розпiзнаються i, у випад-ку наявностi на поверхнi клмтин вiдповiдних антигену рецепторiв, Th0-кJliтини трансформуються у Th1 або у Th2. Трансформацiя у Th1 супроводжуеться про-дукцiею прозапальних цитокинiв: IL-1, TNF-a, IFN-y, активiзацiею фагоцитозу, мiграцiею нейтроф^в, пiдсиленням окиснювальних реакцiй, синтезом IgA, усi цi реакцiI спрямованi на елiмiнацiю антигену. Ди-ференцировка у Th2 сприяе продукуванню протиза-пальних цитокиыв: IL-4, IL-5, IL-10, зазвичай супро-воджуе хронiчну фазу запалення з утворенням IgG, а також сприяе утворенню IgЕ з розвитком атопп. Вiрогiдно, при зниженнi стимулюючого впливу бак-терiальних антигенiв, вщбуваеться переключення диференцiювання Th-лiмфоцитiв з Th1 (з продуку-
ванням IL-6, IL-12, IL-18, IFN-y, IgA) переважно на Th2 (з продукуванням IL-4, IL-10, IgG,IgE) [1,9].
В^мфоцити в процесi вiдповiдi GALT-системи трансформуються у плазматичнi клiтини i виходять з кишечнику в мезентерiальнi лiмфовузли, а звiдти через грудну лiмфатичну протоку - у кров i далi до слизових оболонок рiзних органiв: ротово! порож-нини, бронхiв, сечостатевих шляхiв, до молочних залоз. 80% лiмфоцитiв повертаються назад до кишечнику (англ. — homing) [9].
В нормi домЫуючим серед уЫх класiв iмуноглобу-л^в, що синтезуються у кишечнику, е секреторний IgA (SIgA). Вiн, як килимом, покривае слизову обо-лонку i перешкоджае розвитку iнфекцiйного процесу шляхом формування колоызацмно! резистентностi до заселення патогеном - приеднанню мiкробiв до епiтелiю, нейтралiзуе вiруси, затримуе проникнення у кров розчинних антигеыв. Вакцини, нанесен на слизовi оболонки, викликають розвиток мiсцевого iмунiтету з високим рiвнем секрецiI iмуноглобулiнiв класу IgA. М-клггини захоплюють переважно антиге-ни в комплексi з IgA з наступною стимуляцiею про-дукци IgA. На вiдмiну вiд IgG, основного системного iмуноглобулiну, SIgA зв'язуе антигени на поверхн слизово! оболонки, перешкоджаючи проникненню !х усередину оргаызму i тим самим попереджуе розвиток запалення [1,9].
Aле мукозальн вакцини характеризуються слаб-кою iмуногеннiстю, що обмежуе !х використання рамками вакцин для бустер-iмунiзацií. З метою пщсилення протективно! активностi таких вакцин запропоновано ряд «мукозальних» ад'юван^в: тер-молабiльний токсин E. coli та його числены мутант-н форми, одержанi методом сайт-спрямованого мутагенезу, токсин збудника холери, лтопроте-!ни, мукопептиди, лiпополiсахариди, ол^онукле-отиди бактерiально! ДНК, сапонiн, цитокiни [1215,21]. Перспективнють впровадження мукозальних ад'ювантiв залежить вщ !х здатностi зберiгати толе-рантнiсть кишечника до харчових алергеыв, протек-тивнi антигени у поеднанн з ад'ювантом не повиннi викликати аутоiмуннi реакцп до клiтин хазя!на.
Вiдмова вiд нейротоксичного ад'юванту гщро-ксиду алюмiнiю у дифтерiйних вакцинах i замiна його на ад'ювант бактермного походження вiдкривае можливiсть уникнути токсично! дм хiмiчно! речовини, пщвищити iмуногеннiсть дифтерiйного анатоксину, стимулювати реакцп Тh1-клiтинного захисту орга-нiзму, сприяти активiзацi! систем уродженого iмунi-тету та антиколоызацмно! резистентностi [5,11].
Мета дослщження. Вивчення ефективностi пе-рорального щеплення лабораторних тварин натив-ним очищеним дифтерiйним анатоксином та прин-ципово! можливостi замiни у складi комбiнованих дифтерiйних вакцин хiмiчного ад'юванту гщроксиду алюмiнiю на ад'ювант бактермного походження.
Об'ект i методи дослщження. Експеримен-ти проводилися на пiдцослiдних тваринах - кролях середньою вагою до 3 кг. Ус тварини в ходi експе-рименту отримували стандартний рацюн вiварiю, мали вщповщн умови утримання вiдповiдно до ре-комендованих в наступних документах [7]. Експе-риментальнi дослiдження було проведено з дотри-
мання вимог гуманного ставлення до пщдослщних тварин, регламентованих Законом Укра1ни «Про за-хист тварин вщ жорстокого поводження» (№ 3447-IV вiд 21.02.2006 р.) та бвропейською конвенцiю про захист хребетних тварин, як використовуються для дослщних та iнших наукових цтей (Страсбург, 18.03.1986 р.).
Кролiв вакцинували монопрепаратами натив-ного очищеного дифтермного анатоксину (НОДА) та дифтерiйноI вакцини АД-М виробництва ПАТ «Фармстандарт- Бюлк», експериментальними ком-бiнованими вакцинними препаратами, яю мiстили бактерiйнi антигени, виготовлен з музейних культур C. рзеис1осМрИ1:Иеп1:юит, C. diphtheriae var. mitis tox-, C.diphtheriae, var. gravis, tox+, за допомогою уль-тразвуково! дезiнтеграцiI мiкробних клiтин за автор-ським методом [8].
Одержання антигенних препара^в з мiкробноI маси C. diphtheriae вщбувалося за принциповою схемою, яка складалася з наступних етатв: (1) до-бову агарову культуру C. diphtheriae змивали фiзi-ологiчним розчином, готували мiкробну завись; (2) iнактивували II та перевiряли вiдсутнiсть росту ко-ринебактерiй; (3) тричi вiдмивали мiкробнi клiтини фiзiологiчним розчином; (4) ресуспендували 20%-им сольовим розчином; (5) вщмивали фiзiологiчним розчином; (6) мiкробну завись пщдавали обробцi ультразвуком; (7) роздтяли супернатант i осад шляхом центрифугування; (8) супернатант фтьтрували скрiзь мiлiпоровi фiльтри «Владiпор».
Пероральна iмунiзацiя здiйснювалася натщесер-це через зонд у загальнм дозi 600 Lf за один прийом або роздрiбнено за декiлька прийомiв; пщшюрно уводилось 20 Lf препарату. Вибiр високо! перораль-но! дози був пов'язаний з необхщнютю подолання препаратом середовища шлункового бар'еру. Анти-генну дю дослiджуваних препаратiв дослiджували за допомогою РПГА. Аналiз даних серолопчного до-слiдження проводився по середым геометричним рiвнiв антитiл у серопозитивних кролiв.
Результати дослiдження та Ух обговорення. Перший етап доотджень був присвячений визна-ченню результативностi перорально! вакцинацiI монопрепаратом НОДА (перша група тварин) у по-рiвняннi з парентеральним (пщшюрним) шляхом уведення вакцини (друга група тварин). Кролiв iму-нiзували двiчi. Слiд зазначити, що пiд час спосте-реження усi тварини були жвавими, активно спо-живали !жу. Щотижневi данi РПГА представленi у таблиц 1.
Порiвняння перорального та пщшюрного спо-собiв уведення нативного очищеного дифтермного анатоксину по результатам визначення титрiв ан-титоксичних антитт пiсля первинно! та повторно! вакцинацп показало, що пероральна вакцинацiя на першому-другому тижнi вже при першому введеннi вакцини виявилася iстотно ефективншою, нiж пщ-шкiрний шлях: титри антитоксичних антитт, вщ-повiдно, були у 8 та 5,6 разiв бтьшими (табл. 1). Максимальний рiвень антитiл при первинному перо-ральному введены НОДА був досягнутий на другому тижн пюля щеплення - 0,17, а при пщшюрному введены - на четвертому тижн - 0,06 МО/мл.
При повторному введеннi НОДА перевага перорального шляху введення стала ще вираз-нiшою: з другого тижня рiвнi ан-титоксичних антитiл в^^знялися у понад 100 разiв. Максимальн показники гуморального iмунiтету проти дифтери зареестровано на другому-третьому тижнi - 21,3 та 16,0, вщповщно. В той же час пщ-шюрне введення НОДА дало мож-ливють одержати максимальний рiвень антитiл - 6,4 на першому тижнi пюля повторного щеплення, а на-далi титри антитiл знижувалися з 0,2 до 0,06.
Якщо в першому дослд для вакци-нацií кролiв використовувався натив-ний очищений дифтерiйний анатоксин, який не мютив мiнерального ад'юванту алюмiнiю, i рiвень гуморального iму-нiтету пiсля парентерального введення вакцини виявився взагалi невисо-ким, то в подальшому експериментi пщшюрне щеплення офiцинальною вакциною АД-М, сорбованою на гщро-ксидi алюмiнiю (у дозi 20 Lf/мл), вже з другого тижня дало надвисок титри антитоксичних антитт - 64,0 МО/мл (контроль) Потужна дiя мiнерального ад'юванту в цтому нiвелювала мож-ливий вплив доотджуваних бактерм-них антигеыв рiзного походження як можливих кандида^в у ад'юванти на рiвень гуморального iмунiтету: титри антитiл у дослщнм групi на другому-третьому тижнях дорiвнювали контролю (табл. 2).
Але слщ вiдзначити, що на першому тижн рiвень антитiл у контролi у 16 разiв перевищував титри, що сформу-валися пщ дiею комбiнованих експери-ментальних препара^в - 0,06 МО/мл. З четвертого тижня ситуа^я змiнилася, i титри антитт в дослщнм групi значно перевищували контрольний рiвень.
Для подальшого вивчення ад'ювантно! дИ бак-терiальних антигенiв було використано препарат НОДА, втьний вiд мiнерального ад'юванту, i взятий у зменшенiй у 10 разiв (2 Lf) дозi, у поеднанн з бак-терiйними антигенними препаратами, виготовлен з культури C. diphtheriae, var. gravis, tox+ (табл. 3).
До складу експериментальних комбЫованих вакцин було взято препарати поверхневих антигеыв кттинно! стiнки C. diphtheriae рiзноI мiри очищен-ня: ультразвуковий дезЫтеграт мiкробних клiтин збудника дифтери (ДЗ), нативний супернатант (СН) та фтьтрований через фтьтри «Владтор» (СН-ф). Максимальнi титри антитiл було одержано при ви-користаннi в якост ад'юванта нативного препарату ДЗ - вщ 2,0 до 0,25 МО/мл. Розведення нативного ад'юванту у 2,5 рази теж дало достатньо висок титри антитт - вщ 0,5 до 2,0 МО/мл. Очищення до-слщжуваного антигенного препарату за допомогою
Таблиця 1.
Динамка титрiв антитоксичних aнтитiл у тварин, вакцинованих НОДА при пероральному та парентеральному введент препарату
№ Шляхи i дози введення НОДА Даш РПГА, МО/мл
п/п 7-й 14-й 21-й 28-й
1 Первинне введення peros, 600 Lf 0,08 0,17 0,01 0
2 Повторне введення per os, 600 Lf 10,7 21,3 16,0 8,0
3 Первинне п/ш введення НОДА, 20 Lf 0,01 0,03 0,05 0,06
4 Повторне п/ш введення НОДА, 20 Lf 6,4 0,2 0,08 0,06
Таблиця 2.
Динамка даних РПГА при парентеральнш вакцинацм кролiв АД-М вакциною i3 додаванням дослiджувaних мiкробних aд'ювaнтiв
№ п/п Ад'ювант Рiвень антитт, МО/мл
7 дшв 14 дшв 21 день 28 дшв
К 1,0 64,0 64,0 64,0
1 C. pseudodiphtheriticum 0,06 64,0 64,0 >>64,0
2 C. diphtheriae var. mitis tox- 0 64,0 64,0 >>64,0
3 C. pseudodiphtheriticum 0,06 64,0 64,0 >>64,0
Таблиця 3.
Ад'ювантна дiя бaктерiaльних aнтигенiв при парентеральному щепленнi кролiв зменшеною дозою
НОДА
№ п/п Вакцина Даш РПГА, МО/мл
7-й 14-й 21-й 28-й
1 0,33 мл НОДА (2 Lf) + 1,0 мл ДЗ 2,0 1,0 1,0 0,25
2 0,33 мл НОДА (2 Lf) + 1,0 мл ДЗ (розв. в 2,5 рази) 0,5 2,0 0,5 0,5
3 НОДА 0,33 мл (2 Lf) + 1,0 мл СН 1,0 0,5 0,25 0,125
4 НОДА 0,33 мл (2 Lf) + 1,0 мл СН-ф 0,125 0 0 0
К НОДА 0,33 мл (2 Lf) 0 0 0 0
Середня геометрична рiвнiв антитт у серопозитивних кролiв 0,6 1,0 0,5 0,25
центрифугування виявилося не менш результатив-ним, оскiльки рiвнi антитiл в тварин, щеплених iз за-стосуванням даного ад'юванту перевищували ре-комендований захисний рiвень 0,1 МО/мл у 2,5-10 разiв. Лише у випадку застосування найбiльш очи-щеного фiльтрованого антигенного препарату на першому тижн пiсля щеплення дало швидкоплинне пiдвищення титрiв антитiл до рiвня 0,125 МО\мл. В контроле при пiдшкiрному введеннi монопрепарату НОДА (2 Lf), сероконверси впродовж всього строку спостереження не вщбулося.
Середня геометрична титрiв антитiл у серопо-зитивних кролiв, за даними РПГА, одержаними на першому, другому i третьому тижнях пюля щеплення, ютотно (понад 2 та бтьше разiв) перевищувала загальноприйнятий захисний рiвень (0,1 МО/мл) (табл. 3).
Висновки
1. Пероральний споЫб iмунiзацií нативного очи-щеного дифтерiйного анатоксину при введены бус-тер-дози виявився ютотно ефективышим за пiд-
шюрний спосiб введення препарату: титри антитт у кролiв набагато перевищували захисний рiвень 0,1 МО/мл.
2. Комбша^я АД-М вакцини з рiзними бакте-рiйними антигенами (C. pseudodiphtheriticum, C. diphtheriae var. mitis tox-) призвела до сповiльнення формування гуморального iмунiтету на першому тижнi пюля щеплення у порiвняннi з контролем та
появи надвисоких титрiв антитт з четвертого тижня, котрi перевищували контрольний рiвень.
3. Зменшення дози НОДА у 10 разiв (до 2 Lf) дало можливiсть показати ефективну ад'ювантну дiю бак-термних антигенних препаратiв C. diphtheriae, var. gravis, tox+ рiзноI мiри очищення при пiдшкiрному шляху щеплення i вiдповiдну динамiку гуморальних антитiл.
Л^ература
1. Aleksandrova VA. Osnovy ymmunnoi systemy zheludochno-kyshechnoho trakta. SPb: MALO; 2006. 44 s. [in Russian].
2. Babych YeM, Yelyseieva IV, Bilozerskyi VI, Zhdamarova LA, Isaienko OYu, Bobyrieva IV, Horbach TV, vynakhidnyky; Derzhavna ustanova «Instytut mikrobiolohiyi ta imunolohiyi im. I. I. Mechnykova NAMN Ukrayiny», patentovlasnyk. Sposib otrymannia bakteriinoho dyfteriinoho antyhenu. № 86891 UA. 2014 Sich 10. [in Ukrainian].
3. Babych YeM, Yelyseieva IV, Zhdamarova LA, Bilozerskyi VI, Bobyrieva IV. Vyvchennia vplyvu peroralnoho vvedennia antyhennykh preparativ zbudnyka dyfterii na rozvytok kozhnoi reaktsii u kroliv. Annals of Mechnikov Insitute. 2013;1:40-3. [in Ukrainian].
4. Babych YeM, Yelyseieva IV, Zhdamarova LA, Bilozerskyi VI, Isaienko OYu, Bobyrieva IV. Vplyv peroralnoho vvedennia kashliukovykh antyhennykh preparativ na dermonekrotychnu reaktsiiu u kroliv. Annals of Mechnikov Insitute. 2013;1:51-7. [in Ukrainian].
5. Ielyseieva IV, Babych YeM, Bilozerskyi VI, Zhdamarova LA, Kolpak SA. Nehatyvni efekty, indukovani adiuvantamy vaktsyn. Aktualni problemy suchasnoi medytsyny. 2016;16(54 Ch. 2):279-86. [in Ukrainian].
6. Ielyseieva IV, Babych YeM, Skliar NI, Volianskyi YuL, Bilozerskyi VI, Zhdamarova LA, ta in. Perspektyvy zastosuvannia peroralnykh shcheplen proty dyfterii. Medytsyna sohodni i zavtra. 2007;3:139-43. [in Ukrainian].
7. Kozhemiakin YuM, Khromov OS, Filonenko MA, Saifetdinova HA. Naukovo-praktychni rekomendatsii utrymannia laboratornykh tvaryn ta roboty z nymy. K.: Ministerstvo okhorony zdorovia Ukrainy, derzhavnyi farmakolohichnyi tsentr; 2002. 155 s. [in Ukrainian].
8. O roly antymykrobnykh peptydov v mekhanyzmakh vrozhdennoho ymmunyteta kyshechnyka cheloveka. [Redaktsyonnaia statia]. Klynycheskye perspektyvy hastroenterolohyy, hepatolohyy. 2004;3:2-10. [in Russian].
9. Rush K, Petere U. Kyshechnyk - tsentr upravlenyia ymmunnoi systemoi. Byolohycheskaia medytsyna. 2003;3:4-9. [in Russian].
10. Bader MS, McKinsey DS. Postexposure prophylaxis for common infectious diseases. Am Fam Physician. 2013;88(1):25-32.
11. Esposito S, Prada E, Mastrolia MV, Tarantino G, Codeca C, Rigante D. Autoimmune/inflammatory syndrome induced by adjuvants (ASIA): clues and pitfalls in the pediatric background. Immunol. res. 2014;60(2-3):366-75.
12. Garcon N, Geert Leroux-Roels, Wen-Fang Cheng. Vaccine adjuvants. Perspectives in Vaccinology. 2011;1:89-113.
13. Hasegawa H, van Reit E, Kida H. Mucosal Immunization and Adjuvants. Curr Top Microbiol Immunol. 2015;386:371-80.
14. Khan A, Singh S, Galvan G, Jagannath C, Sastry KJ. Prophylactic Sublingual Immunization with Mycobacterium tuberculosis Subunit Vaccine Incorporating the Natural Killer T Cell Agonist Alpha-Galactosylceramide Enhances Protective Immunity to Limit Pulmonary and Extra-Pulmonary Bacterial Burden in Mice. Vaccines (Basel). 2017;5(4):47-52.
15. Nakao R, Hasegawa H, Dongying B, Ohnishi M, Senpuku H. Assessment of outer membrane vesicles of periodontopathic bacterium Porphyromonas gingivalis as possible mucosal immunogen. Vaccine. 2016;34(38):4626-34.
16. Niven R. Prospects and challenges: inhalation delivery systems. Therapeutic Delivery. 2013;4(5):519-22.
17. Nizard M, Diniz MO, Roussel H, Tran T, Ferreira LC, Badoual C, et al. Mucosal vaccines: Novel strategies and applications for the control of pathogens and tumors at mucosal sites. Hum Vaccin Immunother. 2014;10(8):2175-87.
18. Patel H, Yewale C, Rathi MN, Misra A. Mucosal immunization: a review of strategies and challenges. Crit Rev Ther Drug Carrier Syst. 2014;31(4):273-303.
19. Reis CP, Silva C, Martinho N, Rosado C. Drug carriers for oral delivery of peptides and proteins: accomplishments and future perspectives. Therapeutic Delivery. 2013;4(2):251-65.
20. Scheifele DW, Ochnio JJ, Halperin SA. Cellular immunity as a potential cause of local reactions to booster vaccination with diphtheria and tetanus toxoids and acellular pertussis antigens. Pediatr Infect Dis J. 2009;28(11):985-89.
21. Ulmer JB, Valley U, Rappuoli R. Vaccine manufacturing: challenges and solutions. Nat Biotechnol. 2006;24(11):1377-83.
22. WHO position paper. Vaccine against diphtheria. Weekly Epidemiological Record. 2006; 3.
23. World Health Organization. GPV policy statement. Statement on vaccine quality. WHO/VSQ/GEN/96.02 REV. 1996; 1.
МОЖЛИВ1 ШЛЯХИ П1ДВИЩЕННЯ БЕЗПЕЧНОСТ1 ДИФТЕР1ЙНИХ ВАКЦИН влисеева I. В., Бабич в. М., Ждамарова Л. А., Бшозерський В. I., Колпак С. А.
Резюме. Стаття присвячена розробц пiдходiв до пщвищення безпечност дифтермних вакцин шляхом застосування перорально! бустер-iмунiзацiI та замЫи ад'юванту гщроксиду алюмЫт на бактермний антиген. Перевага мукозальних препара^в обумовлена стимулюванням iмунноI вщповщ у цтому i локально, у мюцях вхщних воргг патогеыв, зменшенням реактогенност завдяки природному шляху введення. Вщмова вщ гщроксиду алюмЫт у дифтермних вакцинах i замЫа його на ад'ювант бактермного походження вщкривае можливють уникнути нейротоксично! та аутоiмунно,í дм хiмiчноI речовини, пщвищити iмуногеннiсть дифтермного анатоксину, стимулювати реакцп ТЬИ-клмтинного захисту оргаызму, сприяти активiзацN систем уродженого iмунiтету та антиколоызацмно! резистентность
Пщдослщних кролiв вакцинували препаратами нативного очищеного дифтермного анатоксину,дифтермно! вакцини АД-М, експериментальними комбЫованими вакцинними препаратами, як мютили бактермы антиге-ни, виготовлен з музейних культур C. рseudodiphtheriticum, C. diphtheriae var. mitis tox-, C. diphtheriae, var. gravis, tox+ за допомогою ультразвуково! дезЫтеграцп мiкробних клмтин за авторським методом. По даним РПГА iз сироватками кровi щеплених кролiв, показано, що пероральний шлях вакцинацп дае можливють одержати
набагато бiльш напружений гуморальний захист у порiвняннi з пiдшкiрним щепленням навггь при первиннiй iмунiзацiï. Продемонстровано ефективну ад'ювантну дiю препаратiв поверхневих антигеыв кттинно'| стiнки C. diphtheriae рiзноï мiри очищення при введены ïx до складу НОДА.
Ключовi слова: дифтерiйнi вакцини, безпечнiсть, пероральна iмунiзацiя, ад'юванти, бактерiйний антиген.
ВОЗМОЖНЫЕ ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДИФТЕРИЙНЫХ ВАКЦИН
Елисеева И. В., Бабич Е. М., Ждамарова Л. А., Белозерский В. И., Колпак С. А.
Резюме. Статья посвящена разработке подходов к повышению безопасности дифтерийных вакцин путем применения пероральной бустер-иммунизации и замены адъюванта гидроксида алюминия на бактериальный антиген. Преимущества мукозальных препаратов обусловлены стимулированием иммунного ответа в целом и локально, в местах входных ворот патогенов, уменьшением реактогенности благодаря природному пути введения. Отказ от гидроксида алюминия в дифтерийных вакцинах и замена его на адъювант бактериального происхождения открывает возможность избежать нейротоксического и аутоиммунного действия химического вещества, повысить иммуногенность дифтерийного анатоксина, стимулировать реакции Thl-клеточной защиты организма, содействовать активизации систем врожденного иммунитета и антиколонизационной резистентности.
Подопытных кролей вакцинировали препаратами нативного очищенного дифтерийного анатоксина, дифтерийной вакциной АД-М, экспериментальными комбинированными вакцинными препаратами, которые содержали бактериальные антигены, полученные из музейных культур C. рseudodiphtheriticum, C. diphtheriae var. mitis tox-, C.diphtheriae, var. gravis, tox+ при помощи ультразвуковой дезинтеграции микробных клеток авторским способом. По данным РПГА с сыворотками крови привитых кролей показано, что пероральный путь вакцинации дает возможность получить гораздо более напряженный гуморальный иммунитет по сравнению с подкожной прививкой даже при первичной иммунизации. Продемонстрировано эффективное адъювантное действие препаратов поверхностных антигенов клеточной стенки C. diphtheriae разной степени очистки при введении их в состав НОДА.
Ключевые слова: дифтерийные вакцины, безопасность, пероральная иммунизация, адъюванты, бактериальный антиген.
POSSIBLE WAYS TO IMPROVE THE SAFETY OF DIPHTHERIAL VACCINES
Yelyseyeva I. V., Babych Ye. M., Zhdamarova L. A., Belozersky V. I., Kolpak S. A.
Abstract. Existing diphtheria vaccines cause local reactions (erythema, infiltration) from 10% and over 50% of vaccinations, the risk of which in frequency and severity increases with each subsequent booster dose of the vaccine, from early adolescence. The article is devoted to the development of approaches to increasing the safety of diphtheria vaccines by using oral booster immunization and replacement of the chemical adjuvant of aluminum hydroxide by bacterial antigen. The advantages of mucosal preparations are due to the stimulation of the immune response in general and locally, at the entrance gate of pathogens. Replacing the parenteral method of immunization with oral, which is characterized by naturalness, non-invasiveness, painlessness, does not psychologically traumatize, is also one of the possible ways to reduce the reactogenicity of the diphtheria vaccine. The refusal of the adjuvant of aluminum hydroxide in diphtheria vaccines and its replacement by an adjuvant of bacterial origin opens the possibility of avoiding the neurotoxic and autoimmune action of the chemical, increasing the immunogenicity of diphtheria toxoid, stimulating the Th1-cell defense of the organism, promoting the activation of innate immunity systems and anti-colonization resistance.
Experimental rabbits were vaccinated with mono-preparations of native purified diphtheria toxoid (NPDT) and diphtheria vaccine AD-M, experimental combined vaccine preparations that contained bacterial antigens obtained from museum cultures C. pseudodiphtheriticum, C. diphtheriae var. mitis tox-, C. diphtheriae, var. gravis, tox+ by means of ultrasonic disintegration of microbial cells according to the author's method. According to the RPHA with blood sera of rabbits vaccinated with the drugs studied, it has been shown that the oral route of vaccination makes it possible to obtain much more intense humoral immunity in comparison with subcutaneous vaccination even with primary dose of vaccine: the titers of antitoxic antibodies in the first-second week, respectively, were 8 and 5.6 times higher. The maximum level of antibodies in the initial oral administration of NPDT was obtained on the second week after inoculation - 0.17 lU/ml, and with subcutaneous administration - in the fourth week - 0.06 lU/ml. With the reintroduction of the NPDT, the advantage of the oral route of immunization became even more apparent: from the second week the levels of antitoxic antibodies differed by more than 100 times. The maximum titre of humoral immunity against diphtheria were revealed in the second and third week - 21.3 and 16.0 lU/ml, respectively. At the same time, the subcutaneous administration of the NPDT made it possible to obtain the maximum level of antibodies - 6.4 lU/ml in the first week after repeated vaccination, and then the antibody titers decreased from 0.2 to 0.06 lU/ml. The effective adjuvant effect of preparations of surface antigens of the C. diphtheriae cell wall of different degree of purification upon their introduction into the NPDT was demonstrated. The average geometric titres of antibodies in seropositive rabbits, according to the RPHA, obtained at the first, second and third weeks after vaccination, significantly exceeded the conventional protective level (0.1 lU/ml) by more than 2 times. ln the control, with subcutaneous administration of the drug NODA (2 Lf), seroconversion did not occur during the whole experimental observation period.
Key words: diphtheria vaccines, safety, oral immunization, adjuvants, bacterial antigen.
Рецензент - проф. Лобань Г. А.
Стаття надшшла 22.01.2018 року
