Биологические науки/5. Молекулярная биология

Коваленко Т.С., студентка

Национальный университет пищевых технологий, Украина

Штаммы вируса бешенства для производства вакцины антирабической

Бешенство (водобоязнь, гидрофобия) – острое инфекционное заболевание человека и теплокровных животных, которое проявляется в поражении центральной нервной системы. Возбудителем этого заболевания является вирус, который относится к семейству Rhabdoviridae, рода Lyssavirus. Итак, основным и единственным продуцентом вакцин, которые предотвращают развитие этого заболевания, является именно этот вирус и его штаммы [1].

Сегодня известно, что для изготовления вирусных вакцин нужно использовать различные клеточные линии:

• эмбрионы птиц, полученные из яиц свободных от специфических патогенов;

• человеческих диплоидных клеток (проходит контроль на наличие ретровирусов, также контролируется хромосомная характеристика, контролируется на животных разных видов: мышах, морских свинках, кроликах). На них получают вакцины против бешенства, краснухи и эпидемического паротита;

• почек кроликов (проходит контроль на наличие миксоматоза, микобактерий, лептоспироза, токсоплазмоза и других инфекционных агентов).

Эти клетки должны выращиваться на таких питательных средах:

Ø среда 199: аминокислоты L-формы, витамины, неорганические соли, твин 80, урацил, феноловый красный и др. При культивировании клеток добавляют сывороточные компоненты от 2% до 10%;

Ø основная среда ИГЛА, BME: среда содержит минимальное количество аминокислот и витаминов. Предусмотрена для культивирования различных типов клеток. Среда не содержит глицин и серин;

Ø минимальная среду ИГЛА, MEM: по сравнению с BME в 5 раз увеличено содержание аргинина, в 4 раза – гистидина, в 2 раза – все остальные аминокислоты, кроме глютамина. Не содержит биотина. Позволяет поддерживать культуре долгое время без дополнительной подкормки. Используется для культивирования клеток при производстве вирусных вакцин, например против бешенства и краснухи;

Ø минимальная среда ИГЛА в модификации Дюльбекко, DMEM: по сравнению с BME в 5 раз увеличено содержание аргинина, в 2 раза – глютамина, также добавлены глицин и серин, количество других витаминов и аминокислот увеличен в 2 раза;

Ø среда Лейбовиц L 115: глюкоза заменена на галактозу. В систему буфера не прибавляется бикарбонат натрия [2], [3].

К наиболее безопасным среди современных вакцин относятся расщепленные сплит-вакцины, которые содержат частицы вируса – изолированные поверхностные и внутренние белки. Изготавливается вакцина путем расщепления вирусных частиц с помощью органических растворителей или детергентов (β - пропиолактан), а также вирусные компоненты могут быть получены в лабораторных условиях с использованием генно-инженерной технологии [4].

Расщепленные вакцины характеризуются значительно меньшим риском побочных реакций, в связи с удалением реактогенных липидов, которые входят в состав оболочки вируса. Поскольку выработка вирусонейтрализирующих антител против бешенства идет на поверхностный гликопротеин, поэтому этот структурный компонент идет на использование для создания расщепленных вакцин. Использование методов генной инженерии для получения изолированного гликопротеина вируса, который исключает работу с патогеном, повышают безопасность полученных вакцин [4].

Известен способ получения вакцины против бешенства, содержащий поверхностный гликопротеин вируса бешенства, экспрессирован в эукариотических клетках. Кодирующую последовательность ДНК гликопротеина вируса бешенства получают реакцией оборотной транскрипции на матрице РНК вируса или искусственно синтезируют, после чего она может быть встроена в коммерческий экспрессирующий вектор [4].

Например, для экспрессии гликопротеина вируса бешенства в клетках Saccharomyces cerevisiae разработан специфический коммерческий плазмидный вектор pYES2. Получение гликопротеина вируса бешенства в клетках насекомых обеспечивается бакуловирусной системой экспрессии, например набором МахВас. [4], [5].

Высокий уровень экспрессии интересующего гена обеспечивается присутствием промоторных последовательностей, энхансер, сигнала полиаденилирования. Таким образом, получение поверхностного гликопротеина вируса бешенства возможно как в эукариотических, так и в прокариотических клетках, но целесообразнее использование эукариотических клеток тем, что они обеспечивают необходимыми модификациями, которые приводят к возникновению функционально-активного продукта. При пероральной иммунизации этим методом, гликопротеин вируса бешенства попадая в организм связывается с эпителием ротовой полости, что приводит к началу развития иммунитета [4].

Литература:

1. Petersen Brett W. , Rupprecht Charies E.. Human rabies epidemiology and Diagnosis // J. Biotechnol № 63. – 2010. – P. 247 – 253.

2. Jackson Alan C. Update on rabies // Review. № 12 – 2011. – P.31 – 43.

3.Краснопольский Ю.М, Борщевская М.И. Биотехнология иммунобиологических препаратов. – К: Харьков, 2008. – 312 c.

4. Патент № 2432963. Способ получения пероральной вакцини против вируса бешенства. Шмаров М. М.,Грибова И. Ю., Тутыхина И. Л.  и др. – 2011.

5. Bourhy H., Cowley J.A., Larrous F. at all. Phylogenetic relationships among rhabdovruses inferred using the L polymerase gene // J. General Virology. – № 6 2005. – Р. 145 – 159.