Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2802753C1 - Expression vector based on human adenovirus 5 serotype, inducing cross-protective immunity to influenza a viruses of subtype h1, and a pharmaceutical composition based on it - Google Patents

Expression vector based on human adenovirus 5 serotype, inducing cross-protective immunity to influenza a viruses of subtype h1, and a pharmaceutical composition based on it Download PDF

Info

Publication number
RU2802753C1
RU2802753C1 RU2023115884A RU2023115884A RU2802753C1 RU 2802753 C1 RU2802753 C1 RU 2802753C1 RU 2023115884 A RU2023115884 A RU 2023115884A RU 2023115884 A RU2023115884 A RU 2023115884A RU 2802753 C1 RU2802753 C1 RU 2802753C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
influenza
subtype
expression vector
virus
genome
Prior art date
Application number
RU2023115884A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Александрович Лысенко
Елена Сергеевна Седова
Светлана Викторовна Алексеева
Дмитрий Николаевич Щербинин
Ирина Леонидовна Тутыхина
Людмила Викторовна Верховская
Елена Дмитриевна Авдонина
Алина Сергеевна Банделюк
Наталья Юрьевна Вискова
Евгений Валерьевич Евграфов
Нина Александровна Довженко
Алена Эдуардовна Никонова
Ирина Алексеевна Калугина
Элина Алексеевна Евграфова
Максим Михайлович Шмаров
Борис Савельевич Народицкий
Денис Юрьевич Логунов
Александр Леонидович Гинцбург
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2802753C1 publication Critical patent/RU2802753C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biotechnology; immunology; medicine.
SUBSTANCE: invention relates to the field of biotechnology, immunology, medicine. An expression vector based on human adenovirus 5 serotype with deletion of E1 and E3 regions, carrying a modified hemagglutinin gene of influenza A virus of antigenically distant subtype H1, capable of inducing cross-protective immunity against infection caused by influenza A viruses of subtype H1 pathogenic to humans, without the effect of antigenic imprinting when administered to a subject as part of a pharmaceutical composition or influenza vaccine. A pharmaceutical composition based on it is also presented. The invention can be used in the pharmaceutical industry for the production of influenza vaccines.
EFFECT: invention makes it possible to create a viral vector expressing the gene of the target antigen that induces immunity to various strains of the human influenza A virus subtype H1 without the effect of antigenic imprinting, which can be used as a pharmaceutical composition for the prevention of influenza A subtype H1, and also be part of an influenza vaccine.
3 cl, 7 dwg, 2 tbl, 7 ex

Description

Область техникиField of technology

Настоящее изобретение относится к области биотехнологии, иммунологии, медицины. Оно касается экспрессионного вектора на основе аденовируса человека с защитным действием широкого спектра (кросс-протективного) в отношении вирусов гриппа А субтипа Н1, а также фармацевтической композиции на его основе. Изобретение может быть использовано в фармацевтической промышленности для производства противогриппозных вакцин.The present invention relates to the field of biotechnology, immunology, and medicine. It concerns an expression vector based on a human adenovirus with a broad-spectrum protective effect (cross-protective) against influenza A viruses of the H1 subtype, as well as a pharmaceutical composition based on it. The invention can be used in the pharmaceutical industry for the production of influenza vaccines.

Предшествующий уровень развитияPrevious level of development

Грипп - высококонтагиозное инфекционное заболевание, широко распространенное по всему миру. В структуре заболеваемости гриппом значительную долю составляют штаммы вируса гриппа А субтипа Н1. Важнейшей мерой защиты от гриппозной инфекции и ограничения ее распространения является вакцинопрофилактика с помощью трехвалентных или четырехвалентных вакцин, в состав которых обязательно входит антигенный компонент, полученный из ожидаемого к циркуляции в предстоящем сезоне штамма вируса гриппа А субтипа Н1.Influenza is a highly contagious infectious disease that is widespread throughout the world. In the structure of influenza morbidity, a significant proportion is made up of influenza A virus strains of subtype H1. The most important measure of protection against influenza infection and limiting its spread is vaccination using trivalent or quadrivalent vaccines, which necessarily include an antigenic component obtained from the strain of influenza A virus subtype H1 expected to circulate in the coming season.

Эффективность существующих сезонных вакцин находится в прямой зависимости от степени соответствия антигенной структуры гемагглютининов (HA) вируса гриппа, входящих в состав вакцины, и штаммов гриппа, циркулирующих среди населения в текущий эпидемический сезон. При этом иммунодоминантные эпитопы гемагглютинина вируса гриппа расположены на его глобулярной части и антитела к ним способны нейтрализовать вирус, что является основой защитного иммунного ответа после вакцинации. Высокая антигенная вариабельность (т.н. «антигенный дрейф») иммунодоминантных эпитопов гемагглютинина вызывает необходимость в ежегодном обновлении состава вакцин в отношении штаммов вируса гриппа А. Однако даже обновленные вакцины не всегда оказываются эффективными в очередном эпидемиологическом сезоне по причине несоответствия ожидаемого и пришедшего штамма вируса гриппа. Антигенные эпитопы широкой специфичности, которые вызывают образование перекрестных антител внутри субтипа Н1, не являются иммунодоминантными и поэтому при иммунизации нативным гемагглютинином в составе инактивированных вакцин к ним вырабатывается незначительное количество антител, которое не позволяет получить защитный иммунный ответ широкого спектра действия. Проблема широко рассматривается в научной литературе (Lee J., Boutz D.R., et all. Molecular-level analysis of the serum antibody repertoire in young adults before and after seasonal influenza vaccination. // Nat Med. 2016 Dec;22(12):1456-1464; Laursen N.S., Friesen R.H.E., Zhu X., et all. Universal protection against influenza infection by a multidomain antibody to influenza hemagglutinin. Science. 2018 Nov 2;362(6414):598-602).The effectiveness of existing seasonal vaccines is directly dependent on the degree of correspondence between the antigenic structure of the influenza virus hemagglutinins (HA) included in the vaccine and the influenza strains circulating among the population during the current epidemic season. At the same time, the immunodominant epitopes of the influenza virus hemagglutinin are located on its globular part and antibodies to them are able to neutralize the virus, which is the basis of the protective immune response after vaccination. High antigenic variability (the so-called “antigenic drift”) of immunodominant hemagglutinin epitopes necessitates an annual update of the composition of vaccines against influenza A virus strains. However, even updated vaccines are not always effective in the next epidemiological season due to the discrepancy between the expected and arriving virus strains flu Antigenic epitopes of broad specificity, which cause the formation of cross-antibodies within the H1 subtype, are not immunodominant and therefore, when immunized with native hemagglutinin as part of inactivated vaccines, a small amount of antibodies is produced to them, which does not allow one to obtain a broad-spectrum protective immune response. The problem is widely considered in the scientific literature (Lee J., Boutz D.R., et all. Molecular-level analysis of the serum antibody repertoire in young adults before and after seasonal influenza vaccination. // Nat Med. 2016 Dec;22(12):1456 -1464; Laursen N.S., Friesen R.H.E., Zhu X., et all. Universal protection against influenza infection by a multidomain antibody to influenza hemagglutinin. Science. 2018 Nov 2;362(6414):598-602).

Кроме вариабельности гемагглютинина вируса гриппа, на защитную эффективность противогриппозных вакцин может оказать феномен «антигенного импринтинга». Предполагают, что основные механизмы этого феномена реализуются за счет ранее выработанных антител в ответ на предыдущие вакцинации или переболевания гриппом (Zarnitsyna V.I., et all. Multi-epitope models explain how pre-existing antibodies affect the generation of broadly protective responses to influenza. PLoS Pathog. 2016 Jun 23;12(6):e1005692). Феномен антигенного импринтинга может снизить эффективность вакцинации и вызвать нежелательные явления, поэтому его потенциальное возникновение следует учитывать на этапе разработки антигенных компонентов. В ряде публикаций отмечено, что феномен не наблюдается при последовательном заражении животных антигеннодалекими штаммами вируса гриппа (Gulati U., Kumari K., Wu W. et al. Amount and avidity of serum antibodies against native glycoproteins and denatured virus after repeated influenza whole-virus vaccination // Vaccine. - 2005. - Vol. 23. - P. 1414-1425; Kim J.H., Skountzou I., Compans R. et al. // Original antigenic sin responses to influenza viruses // J. Immunol. - 2009. - Vol. 183. - P. 3294-3301).In addition to the variability of influenza virus hemagglutinin, the phenomenon of “antigenic imprinting” may affect the protective effectiveness of influenza vaccines. It is assumed that the main mechanisms of this phenomenon are realized due to previously developed antibodies in response to previous vaccinations or illnesses with influenza (Zarnitsyna V.I., et all. Multi-epitope models explain how pre-existing antibodies affect the generation of broadly protective responses to influenza. PLoS Pathog 2016 Jun 23;12(6):e1005692). The phenomenon of antigenic imprinting can reduce the effectiveness of vaccination and cause adverse events, so its potential occurrence should be taken into account during the development of antigenic components. A number of publications note that the phenomenon is not observed during sequential infection of animals with antigenically distant strains of influenza virus (Gulati U., Kumari K., Wu W. et al. Amount and avidity of serum antibodies against native glycoproteins and denatured virus after repeated influenza whole-virus vaccination // Vaccine. - 2005. - Vol. 23. - P. 1414-1425; Kim J.H., Skuntzou I., Compans R. et al. // Original antigenic sin responses to influenza viruses // J. Immunol. - 2009 - Vol. 183. - P. 3294-3301).

Следовательно, основной нерешенной научно-технической проблемой при разработке вакцин является получение высокоиммуногенных антигенных компонентов, индуцирующих иммунитет широкого спектра действия против вирусов гриппа А, в частности внутри субтипа Н1. Для обеспечения эффективной профилактики сезонного гриппа вакцины должны обеспечивать перекрестную защиту не только от циркулирующих в настоящее время штаммов вируса гриппа А, но и от тех, которые могут возникнуть в будущем в результате мутаций вируса, а также не должны вызывать антигенный импринтинг. Антигенные компоненты с широким спектром действия против вируса гриппа А субтипа Н1 не будут требовать ежегодной замены в составе противогриппозных вакцин.Consequently, the main unresolved scientific and technical problem in the development of vaccines is the production of highly immunogenic antigenic components that induce broad-spectrum immunity against influenza A viruses, in particular within the H1 subtype. To provide effective prevention of seasonal influenza, vaccines must provide cross-protection not only against currently circulating influenza A virus strains, but also against those that may arise in the future as a result of virus mutations, and must not cause antigenic imprinting. Antigenic components with a broad spectrum of action against the influenza A virus of subtype H1 will not require annual replacement in the composition of influenza vaccines.

Показано, что некоторые антигены вируса гриппа имеют эпитопы, консервативные для филогенетически далеких штаммов вируса гриппа. Данные антигены и должны служить основой вакцины широкого спектра действия. Известно, что консервативные B-клеточные эпитопы располагаются в основном в стволовом домене гемагглютинина, специфичные антитела к которым были недавно обнаружены. При этом данные антитела реагируют сразу с несколькими подтипами вируса гриппа (гемагглютининами). Антитело CR6261 - с подтипами филогенетической группы 1 (Ekiert D.C. et al. Antibody recognition of a highly conserved influenza virus epitope // Science. - 2009. - Vol. 324. - Issue 5924. - P. 246-251), антитело CR8020 - с подтипами филогенетической группы 2 (Ekiert D.C., Wilson I.A. Broadly neutralizing antibodies against influenza virus and prospects for universal therapies // Current Opinion in Virology. - 2012. - Volume 2. - Issue 2. - April 2012. - P. 134-141), антитело FI6 - с подтипами обоих групп (Corti D. et al. A Neutralizing Antibody Selected from Plasma Cells That Binds to Group 1 and Group 2 Influenza A Hemagglutinins // Science. - 2011. - 12 Aug 2011. - Vol. 333. - Issue 6044. - P. 850-856). Показано, что антитела против стволового домена гемагглютинина способны препятствовать конформационным изменениям структуры НА, необходимым для проникновения вируса внутрь клетки.It has been shown that some influenza virus antigens have epitopes that are conserved among phylogenetically distant influenza virus strains. These antigens should serve as the basis for a broad-spectrum vaccine. It is known that conserved B-cell epitopes are located mainly in the stem domain of hemagglutinin, specific antibodies to which have recently been discovered. In this case, these antibodies react immediately with several subtypes of the influenza virus (hemagglutinins). Antibody CR6261 - with subtypes of phylogenetic group 1 (Ekiert D.C. et al. Antibody recognition of a highly conserved influenza virus epitope // Science. - 2009. - Vol. 324. - Issue 5924. - P. 246-251), antibody CR8020 - with subtypes of phylogenetic group 2 (Ekiert D.C., Wilson I.A. Broadly neutralizing antibodies against influenza virus and prospects for universal therapies // Current Opinion in Virology. - 2012. - Volume 2. - Issue 2. - April 2012. - P. 134-141 ), antibody FI6 - with subtypes of both groups (Corti D. et al. A Neutralizing Antibody Selected from Plasma Cells That Binds to Group 1 and Group 2 Influenza A Hemagglutinins // Science. - 2011. - 12 Aug 2011. - Vol. 333 . - Issue 6044. - P. 850-856). It has been shown that antibodies against the stem domain of hemagglutinin are able to prevent conformational changes in the HA structure necessary for virus penetration into the cell.

Следовательно, перспективным является представление HA иммунной системе в таком варианте, в котором иммунодоминантными выступают консервативные сайты стволовой части и максимально снижена иммуногенность иммунодоминантных антигенных сайтов в глобулярной части НА. При иммунизации таким антигеном НА ожидаемо получение кросс-реактивного иммунного ответа за счет индукции антител к стволовой части.Therefore, it is promising to present HA to the immune system in a variant in which conservative sites of the stem part are immunodominant and the immunogenicity of immunodominant antigenic sites in the globular part of HA is maximally reduced. When immunized with such an HA antigen, a cross-reactive immune response is expected due to the induction of antibodies to the stem part.

Таким образом, наиболее многообещающими антигенами для создания вакцин широкого спектра действия являются консервативные эпитопы гемагглютинина. В этой связи разрабатываются различные подходы к модификации гемагглютинина для придания ему новых иммуногенных свойств.Thus, the most promising antigens for creating broad-spectrum vaccines are conserved hemagglutinin epitopes. In this regard, various approaches to modifying hemagglutinin to give it new immunogenic properties are being developed.

Одним из подходов к решению задачи является получение только стволовой части гемагглютинина, так называемые «безголовые» гемагглютинины (Impagliazzo A., et al. A stable trimeric influenza hemagglutinin stem as a broadly protective immunogen.Science // 2015 - Sep 18;349(6254):1301-6.; Yassine H.M., et al. Hemagglutinin-stem nanoparticles generate heterosubtypic influenza protection // Nat Med. 2015 Sep;21(9):1065-70).One approach to solving the problem is to obtain only the stem part of hemagglutinin, the so-called “headless” hemagglutinins (Impagliazzo A., et al. A stable trimeric influenza hemagglutinin stem as a broadly protective immunogen.Science // 2015 - Sep 18;349(6254 ):1301-6.; Yassine H.M., et al. Hemagglutinin-stem nanoparticles generate heterosubtypic influenza protection // Nat Med. 2015 Sep;21(9):1065-70).

Известен патент, в котором применяется данный подход (WO/2019/070955). Раскрыты универсальные вирусы гриппа на основе укороченного белка гемагглютинина (HA) вируса гриппа, не имеющего головного домена (hrHA). Также раскрыта композиция, содержащая наночастицу, покрытую раскрытым полипептидом hrHA. Также раскрыта композиция, содержащая вирусоподобную частицу (VLP), экспрессирующую на своей поверхности раскрытый полипептид hrHA.There is a known patent that uses this approach (WO/2019/070955). Universal influenza viruses based on the truncated hemagglutinin (HA) protein of the influenza virus, which does not have a head domain (hrHA), have been disclosed. Also disclosed is a composition comprising a nanoparticle coated with the disclosed hrHA polypeptide. Also disclosed is a composition containing a virus-like particle (VLP) expressing the disclosed hrHA polypeptide on its surface.

Подход по созданию «обезглавленных» гемагглютининов (WO/2019/070955) имеет существенные недостатки, так как на практике чрезвычайно сложно их создать без потери конформационной укладки белка, что вызывает ухудшение иммуногенных свойств подобных антигенов.The approach to creating “headless” hemagglutinins (WO/2019/070955) has significant drawbacks, since in practice it is extremely difficult to create them without losing the conformational fold of the protein, which causes a deterioration in the immunogenic properties of such antigens.

Другим подходом является создание химерных гемагглютининов с экзотическими глобулярными частями (Krammer F., Palese P., Steel J.. Advances in universal influenza virus vaccine design and antibody mediated therapies based on conserved regions of the hemagglutinin // Curr Top Microbiol Immunol. 2015;386:301-21.; Hai R., et al. Influenza viruses expressing chimeric hemagglutinins: globular head and stalk domains derived from different subtypes // J Virol. 2012 May;86(10):5774-81).Another approach is the creation of chimeric hemagglutinins with exotic globular parts (Krammer F., Palese P., Steel J.. Advances in universal influenza virus vaccine design and antibody mediated therapies based on conserved regions of the hemagglutinin // Curr Top Microbiol Immunol. 2015; 386:301-21.; Hai R., et al. Influenza viruses expressing chimeric hemagglutinins: globular head and stalk domains derived from different subtypes // J Virol. 2012 May;86(10):5774-81).

Данный подход реализован в технических решениях патентов US11266734B2, US20190106461A1, EP1997831. This approach is implemented in technical solutions of patents US11266734B2, US20190106461A1, EP1997831.

Известно, что в патенте US11266734B2 представлены химерные полипептиды гемагглютинина (HA) и их применение для индуцирования иммунного ответа (например, гуморального ответа) против вируса гриппа. Также в настоящем документе предусмотрены способы получения антител к химерным полипептидам HA у субъекта. US11266734B2 is known to disclose chimeric hemagglutinin (HA) polypeptides and their use for inducing an immune response (eg, humoral response) against influenza virus. Also provided herein are methods of obtaining antibodies to chimeric HA polypeptides from a subject.

В свою очередь, в патенте EP1997831 описаны химерные вакцинные антигены против вируса птичьего гриппа (AI). Такие вакцинные антигены основаны на вирусных субъединицах, связанных с белковыми костимулирующими молекулами, которые усиливают как клеточное, так и гуморальное звено иммунного ответа. Химерные антигены могут быть получены в системах экспрессии, которые гарантируют правильную трехмерную укладку химерных молекул, составляющих основу настоящего изобретения.In turn, the patent EP1997831 describes chimeric vaccine antigens against the avian influenza virus (AI). Such vaccine antigens are based on viral subunits associated with protein co-stimulatory molecules, which enhance both the cellular and humoral components of the immune response. Chimeric antigens can be produced in expression systems that ensure proper three-dimensional folding of the chimeric molecules forming the basis of the present invention.

Подход по созданию химерных гемагглютининов (US11266734B2, EP1997831) также имеет существенные недостатки, заключающиеся в том, что во-первых, в глобулярной части находятся антигенные сайты С, D и Е, которые являются достаточно консервативными в пределах одного субтипа и, следовательно, при изменении глобулярной части теряется множество эпитопов, антитела к которым являются безусловно протективными, а во вторых, иммунодоминантными по-прежнему остаются антигенные сайты на верхушке HA. В результате, напряженный иммунный ответ широкого спектра действия на такие гемагглютинины сложно получить.The approach to creating chimeric hemagglutinins (US11266734B2, EP1997831) also has significant disadvantages, namely that, firstly, in the globular part there are antigenic sites C, D and E, which are quite conservative within one subtype and, therefore, when changing In the globular part, many epitopes are lost, antibodies to which are certainly protective, and secondly, the antigenic sites at the top of HA still remain immunodominant. As a result, a robust, broad-spectrum immune response to such hemagglutinins is difficult to obtain.

Существует еще один подход по модификации гемагглютинина - гипергликозилирование.There is another approach to modify hemagglutinin - hyperglycosylation.

Гликозилирование антигенов - это признанная стратегия уклонения вирусов от иммунного ответа хозяина. Гликозилирование гемагглютинина вируса гриппа происходит в основном в антигенных сайтах, причем сайтов гликозилирования со временем становиться больше (Medina R.A. et al. Glycosylations in the globular head of the hemagglutinin protein modulate the virulence and antigenic properties of the H1N1 influenza viruses. // Sci Transl Med. 2013 May 29;5(187):187ra70).Glycosylation of antigens is a recognized strategy for viruses to evade the host immune response. Glycosylation of influenza virus hemagglutinin occurs mainly at antigenic sites, and the number of glycosylation sites becomes larger over time (Medina R.A. et al. Glycosylations in the globular head of the hemagglutinin protein modulate the virulence and antigenic properties of the H1N1 influenza viruses. // Sci Transl Med 2013 May 29;5(187):187ra70).

В ряде публикаций было показано, что гипергликозилирование гемагглютинина в глобулярном домене приводит к значительному увеличению гетеросубтипических антител (Lin S.C., et al. Broader neutralizing antibodies against H5N1 viruses using prime-boost immunization of hyperglycosylated hemagglutinin DNA and virus-like particles // PLoS One -2012-7: e39075.; Lin S.C., et al. Glycan masking of hemagglutinin for adenovirus vector and recombinant protein immunizations elicits broadly neutralizing antibodies against H5N1 avian influenza viruses // PLoS One. 2014 Mar 26;9(3):e92822; Eggink D., Goff P.H., Palese P. Guiding the immune response against influenza virus hemagglutinin toward the conserved stalk domain by hyperglycosylation of the globular head domain // J Virol. 2014 Jan;88(1):699-704; Bajic G., Maron M.J., Adachi Y., et al. Influenza antigen engineering focuses immune responses to a subdominant but broadly protective viral epitope // Cell Host Microbe. 2019 Jun 12;25(6):827-835.e6).A number of publications have shown that hyperglycosylation of hemagglutinin in the globular domain leads to a significant increase in heterosubtypic antibodies (Lin S.C., et al. Broader neutralizing antibodies against H5N1 viruses using prime-boost immunization of hyperglycosylated hemagglutinin DNA and virus-like particles // PLoS One - 2012-7: e39075.; Lin S.C., et al. Glycan masking of hemagglutinin for adenovirus vector and recombinant protein immunizations elicits broadly neutralizing antibodies against H5N1 avian influenza viruses // PLoS One. 2014 Mar 26;9(3):e92822; Eggink D., Goff P.H., Palese P. Guiding the immune response against influenza virus hemagglutinin toward the conserved stalk domain by hyperglycosylation of the globular head domain // J Virol. 2014 Jan;88(1):699-704; Bajic G., Maron M.J., Adachi Y., et al. Influenza antigen engineering focuses immune responses to a subdominant but broadly protective viral epitope // Cell Host Microbe. 2019 Jun 12;25(6):827-835.e6).

Так, например, Eggink D. с соавт. в 2014 году ввели 7 мутаций в Ca1, Cb, Sa и Sb антигенные сайты HA штамма A/Puerto Rico/8/1934 H1N1 и, таким образом, гипергликозилировали НА (Eggink D., Goff P.H., Palese P. Guiding the immune response against influenza virus hemagglutinin toward the conserved stalk domain by hyperglycosylation of the globular head domain // J Virol. 2014 Jan;88(1):699-704). В конечном итоге они показали, что в отличие от дикого типа HA увеличивалась, во-первых, выработка антител к стволовой части HA, а во-вторых, такая иммунизация защищала мышей от вируса гриппа подтипа H9.For example, Eggink D. et al. in 2014, 7 mutations were introduced into the Ca1, Cb, Sa and Sb antigenic sites of the HA strain A/Puerto Rico/8/1934 H1N1 and, thus, hyperglycosylated HA (Eggink D., Goff P.H., Palese P. Guiding the immune response against influenza virus hemagglutinin toward the conserved stalk domain by hyperglycosylation of the globular head domain // J Virol. 2014 Jan;88(1):699-704). Ultimately, they showed that, unlike wild type, HA increased, firstly, the production of antibodies to the stem part of HA, and secondly, such immunization protected mice from the influenza virus subtype H9.

C другой стороны, имеются сведения о вероятности экранирования иммуногенных эпитопов в стволовой части гемагглютинина сайтами гликозилирования (Andrews S.F., et al. Is it possible to develop a "universal" influenza virus vaccine? Immunogenetic considerations underlying B-cell biology in the development of a pan-subtype influenza a vaccine targeting the hemagglutinin stem // Cold Spring Harb Perspect Biol. 2018 Jul 2;10(7). pii: a029413).On the other hand, there is information about the likelihood of shielding of immunogenic epitopes in the stem part of hemagglutinin by glycosylation sites (Andrews S.F., et al. Is it possible to develop a “universal” influenza virus vaccine? Immunogenetic considerations underlying B-cell in the biology of a pan -subtype influenza a vaccine targeting the hemagglutinin stem // Cold Spring Harb Perspect Biol. 2018 Jul 2;10(7). pii: a029413).

Подход по модификации гемагглютинина вируса гриппа на основе гипергликозилирования, по-видимому, является самым перспективным, поскольку позволяет точно экранировать необходимые антигенные сайты.The approach to modifying influenza virus hemagglutinin based on hyperglycosylation appears to be the most promising, since it allows precise screening of the required antigenic sites.

В общем понимании, создание антигенов вируса гриппа широкого спектра действия на основе гипергликозилирования заключается в том, чтобы заставить организм индуцировать выработку антител к необходимым эпитопам гемагглютинина вируса гриппа.In general terms, the creation of broad-spectrum influenza virus antigens based on hyperglycosylation is to force the body to induce the production of antibodies to the necessary epitopes of the influenza virus hemagglutinin.

В качестве вектора, экспрессирующего созданный модифицированный ген вируса гриппа наиболее перспективным представляется рекомбинантный аденовирус. В настоящее время рекомбинантные аденовирусы, которые обладают рядом преимуществ по сравнению с другими генетическими векторами, активно применяются в качестве вектора для экспрессии различных целевых антигенов возбудителей инфекционных заболеваний. Такие векторы безопасны - ДНК рекомбинантных аденовирусов не встраивается в геном клеток-мишеней и введенные аденовирусные частицы выводятся из организма в течение 4- 5 недель. При этом они способны проникать в широкий спектр как делящихся, так и неделящихся клеток, осуществляют высокоэффективную экспрессию генов, индуцируют гуморальный и цитотоксический иммунный ответ на экспрессируемый чужеродный антиген, не требуют адъювантов.Recombinant adenovirus seems to be the most promising as a vector expressing the created modified influenza virus gene. Currently, recombinant adenoviruses, which have a number of advantages over other genetic vectors, are actively used as a vector for the expression of various target antigens of infectious disease pathogens. Such vectors are safe - the DNA of recombinant adenoviruses is not integrated into the genome of target cells and the introduced adenoviral particles are eliminated from the body within 4-5 weeks. Moreover, they are able to penetrate a wide range of both dividing and non-dividing cells, carry out highly efficient gene expression, induce a humoral and cytotoxic immune response to the expressed foreign antigen, and do not require adjuvants.

Вирусный вектор на основе генома аденовируса человека 5 серотипа признан одним из наиболее иммуногенных аденовирусных векторов в отношении трансгена, предполагается, что это происходит из-за более эффективной трансдукции клеток с CAR- рецептором (Abbink P. et.al. Comparative seroprevalence and immunogenicity of six rare serotype recombinant adenovirus vaccine vectors from subgroups B and D. // J.Virol. - 2007.- May;81(9):4654-63). Таким образом, с точки зрения ожидаемой эффективности выбор аденовируса человека 5 серотипа для создания вакцины обоснован. (Coughlan L. Factors which contribute to the immunogenicity of non-replicating adenoviral vectored vaccines // Front. Immunol. -2020.-11:909).A viral vector based on the genome of human adenovirus serotype 5 is recognized as one of the most immunogenic adenoviral vectors in relation to the transgene, it is assumed that this is due to more efficient transduction of cells with the CAR receptor (Abbink P. et.al. Comparative seroprevalence and immunogenicity of six rare serotype recombinant adenovirus vaccine vectors from subgroups B and D. // J. Virol. - 2007.- May;81(9):4654-63). Thus, from the point of view of expected effectiveness, the choice of human adenovirus serotype 5 for creating a vaccine is justified. (Coughlan L. Factors which contribute to the immunogenicity of non-replicating adenoviral vectored vaccines // Front. Immunol. -2020.-11:909).

На сегодняшний день в мире активно ведутся разработки противогриппозных вакцин на основе антигенов широкого спектра действия, однако до сих пор зарегистрированные к применению препараты отсутствуют.Today, the world is actively developing influenza vaccines based on broad-spectrum antigens, but there are still no drugs registered for use.

Таким образом, для совершенствования эффективности профилактической иммунизации против сезонного гриппа крайне необходимо создание новых антигенов с защитным действием широкого спектра действия (кросс-протективного) в отношении вирусов гриппа А субтипа Н1, которые могут быть использованы в фармацевтической промышленности для производства противогриппозных вакцин.Thus, to improve the effectiveness of preventive immunization against seasonal influenza, it is imperative to create new antigens with a broad-spectrum protective effect (cross-protective) against influenza A viruses of the H1 subtype, which can be used in the pharmaceutical industry for the production of influenza vaccines.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Технической задачей изобретения является создание вирусного вектора, экспрессирующего ген целевого антигена, индуцирующего иммунитет к различным штаммам вируса гриппа А человека субтипа Н1 без эффекта антигенного импринтинга, который может применяться в качестве фармацевтической композиции для профилактики гриппа А субтипа Н1, а также входить в состав противогриппозной вакцины.The technical objective of the invention is to create a viral vector expressing the gene of a target antigen that induces immunity to various strains of human influenza A virus subtype H1 without the effect of antigenic imprinting, which can be used as a pharmaceutical composition for the prevention of influenza A subtype H1, and also be part of an influenza vaccine .

Технический результат заключается в получении экспрессионного вектора на основе аденовируса человека 5 серотипа с делецией Е1 и Е3 областей, несущего модифицированный ген гемагглютинина вируса гриппа А антигенно далекого субтипа Н1, способного обеспечить индукцию кросс-протективного иммунитета против инфекции, вызванной вирусами гриппа А субтипа Н1 патогенными для человека, без эффекта антигенного импринтинга при введении субъекту в составе фармацевтической композиции или противогриппозной вакцины.The technical result consists in obtaining an expression vector based on human adenovirus serotype 5 with a deletion of the E1 and E3 regions, carrying a modified hemagglutinin gene of the influenza A virus of the antigenically distant H1 subtype, capable of inducing cross-protective immunity against infection caused by influenza A viruses of the H1 subtype pathogenic for human, without the effect of antigenic imprinting when administered to a subject as part of a pharmaceutical composition or influenza vaccine.

Указанный технический результат достигается тем, что создан экспрессионный вектор на основе генома аденовируса человека 5 серотипа, индуцирующий кросс-протективный иммунитет к вирусам гриппа А субтипа Н1, содержащий:This technical result is achieved by creating an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5, inducing cross-protective immunity to influenza A viruses of subtype H1, containing:

- геном аденовируса человека 5-го серотипа, за исключением Е1 области, где удалены один или более эндогенных нуклеотидов с потерей её функциональной активности, и E3 области, где удалены один или более эндогенных нуклеотидов с потерей её функциональной активности;- the genome of human adenovirus serotype 5, with the exception of the E1 region, where one or more endogenous nucleotides are deleted with the loss of its functional activity, and the E3 region, where one or more endogenous nucleotides are deleted with the loss of its functional activity;

- экспрессионную кассету в месте удаления E1 области генома аденовируса, включающую: промотор, модифицированный ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1, с последовательностью SEQ ID NO: 1, где ген получен из вируса гриппа штамма A/swine/Illinois/A01672343/2017(H1N1), последовательность сигнала полиаденилирования.- an expression cassette at the site of deletion of the E1 region of the adenovirus genome, including: a promoter, a modified hemagglutinin gene of influenza A virus subtype H1, with the sequence SEQ ID NO: 1, where the gene is obtained from influenza virus strain A/swine/Illinois/A01672343/2017(H1N1 ), polyadenylation signal sequence.

В частном варианте исполнения экспрессионного вектора геном аденовируса человека 5-го серотипа представлен SEQ ID NO: 2.In a particular embodiment of the expression vector, the genome of human adenovirus serotype 5 is represented by SEQ ID NO: 2.

Кроме того, в частном варианте исполнения экспрессионного вектора, экспрессионная кассета в месте удаления Е1 области генома аденовируса включает регулируемый промотор, при этом в экспрессионный вектор в месте удаления Е3 области генома аденовируса дополнительно помещается экспрессионная кассета, включающая: конститутивный промотор, ген активатора транскрипции для регулируемого промотора, последовательность сигнала полиаденилирования. При этом, возможен вариант, когда экспрессия модифицированного гена гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1 в эукариотической клетке негативно регулируется в присутствии антибиотика тетрациклинового ряда.In addition, in a particular embodiment of the expression vector, the expression cassette at the site of deletion of the E1 region of the adenovirus genome includes a regulated promoter, while an expression cassette is additionally placed in the expression vector at the site of deletion of the E3 region of the adenovirus genome, including: a constitutive promoter, a transcription activator gene for the regulated promoter, polyadenylation signal sequence. In this case, it is possible that the expression of the modified hemagglutinin gene of the influenza A virus subtype H1 in a eukaryotic cell is negatively regulated in the presence of a tetracycline antibiotic.

Также создана фармацевтическая композиция для защиты от вирусов гриппа А субтипа Н1, содержащая в эффективном количестве разработанный экспрессионный вектор и фармацевтически приемлемый буферный раствор.A pharmaceutical composition has also been created for protection against influenza A viruses of subtype H1, containing an effective amount of the developed expression vector and a pharmaceutically acceptable buffer solution.

Кроме того, разработано применение фармацевтической композиции для защиты субъекта от вирусов гриппа А субтипа Н1. В том числе, в составе противогриппозной векторной вакцины.In addition, the use of a pharmaceutical composition to protect a subject from influenza A viruses of subtype H1 has been developed. Including as part of an anti-influenza vector vaccine.

Описание фигурDescription of the figures

На фиг.1 схематически представлено расположение единичных аминокислотных замен в модифицированном гемагглютинине swH1glyc (использована нумерация относительно HA субтипа H3 без учета сигнального пептида). На схеме обозначены субъединицы гемагглютинина НА1 и НА2, а также локализация глобулярного и стволового участков молекулы гемагглютинина.Figure 1 schematically shows the location of single amino acid substitutions in the modified hemagglutinin swH1glyc (numbering was used relative to HA subtype H3 without taking into account the signal peptide). The diagram shows the hemagglutinin subunits HA1 and HA2, as well as the localization of the globular and stem regions of the hemagglutinin molecule.

На фиг. 2 представлена схема экспрессионных кассет созданного экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc, гдеIn fig. Figure 2 shows a diagram of the expression cassettes of the created expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc, where

Ад5 - часть генома аденовируса, Ψ - сигнал упаковки аденовируса;Ad5 is part of the adenovirus genome, Ψ is the adenovirus packaging signal;

промотор Р - регулируемый промотор для гена, кодирующего модифицированный ген гемагглютинина swH1glyc;promoter P - regulated promoter for the gene encoding the modified hemagglutinin gene swH1glyc;

целевой ген - модифицированный ген гемагглютинина swH1glyc;target gene - modified hemagglutinin gene swH1glyc;

пА - сигнал полиаденилирования;pA - polyadenylation signal;

промотор К - конститутивный промотор для гена, продукт которого активирует транскрипцию регулируемого промотора;promoter K - constitutive promoter for a gene, the product of which activates transcription of the regulated promoter;

активатор - ген, продукт которого активирует транскрипцию регулируемого промотора;activator - a gene whose product activates transcription of a regulated promoter;

ИКП - инвертированные концевые повторы аденовируса;ICP - adenovirus inverted terminal repeats;

ΔE1 - участок удаления E1 области, куда встроена кассета экспрессирующая целевой ген;ΔE1 - site of deletion of the E1 region where the cassette expressing the target gene is inserted;

ΔE3 - участок удаления E3 области, куда встроена кассета экспрессирующая ген, продукт которого активирует транскрипцию регулируемого промотора.ΔE3 is the site of deletion of the E3 region, where a cassette expressing a gene is inserted, the product of which activates transcription of the regulated promoter.

На фиг. 3 представлена электрофореграмма результатов ПЦР-анализа экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc. Полученные в ходе анализа ПЦР - фрагменты (целевые полосы) требуемого размера подтверждают создание экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа по изобретению, так как показывают наличие аденовирусного генома и наличие целевого трансгена.In fig. Figure 3 shows an electropherogram of the results of PCR analysis of an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc. The fragments (target bands) of the required size obtained during the PCR analysis confirm the creation of an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5 according to the invention, since they indicate the presence of the adenoviral genome and the presence of the target transgene.

Обозначения:Designations:

М - маркер молекулярного веса Thermo Scientific Gene Ruler 1 kb DNA Ladder;M - molecular weight marker Thermo Scientific Gene Ruler 1 kb DNA Ladder;

Треки 1, 2, 3 - результат ПЦР на аденовирусный геном, где:Tracks 1, 2, 3 - PCR result for the adenoviral genome, where:

1 - контроль отрицательный;1 - negative control;

2 - контроль положительный (плазмида, несущая гексон аденовируса человека 5 серотипа);2 - positive control (plasmid carrying hexon of human adenovirus serotype 5);

3 - гексон аденовируса человека 5 серотипа (размер фрагмента 440 п.о.)3 - hexon of human adenovirus serotype 5 (fragment size 440 bp)

Треки 4, 5, 6 - результат ПЦР на трансген (модифицированный ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1, с последовательностью SEQ ID NO: 1), где:Tracks 4, 5, 6 are the result of PCR for the transgene (modified hemagglutinin gene of influenza A virus subtype H1, with the sequence SEQ ID NO: 1), where:

4 - контроль отрицательный;4 - negative control;

5 - контроль положительный (плазмида, несущая ген SwH1glyc);5 - positive control (plasmid carrying the SwH1glyc gene);

6 - ген SwH1glyc (размер фрагмента 730 п.о.).6 - SwH1glyc gene (fragment size 730 bp).

Фигура 4Figure 4

На фиг. 4 представлены результаты оценки иммуногенной активности экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc, проведенной методом ИФА с рекомбинантным гемагглютинином гетерологичного вируса гриппа A/California/04/2009 (H1N1) в сыворотках крови иммунизированных мышей. Ось абсцисс - разведения сывороток крови, ось ординат - оптическая плотность, измеренная с помощью спектрофотометра (при длине волны 450 нм). Кривые титрования обозначают следующие группы животных:In fig. Figure 4 presents the results of assessing the immunogenic activity of an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc, carried out by ELISA with recombinant hemagglutinin of the heterologous influenza virus A/California/04/2009 (H1N1) in the blood sera of immunized mice. The abscissa axis is the dilution of blood serum, the ordinate axis is the optical density measured using a spectrophotometer (at a wavelength of 450 nm). The titration curves represent the following animal groups:

На кривых титрования маркеры обозначают средние значения измерений оптической плотности по группам, а линиями с засечками отмечено стандартное отклонение.In the titration curves, markers indicate the average absorbance measurements by group, and the ticked lines indicate the standard deviation.

Фигура 5Figure 5

На фигуре 5 представлены результаты изучения кросс - протективного иммунного ответа мышей, иммунизированных экспрессионным вектором Ad5-swH1glyc в составе фармацевтической композиции при однократном интраназальном способе введения, в дозе 107 БОЕ/животное, с последующим заражением гетерологичным вирусом гриппа A/Victoria/2570/19 ma (H1N1). Figure 5 presents the results of a study of the cross-protective immune response of mice immunized with the Ad5-swH1glyc expression vector as part of a pharmaceutical composition with a single intranasal route of administration, at a dose of 10 7 PFU/animal, followed by infection with the heterologous influenza virus A/Victoria/2570/19 ma(H1N1).

На графиках кривые выживаемости и изменения массы тела обозначены следующим образом:In the graphs, the survival curves and changes in body weight are indicated as follows:

опытная группа мышей, иммунизированных экспрессионным вектором на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc в составе фармацевтической композиции; an experimental group of mice immunized with an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc as part of a pharmaceutical composition;

контрольная группа мышей, получившая буферный раствор. control group of mice that received a buffer solution.

5А. Выживаемость мышей, зараженных 15 LD50 вируса гриппа A/Victoria/2570/19 ma (H1N1).5A. Survival of mice infected with 15 LD 50 influenza virus A/Victoria/2570/19 ma (H1N1).

Ось ординат - % выживших животных. The y-axis is % of surviving animals.

Ось абсцисс - дни с момента заражения.The x-axis is days from the moment of infection.

Маркеры на линиях графика обозначают количество животных в группе. Markers on the graph lines indicate the number of animals in the group.

Различия между выживаемостью в группах иммунизированных мышей и контрольной группой являются статистически достоверными (p=0,0001).The differences between survival rates in the groups of immunized mice and the control group are statistically significant (p=0.0001).

5Б. Изменение массы тела мышей, зараженных 15 LD50 вируса гриппа штамма A/Victoria/2570/19 ma (H1N1).5 B. Changes in body weight of mice infected with 15 LD 50 influenza virus strain A/Victoria/2570/19 ma (H1N1).

Ось ординат - изменения массы тела животных в %. The y-axis is the change in body weight of animals in %.

Ось абсцисс - дни с момента заражения.The x-axis is days from the moment of infection.

Маркеры на линиях обозначают % изменения средней массы тела животных по группе.The markers on the lines indicate the % change in the average body weight of animals in the group.

Фигура 6Figure 6

На фигуре 6 представлены результаты изучения кросс-протективного иммунного ответа мышей, иммунизированных экспрессионным вектором на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc в составе фармацевтической композиции при однократном интраназальном способе введения, в дозе 107 БОЕ/животное, с последующим заражением гетерологичным вирусом гриппа A/California/05/09 ma (H1N1).Figure 6 presents the results of a study of the cross-protective immune response of mice immunized with an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc as part of a pharmaceutical composition with a single intranasal route of administration, at a dose of 10 7 PFU/animal, followed by infection with a heterologous influenza virus A/California/05/09 ma (H1N1).

На графиках кривые выживаемости и изменения массы обозначены следующим образом:In the graphs, the survival curves and weight changes are indicated as follows:

- опытная группа мышей, иммунизированных экспрессионным вектором на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc в составе фармацевтической композиции; - an experimental group of mice immunized with an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc as part of a pharmaceutical composition;

- контрольная группа мышей, получившая буферный раствор. - control group of mice that received a buffer solution.

6А. Выживаемость мышей, зараженных 15 LD50 вируса гриппа A/California/05/09 ma (H1N1).6A. Survival of mice infected with 15 LD 50 influenza A/California/05/09 ma (H1N1) virus.

Ось ординат - % выживших животных. The y-axis is % of surviving animals.

Ось абсцисс - дни с момента заражения.The x-axis is days from the moment of infection.

Маркеры на линиях графика обозначают количество животных в группе. Markers on the graph lines indicate the number of animals in the group.

Различия между выживаемостью в группах иммунизированных мышей и контрольной группой являются статистически достоверными (p=0,0001).The differences between survival rates in the groups of immunized mice and the control group are statistically significant (p=0.0001).

6Б. Изменение массы тела мышей, зараженных 15 LD50 вируса гриппа штамма A/Victoria/2570/19 ma (H1N1).6B. Changes in body weight of mice infected with 15 LD 50 influenza virus strain A/Victoria/2570/19 ma (H1N1).

Ось ординат - изменение массы тела животных в %.The y-axis is the change in body weight of animals in %.

Ось абсцисс - дни с момента заражения.The x-axis is days from the moment of infection.

Маркеры на линиях обозначают % изменения средней массы тела животных по группе.The markers on the lines indicate the % change in the average body weight of animals in the group.

Фигура 7Figure 7

На фиг. 7 представлены результаты изучения кросс-протективного иммунного ответа мышей, иммунизированных экспрессионным вектором Ad5-swH1glyc в составе фармацевтической композиции при однократном интраназальном способе введения, в дозе 107 БОЕ/животное, с последующим заражением гетерологичным вирусом гриппа A/Duck/Moscow/4970/20 ma (H1N1).In fig. Figure 7 presents the results of a study of the cross-protective immune response of mice immunized with the Ad5-swH1glyc expression vector as part of a pharmaceutical composition with a single intranasal route of administration, at a dose of 10 7 PFU/animal, followed by infection with the heterologous influenza virus A/Duck/Moscow/4970/20 ma(H1N1).

На графиках кривые выживаемости и изменения массы тела обозначены следующим образом:In the graphs, the survival curves and changes in body weight are indicated as follows:

- опытная группа мышей, иммунизированных экспрессионным вектором на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc в составе фармацевтической композиции; - an experimental group of mice immunized with an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc as part of a pharmaceutical composition;

- контрольная группа мышей, получившая буферный раствор. - control group of mice that received a buffer solution.

7А. Выживаемость мышей, зараженных 15 LD50 вируса гриппа A/Duck/Moscow/4970/20 ma (H1N1).7A. Survival of mice infected with 15 LD 50 influenza virus A/Duck/Moscow/4970/20 ma (H1N1).

Ось ординат - % выживших животных. The y-axis is % of surviving animals.

Ось абсцисс - дни с момента заражения.The x-axis is days from the moment of infection.

Маркеры на линиях графика обозначают количество животных в группе.Markers on the graph lines indicate the number of animals in the group.

Различия между выживаемостью в группах иммунизированных мышей и контрольной группой являются статистически достоверными (p=0,0001).The differences between survival rates in the groups of immunized mice and the control group are statistically significant (p=0.0001).

7Б. Изменение массы тела мышей, зараженных 15 LD50 вируса гриппа штамма A/Victoria/2570/19 ma (H1N1). 7B. Changes in body weight of mice infected with 15 LD 50 influenza virus strain A/Victoria/2570/19 ma (H1N1).

Ось ординат - изменение массы тела животных в %.The y-axis is the change in body weight of animals in %.

Ось абсцисс - дни с момента заражения.The x-axis is days from the moment of infection.

Маркеры на линиях обозначают % изменения средней массы тела животных по группе.The markers on the lines indicate the % change in the average body weight of animals in the group.

Реализация изобретенияImplementation of the invention

Новизна данного изобретения заключается в том, что для создания противогриппозной вакцины для человека был использован антиген вируса гриппа A/swine/Illinois/A01672343/2017(H1N1), не циркулирующий в популяции человека и антигенно далекий от вирусов гриппа А субтипа Н1, патогенных для человека. Таким образом, у человека нет предсуществующих антител к данному антигену, что позволяет избежать эффекта антигенного импринтинга. Авторами была выполнена существенная модификация антигена, которая позволила сфокусировать иммунный ответ на ряд эпитопов стволовой части гемагглютинина. Данные эпитопы являются консервативными и имеют высокую степень гомологии с эпитопами вируса гриппа А субтипа Н1, что позволяет обеспечить кросс-протективный эффект.The novelty of this invention lies in the fact that to create an influenza vaccine for humans, the antigen of the influenza A/swine/Illinois/A01672343/2017(H1N1) virus was used, which does not circulate in the human population and is antigenically distant from influenza A viruses of subtype H1, pathogenic for humans . Thus, a person does not have pre-existing antibodies to a given antigen, which avoids the effect of antigenic imprinting. The authors performed a significant modification of the antigen, which made it possible to focus the immune response on a number of epitopes of the hemagglutinin stem part. These epitopes are conservative and have a high degree of homology with epitopes of the influenza A virus of subtype H1, which allows for a cross-protective effect.

Специалисту среднего уровня понятно, что иммунный ответ на экспрессионный вектор и фармацевтическую композицию на его основе в первую очередь определяется последовательностью целевого антигена. При этом в состав экспрессионной кассеты может входить любой промотор, обеспечивающий высокую экспрессию гена целевого антигена (например, CMV промотор). Вместе с тем использование регулируемого промотора, которое описано в примерах, дает преимущество при наращивании экспрессионного вектора и позволяет получать его с большим выходом.A person of ordinary skill will understand that the immune response to an expression vector and a pharmaceutical composition based on it is primarily determined by the sequence of the target antigen. In this case, the expression cassette may include any promoter that ensures high expression of the target antigen gene (for example, the CMV promoter). At the same time, the use of a regulated promoter, which is described in the examples, provides an advantage when expanding the expression vector and allows it to be obtained with greater yield.

В качестве экспрессионного вектора авторы используют вектор на основе аденовируса человека 5 серотипа. Экспрессионный вектор был получен из последовательности SEQ ID NO:2 путем делеции Е1 и Е3 областей. При этом на место Е1 области помещают экспрессионную кассету с промотором, целевым геном (модифицированный ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1, с последовательностью SEQ ID NO: 1), последовательностью сигнала полиаденилирования. Возможен вариант изобретения, когда дополнительно вместо Е3 области помещают экспрессионную кассету с конститутивным промотором, геном активатора транскрипции для регулируемого промотора, последовательностью сигнала полиаденилирования. Получение препаративного количества разработанного экспрессионного вектора проводят в суспензионной линии клеток HEK293.As an expression vector, the authors use a vector based on human adenovirus serotype 5. An expression vector was obtained from the sequence of SEQ ID NO:2 by deleting the E1 and E3 regions. In this case, in place of the E1 region, an expression cassette with a promoter, a target gene (modified hemagglutinin gene of influenza A virus subtype H1, with the sequence SEQ ID NO: 1), and a polyadenylation signal sequence is placed. A variant of the invention is possible when, in addition, instead of the E3 region, an expression cassette with a constitutive promoter, a transcription activator gene for a regulated promoter, and a polyadenylation signal sequence is placed. A preparative amount of the developed expression vector is obtained in the suspension cell line HEK293.

Полученный экспрессионный вектор, а также фармацевтическая композиция на его основе при введении в организм млекопитающих способны индуцировать антиген-специфический иммунный ответ и могут быть использованы как самостоятельное средство для профилактики гриппа А субтипа Н1, а также в составе противогриппозных вакцин.The resulting expression vector, as well as a pharmaceutical composition based on it, when introduced into the body of mammals, are capable of inducing an antigen-specific immune response and can be used as an independent means for the prevention of influenza A subtype H1, as well as as part of influenza vaccines.

Осуществление изобретения подтверждается следующими примерами, которые при этом не ограничивают его объем.The implementation of the invention is confirmed by the following examples, which do not limit its scope.

Пример 1Example 1

Создание последовательности модифицированного гена гемагглютинина вирусов гриппа А субтипа Н1Creation of a modified hemagglutinin gene sequence for influenza A viruses of subtype H1

В примере описана работа по выбору исходного гена гемагглютинина вируса гриппа А для проведения генно-инженерной модификации, которая позволит после введения субъекту модифицированного гена индуцировать кросс-протективный иммунитет к вирусам гриппа А субтипа Н1 без эффекта антигенного импринтинга.The example describes the work on selecting the original hemagglutinin gene of the influenza A virus for genetic engineering modification, which will allow, after introducing the modified gene into the subject, to induce cross-protective immunity to influenza A viruses of subtype H1 without the effect of antigenic imprinting.

Для преодоления проблемы «антигенного импринтинга» в качестве основы для создания модифицированных гемагглютининов вирусов гриппа А были выбраны антигенно далекие штаммы вируса гриппа А патогенные для свиней, что по мнению авторов не вызовет бустирование неактуальных в настоящее время предсуществующих антител к иммунодоминантным эпитопам вирусов гриппа А человека. Дополнительно были закрыты иммунодоминантные эпитопы в глобулярной части гемагглютинина и иммунный ответ перенаправлен на консервативные эпитопы стволовой части гемагглютинина.To overcome the problem of “antigenic imprinting,” antigenically distant strains of influenza A virus pathogenic for pigs were chosen as the basis for creating modified hemagglutinins of influenza A viruses, which, according to the authors, will not cause a boost of currently irrelevant pre-existing antibodies to immunodominant epitopes of human influenza A viruses. Additionally, immunodominant epitopes in the globular part of hemagglutinin were closed and the immune response was redirected to conservative epitopes of the stem part of hemagglutinin.

С целью выбора исходной аминокислотной последовательности гемагглютинина вируса гриппа А патогенного для свиней была получена обобщенная (консенсусная) последовательность изолятов 2017 года. Далее для конструирования за основу взята последовательность гемагглютинина максимально гомологичная консенсусной последовательности.In order to select the initial amino acid sequence of the hemagglutinin of the influenza A virus pathogenic for pigs, a generalized (consensus) sequence of the 2017 isolates was obtained. Next, for design, the hemagglutinin sequence that is maximally homologous to the consensus sequence was taken as a basis.

В результате, в качестве исходного гемагглютинина для создания модифицированных генов был выбран гемагглютинин штамма Influenza A virus A/swine/Illinois/A01672343/2017(H1N1), номер аминокислотной последовательности в общедоступной базе NCBI Protein - AQU12415. Для осуществления модификации была взята соответствующая нуклеотидная последовательность гемагглютинина A/swine/Illinois/A01672343/2017(H1N1), которая находится в общедоступной базе NCBI GenBank под номером KY593239.1 (ниже по тексту данный ген гемагглютинина обозначен - swH1).As a result, hemagglutinin from the Influenza A virus A/swine/Illinois/A01672343/2017(H1N1) strain was chosen as the initial hemagglutinin for creating modified genes; the amino acid sequence number in the public NCBI Protein database is AQU12415. To carry out the modification, the corresponding nucleotide sequence of hemagglutinin A/swine/Illinois/A01672343/2017(H1N1) was taken, which is located in the public NCBI GenBank database under the number KY593239.1 (hereinafter in the text this hemagglutinin gene is designated swH1 ).

Далее для фокусирования иммунного ответа проводилось экранирование наиболее вариабельных и доступных иммунодоминантных эпитопов на поверхности белка гемагглютинина с помощью введения 2 дополнительных сайтов гликозилирования в глобулярной части гемагглютинина вируса гриппа А субтипа H1 A/swine/Illinois/A01672343/2017(H1N1) путем замены в последовательности гемагглютинина 2 аминокислот. И, наоборот, часть природных сайтов гликозилирования в стволовой части, маскирующих консервативные эпитопы были убраны путем замены в последовательности гемагглютинина 2 аминокислот для того, чтобы сделать эпитопы более открытыми иммунной системе с целью повышения их иммуногенности.Next, to focus the immune response, the most variable and accessible immunodominant epitopes were screened on the surface of the hemagglutinin protein by introducing 2 additional glycosylation sites in the globular part of the hemagglutinin of the influenza A virus subtype H1 A/swine/Illinois/A01672343/2017(H1N1) by replacing the hemagglutinin sequence 2 amino acids. Conversely, some of the natural glycosylation sites in the stem part that mask conservative epitopes were removed by replacing 2 amino acids in the hemagglutinin sequence in order to make the epitopes more open to the immune system in order to increase their immunogenicity.

Таким образом, в результате проведенных работ in silico с исходной нуклеотидной последовательностью swH1, были внесены следующие мутации в гемагглютинине (использована нумерация относительно HA субтипа H3 без учета сигнального пептида):Thus, as a result of in silico work with the original nucleotide sequence of swH1, the following mutations were introduced in hemagglutinin (numbering was used relative to HA subtype H3 without taking into account the signal peptide):

1) проведена аминокислотная замена N33Q, которая привела к удалению сайта гликозилирования в HA (33-35);1) amino acid substitution N33Q was carried out, which led to the removal of the glycosylation site in HA (33-35);

2) проведена аминокислотная замена S291N, которая привела к удалению сайта гликозилирования в HA (289-291);2) the amino acid substitution S291N was carried out, which led to the removal of the glycosylation site in HA (289-291);

3) проведена аминокислотная замена в положении T144N, которая привела к добавлению сайта гликозилирования в HA (144-146);3) an amino acid substitution was made at position T144N, which led to the addition of a glycosylation site in HA (144-146);

4) проведена аминокислотная замена в положении G158N, которая привела к добавлению сайта гликозилирования в HA (158-160).4) an amino acid substitution was made at position G158N, which led to the addition of a glycosylation site in HA (158-160).

В итоге были удалены сайты гликозилирования в стволовой части и добавлены сайты гликозилирования в глобулярной части. Для увеличения экспонирования антигена лидерный пептид гемагглютинина вируса гриппа был заменен на лидерный пептид щелочной фосфатазы - SEAP. Также была проведена оптимизация кодонов для экспрессии в клетках млекопитающих. Полученный вариант модифицированного гена гемагглютинина обозначен - swH1glyc.As a result, glycosylation sites in the stem part were removed and glycosylation sites were added in the globular part. To increase antigen exposure, the influenza virus hemagglutinin leader peptide was replaced with the alkaline phosphatase leader peptide - SEAP. Codon optimization was also carried out for expression in mammalian cells. The resulting variant of the modified hemagglutinin gene is designated swH1glyc .

Целевой ген со всеми модификациями был синтезирован de novo (ЗАО «Евроген», Москва).The target gene with all modifications was synthesized de novo (JSC Evrogen, Moscow).

Последовательность модифицированного гена гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1 представлена в Перечне последовательностей, как SEQ ID NO: 1 (ген swH1glyc).The sequence of the modified hemagglutinin gene of the influenza A virus subtype H1 is presented in the Sequence Listing as SEQ ID NO: 1 ( swH1glyc gene).

Наличие всех модификаций в гене гемагглютинина swH1glyc было подтверждено секвенированием.The presence of all modifications in the hemagglutinin gene swH1glyc was confirmed by sequencing.

Таким образом, был создан модифицированный ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1, с последовательностью SEQ ID NO: 1, где ген получен из вируса гриппа штамма A/swine/Illinois/A01672343/2017(H1N1).Thus, a modified hemagglutinin gene of influenza A virus subtype H1 was created, with the sequence SEQ ID NO: 1, where the gene is derived from influenza virus strain A/swine/Illinois/A01672343/2017(H1N1).

Пример 2Example 2

Получение экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5-го серотипа, с удаленными Е1 и Е3 областями, содержащего модифицированный ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1Preparation of an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5, with the E1 and E3 regions removed, containing a modified hemagglutinin gene of the influenza A virus subtype H1

В данном примере рассмотрен процесс получения экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа, содержащего модифицированный ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1 из примера 1, методом гомологичной рекомбинации.This example describes the process of obtaining an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5, containing a modified hemagglutinin gene of influenza A virus subtype H1 from example 1, by the method of homologous recombination.

Процесс получения экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5-го серотипа, с удаленными Е1 и Е3 областями, содержащего модифицированный ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1 состоял из нескольких основных этапов, суть которых известна специалисту данной области, основывался на общеизвестных методиках (например, Sambrook J. et al., Molecular cloning : a laboratory manual, 3rd ed., Russell, 2001, том 1, 2, 3 - Молекулярное клонирование - лабораторное руководство) и поэтому в данном примере подробно не рассматривается, указывая лишь на самые основные этапы: The process of obtaining an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5, with the E1 and E3 regions removed, containing a modified hemagglutinin gene of the influenza A virus subtype H1 consisted of several main stages, the essence of which is known to a specialist in the field, and was based on well-known methods (for example, Sambrook J. et al., Molecular cloning: a laboratory manual, 3rd ed., Russell, 2001, volume 1, 2, 3 - Molecular cloning - laboratory manual) and therefore is not discussed in detail in this example, indicating only the most basic steps :

1) Переклонирование синтезированного целевого гена swH1glyc с SEQ ID NO: 1 из плазмиды для клонирования продуктов ПЦР в плазмиду pShuttle-TswH1glyc, несущую экспрессионную кассету с регулируемым промотором;1) Recloning of the synthesized target gene swH1glyc with SEQ ID NO: 1 from a plasmid for cloning PCR products into the plasmid pShuttle-TswH1glyc, carrying an expression cassette with a regulated promoter;

2) Конструирование плазмиды pAdeno-E3/TA на основе генома аденовируса человека 5 серотипа, представленного SEQ ID NO: 2, с удалением E3 области и вставкой экспрессионной кассеты с геном, продукт которого активирует транскрипцию регулируемого промотора;2) Construction of the plasmid pAdeno-E3/TA based on the genome of human adenovirus serotype 5, represented by SEQ ID NO: 2, with the removal of the E3 region and the insertion of an expression cassette with a gene, the product of which activates transcription of the regulated promoter;

3) Гомологичная рекомбинация между плазмидой pShuttle-TswH1glyc и плазмидой pAdeno-E3/TA происходит в клетках линии HEK293 (Human embryonic kidney 293) после трансфекции плазмидными ДНК с получением экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc. В результате рекомбинации в участок удаления E1 области была встроена экспрессионная кассета с регулируемым промотором, целевым геном (модифицированный ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1, с последовательностью SEQ ID NO: 1), последовательностью сигнала полиаденилирования.3) Homologous recombination between the pShuttle-TswH1glyc plasmid and the pAdeno-E3/TA plasmid occurs in HEK293 (Human embryonic kidney 293) cells after transfection with plasmid DNA to obtain an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc. As a result of recombination, an expression cassette with a regulated promoter, a target gene (modified influenza A virus subtype H1 hemagglutinin gene, with the sequence SEQ ID NO: 1), and a polyadenylation signal sequence was inserted into the E1 region deletion site.

4) Получение препаративного количества экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc проводили в суспензионной линии клеток HEK293.4) Obtaining a preparative amount of an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc was carried out in the HEK293 suspension cell line.

Схема сконструированного экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc представлена на фигуре 2.The diagram of the constructed expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc is presented in Figure 2.

Представленные на фигуре 3 результаты проведенного ПЦР анализа подтверждают создание экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа, несущего модифицированный ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1, с последовательностью SEQ ID NO: 1. На электрофореграммах видно, что молекулярные массы фрагментов амплифицированной ДНК в препарате, содержащем экспрессионный вектор на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc, соответствуют молекулярным массам фрагментов амплифицированной ДНК в положительных контролях. При этом наличие целевой полосы с размером фрагмента 440 п.о. в ПЦР с праймерами AdH01/AdH02 на ген гексона аденовируса 5 серотипа свидетельствует о наличии ДНК генома аденовируса человека 5 серотипа, а наличие целевой полосы с размером фрагмента 730 п.о. (праймеры SWH1glyc-forw/SW-H1TM-rev) свидетельствует о наличии последовательности гена гемагглютинина swH1glyc.The results of the PCR analysis presented in figure 3 confirm the creation of an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5, carrying a modified hemagglutinin gene of influenza A virus subtype H1, with the sequence SEQ ID NO: 1. The electropherograms show that the molecular weights of the amplified DNA fragments in the preparation , containing an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc, correspond to the molecular masses of amplified DNA fragments in positive controls. Moreover, the presence of a target band with a fragment size of 440 bp. in PCR with primers AdH01/AdH02 for the hexon gene of adenovirus serotype 5 indicates the presence of DNA from the genome of human adenovirus serotype 5, and the presence of a target band with a fragment size of 730 bp. (primers SWH1glyc-forw/SW-H1TM-rev) indicates the presence of the hemagglutinin gene sequence swH1glyc.

Корректность указанной конструкции экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа была подтверждена результатами секвенирования генома рекомбинантного аденовируса.The correctness of the specified expression vector design based on the genome of human adenovirus serotype 5 was confirmed by the results of sequencing the genome of the recombinant adenovirus.

Таким образом, в результате работ был получен экспрессионный вектор на основе генома аденовируса человека 5 серотипа, с удаленными Е1 и Е3 областями, содержащий в удаленной Е1 области экспрессионную кассету, включающую модифицированный ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1, находящийся под контролем регулируемого промотора, ген активатора которого находится экспрессионной кассете в удаленной Е3 области под контролем конститутивного промотора.Thus, as a result of the work, an expression vector was obtained based on the genome of human adenovirus serotype 5, with the E1 and E3 regions removed, containing in the deleted E1 region an expression cassette including a modified hemagglutinin gene of the influenza A virus subtype H1, which is under the control of a regulated promoter, the gene the activator of which is located in the expression cassette in the remote E3 region under the control of the constitutive promoter.

Пример 3Example 3

Определение экспрессии модифицированного гена гемагглютинина вируса гриппа A субтипа H1 на культуре клетокDetermination of the expression of the modified hemagglutinin gene of influenza A virus subtype H1 in cell culture

В примере показан эксперимент по изучению экспрессии модифицированного гена гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1 с SEQ ID NO: 1 созданным в примере 2 экспрессионным вектором на основе генома аденовируса человека 5 серотипа, который проводили на культуре клеток человека A549 и оценивали с помощью метода иммуноблоттинга.The example shows an experiment to study the expression of the modified hemagglutinin gene of the influenza A virus subtype H1 with SEQ ID NO: 1, created in example 2, by an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5, which was carried out on a human cell culture A549 and assessed using the immunoblotting method.

Клеточная линия A549 была трансдуцирована экспрессионным вектором на основе генома аденовируса человека 5 серотипа в дозе 5-10 БОЕ на клетку. В качестве отрицательного контроля использовали аденовирус, не несущий экспрессионной кассеты (Ad-null), После 48 часов инкубации собирали клеточный осадок для дальнейшего анализа методом электрофореза в полиакриламидном геле с последующим иммуноблоттингом с использованием мышиных моноклональных антител к гемагглютинину/HA свиного гриппа H1N1 (Cat: 11055-MM09, Sino Biological Inc.). В качестве вторичных антител использовали антимышиное антитело козы, конъюгированное с пероксидазой хрена (Goat anti-mouse IgG H&L (HRP) (ab205719, Abcam).The A549 cell line was transduced with an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5 at a dose of 5-10 PFU per cell. An adenovirus not carrying an expression cassette (Ad-null) was used as a negative control. After 48 hours of incubation, the cell pellet was collected for further analysis by polyacrylamide gel electrophoresis, followed by immunoblotting using mouse monoclonal antibodies to hemagglutinin/HA swine influenza H1N1 (Cat: 11055-MM09, Sino Biological Inc.). Goat anti-mouse IgG H&L (HRP) (ab205719, Abcam) was used as a secondary antibody.

Было показано, что созданный по изобретению экспрессионный вектор на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc обеспечивает продукцию в культуре клеток человека модифицированного гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1.It was shown that the expression vector created according to the invention based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc ensures the production of modified hemagglutinin of influenza A virus subtype H1 in human cell culture.

Пример 4Example 4

Получение на основе экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа фармацевтической композиции для защиты от вирусов гриппа А субтипа Н1 Preparation of a pharmaceutical composition based on an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5 for protection against influenza A viruses of subtype H1

В данном примере показан процесс наращивания сконструированного в примере 2 экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc с целью получения на его основе фармацевтической композиции для защиты субъекта от вирусов гриппа А субтипа Н1.This example shows the process of expanding the expression vector constructed in example 2 based on the genome of human adenovirus 5 of serotype Ad5-swH1glyc in order to obtain on its basis a pharmaceutical composition to protect a subject from influenza A viruses of subtype H1.

Для наращивания рекомбинантных аденовирусов использовали культуру клеток НЕК 293 (эмбриональной почки человека), адаптированную для роста в суспензии.To grow recombinant adenoviruses, a HEK 293 (human embryonic kidney) cell culture adapted for growth in suspension was used.

Количественное измерение рекомбинантных аденовирусов проводили в единицах активности (БОЕ, бляшкобразующие единицы), измеренных на культуре клеток НЕК 293.Quantitative measurement of recombinant adenoviruses was carried out in activity units (PFU, plaque forming units) measured in HEK 293 cell culture.

Клеточную суспензию линии НЕК293, инфицировали экспрессионным вектором на основе генома аденовируса человека 5 серотипа, полученным в примере 2, со множественностью инфекции 10 БОЕ на клетку, и использовали для дальнейшего наращивания большего количества экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа.A cell suspension of the HEK293 line was infected with an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5, obtained in example 2, with a multiplicity of infection of 10 PFU per cell, and was used for further expansion of a larger amount of expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5.

С этой целью, в волновой биореактор с 4500,0 мл суспензии пермиссивной клеточной культуры 293HEK вносили вируссодержащую жидкость объемом 500,0 мл, содержащую экспрессионный вектор на основе генома аденовируса человека 5 серотипа из примера 2. Для наращивания экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc с регулируемым промотором, проводили культивирование в течение 48 часов в присутствие антибиотика тетрациклинового ряда (например, доксициклина) с концентрацией 1-10 мкг на мл среды. Затем экспрессионный вектор на основе генома аденовируса человека 5 серотипа очищали из лизата клеток с помощью общеизвестных методов ультрафильтрации и высокоэффективной жидкостной хроматографии в несколько этапов.For this purpose, a 500.0 ml virus-containing liquid containing an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype from example 2 was added to a wave bioreactor with 4500.0 ml of a suspension of permissive cell culture 293HEK. To expand the expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc with a regulated promoter, were cultured for 48 hours in the presence of a tetracycline antibiotic (for example, doxycycline) with a concentration of 1-10 μg per ml of medium. The expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5 was then purified from the cell lysate using well-known ultrafiltration and high-performance liquid chromatography methods in several steps.

Для стерилизации полученного препарата использовали фильтр с размером пор 0,22 мкМ и разбавляли стерильным фармацевтически приемлемым буферным раствором, сохраняющим стабильность рекомбинантных аденовирусов, например: трис (гидроксиметил) аминометан - 0,606 мг; натрия хлорид - 2,19 мг; сахароза - 25,0 мг; полисорбат-80 - 0,00025 мл; магния хлорида гексагидрат - 0,1 мг; этанол 95% - 0,0025 мл; ЭДТА динатриевая соль - 0,019 мг; вода для инъекций - остальное, рН 7,0-8.0, с получением на основе экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа фармацевтической композиции, содержащей:To sterilize the resulting preparation, a filter with a pore size of 0.22 μM was used and diluted with a sterile pharmaceutically acceptable buffer solution that preserves the stability of recombinant adenoviruses, for example: tris (hydroxymethyl) aminomethane - 0.606 mg; sodium chloride - 2.19 mg; sucrose - 25.0 mg; polysorbate-80 - 0.00025 ml; magnesium chloride hexahydrate - 0.1 mg; ethanol 95% - 0.0025 ml; EDTA disodium salt - 0.019 mg; water for injection - the rest, pH 7.0-8.0, with the production, based on an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5, of a pharmaceutical composition containing:

- экспрессионный вектор на основе генома аденовируса человека 5 серотипа - 1х1011 -5х1011 частиц/мл с активностью не менее 2х108 БОЕ;- expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5 - 1x10 11 -5x10 11 particles/ml with an activity of at least 2x10 8 PFU;

- фармацевтически приемлемый буферный раствор.- pharmaceutically acceptable buffer solution.

Таким образом, в результате проведенных работ была получена фармацевтическая композиция на основе экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа по изобретению, содержащая в эффективном количестве экспрессионный вектор на основе генома аденовируса человека 5 серотипа и фармацевтически приемлемый буферный раствор.Thus, as a result of the work carried out, a pharmaceutical composition was obtained based on an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5 according to the invention, containing in an effective amount an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5 and a pharmaceutically acceptable buffer solution.

Пример 5Example 5

Иммуногенная активность экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа, несущего модифицированный ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1, при введении лабораторным животнымImmunogenic activity of an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5, carrying a modified hemagglutinin gene of influenza A virus subtype H1, when administered to laboratory animals

Иммуногенная активность оценивалась по способности вырабатывать специфические антитела в ответ на интраназальное введение экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc мышам. Оценка проводилась в сыворотке крови мышей методом иммуноферментного анализа (ИФА).Immunogenic activity was assessed by the ability to produce specific antibodies in response to intranasal administration of an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc to mice. The assessment was carried out in mouse blood serum using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).

Мыши линии Balb/c, самки, массой 14-16 грамм, были иммунизированы однократно интраназально фармацевтической композицией из примера 4, с различным содержанием экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа в дозе, что при необходимости достигалось разбавлением исходной концентрации буферным раствором. В качестве контрольной группы были использованы животные, получившие буферный раствор. Количество мышей в опытной и контрольной группах составляло по 6 особей. Таким образом, были сформированы следующие экспериментальные группы:Balb/c mice, females, weighing 14-16 grams, were immunized once intranasally with the pharmaceutical composition from example 4, with different contents of an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5 in a dose, which, if necessary, was achieved by diluting the initial concentration with a buffer solution. Animals that received a buffer solution were used as a control group. The number of mice in the experimental and control groups was 6 individuals each. Thus, the following experimental groups were formed:

Группа 1) Ad5-swH1glyc, доза 108 БОЕ;Group 1) Ad5-swH1glyc, dose 10 8 PFU;

Группа 2) Ad5-swH1glyc, доза 107 БОЕGroup 2) Ad5-swH1glyc, dose 10 7 PFU

Группа 3) Ad5-swH1glyc, доза 106 БОЕGroup 3) Ad5-swH1glyc, dose 10 6 PFU

Группа 4) Буферный раствор (контроль).Group 4) Buffer solution (control).

Получение сывороток крови мышей. Кровь получали от мышей через 28 дней после иммунизации в пробирки «эппендорф», инкубировали в термостате 40 минут при 37°С для формирования сгустка фибрина. После этого пробирки центрифугировали при 3000 об/мин., 4°С, 20 минут. Сыворотки отбирали в чистые пробирки, прогревали 30 минут при 57°С (для инактивации системы комплемента) и замораживали на -20°С.Obtaining mouse blood sera. Blood was obtained from mice 28 days after immunization into Eppendorf tubes and incubated in a thermostat for 40 minutes at 37°C to form a fibrin clot. After this, the tubes were centrifuged at 3000 rpm, 4°C, 20 minutes. Sera were collected in clean tubes, heated for 30 minutes at 57°C (to inactivate the complement system) and frozen at -20°C.

Методика проведения ИФА для определения титра антител в сыворотках крови мышей.Method for performing ELISA to determine antibody titer in mouse blood serum.

Антигеном для реакции служил: рекомбинантный гемагглютинин вируса гриппа A/California/04/2009 (H1N1) (Abcam, ab217662);The antigen for the reaction was: recombinant hemagglutinin of influenza virus A/California/04/2009 (H1N1) (Abcam, ab217662);

Для постановки ИФА лунки 96-луночного планшета сенсибилизировали путем внесения антигенов в 10мМ калиево-карбонатном буфере (рН=9.6). Сенсибилизацию проводили 18 часов при 4°С. Затем планшет отмывали 3х кратно дистиллятом и 3х кратно раствором TPBS (фосфатно-солевой буфер с 0,05% Tween 20). Далее проводили инкубацию планшета в буфере забивки (TPBS с 5%ным овоальбумином) при 37°С на шейкере. Затем 3х кратно отмывали TPBS и инкубировали с разведениями сывороток от 1/400 до 1/25600 в буфере забивки 1 час при 37°С на шейкере. Далее снова 3х кратно отмывали TPBS и инкубировали с антивидовым мышиным коньюгатом (поликлональные антитела лошади к IgG мыши, коньюгированные с пероксидазой, (Amersham, Великобритания), в буфере забивки 1 час при 37°С на шейкере (рабочее разведение 1:5000). Затем снова 3х кратно отмывали TPBS. Для проявления реакции использовали TMB-индикаторную смесь. Для остановки реакции использовали 4М H2SO4. Оптическую плотность окрашенного продукта пероксидазной реакции определяли на приборе iEMS Reader MF (Termolabsystems) при длине волны 450 нм. Фоном служили лунки, куда не добавлялись сыворотки, но добавлялись антиген и конъюгат.To perform ELISA, the wells of a 96-well plate were sensitized by adding antigens in 10 mM potassium carbonate buffer (pH = 9.6). Sensitization was carried out for 18 hours at 4°C. The plate was then washed 3 times with distillate and 3 times with TPBS (phosphate-buffered saline with 0.05% Tween 20). Next, the plate was incubated in loading buffer (TPBS with 5% ovoalbumin) at 37°C on a shaker. Then they were washed 3 times with TPBS and incubated with serum dilutions from 1/400 to 1/25600 in loading buffer for 1 hour at 37°C on a shaker. Next, they were washed again 3 times with TPBS and incubated with an anti-mouse conjugate (polyclonal horse antibodies to mouse IgG, conjugated with peroxidase, (Amersham, UK), in loading buffer for 1 hour at 37°C on a shaker (working dilution 1:5000). Then again washed 3 times with TPBS. To develop the reaction, a TMB indicator mixture was used. To stop the reaction, 4 M H 2 SO 4 was used. The optical density of the colored product of the peroxidase reaction was determined on an iEMS Reader MF device (Termolabsystems) at a wavelength of 450 nm. The wells served as the background. where no serum was added, but antigen and conjugate were added.

На фигуре 4 представлены полученные результаты эксперимента по оценке с помощью ИФА уровня антител, взаимодействующих с рекомбинантным гемагглютинином вируса гриппа A субтипа H1, в сыворотках крови мышей, иммунизированных экспрессионным вектором на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc в сравнении с группой контроль, мышам которой вводили буферный раствор.Figure 4 shows the results of an experiment to evaluate, using ELISA, the level of antibodies interacting with recombinant hemagglutinin of the influenza A virus subtype H1 in the blood sera of mice immunized with an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc in comparison with the control group, mice to which the buffer solution was injected.

Как видно на фигуре 4, у мышей из опытной группы, иммунизированных экспрессионным вектором на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc, детектируются антитела к гемагглютинину вируса гриппа A субтипа H1. Для группы 1 (доза 108 БОЕ) предельным разведением сыворотки крови, в котором значение оптической плотности при А450 достоверно отличались от контрольной группы было 1:12800 (p<0,0001), а для группы 2 (доза 107 БОЕ) и группы 3 (доза 106 БОЕ) - 1:6400 (p<0,05). Дозой экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc для применения и использования в дальнейших исследованиях была принята 107 БОЕ на мышь. При этом в контрольной группе антитела определялись на фоновом уровне.As can be seen in Figure 4, in mice from the experimental group immunized with an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc, antibodies to the hemagglutinin of influenza A virus subtype H1 are detected. For group 1 (dose 10 8 PFU), the limiting dilution of blood serum, in which the optical density value at A 450 was significantly different from the control group was 1:12800 (p <0.0001), and for group 2 (dose 10 7 PFU) and group 3 (dose 10 6 PFU) - 1:6400 (p<0.05). The dose of the expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc for use and use in further studies was 10 7 PFU per mouse. At the same time, in the control group, antibodies were detected at the background level.

Таким образом, сконструированный экспрессионный вектор на основе генома аденовируса человека 5 серотипа, содержащий модифицированный ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1, обладает иммуногенной активностью при введении субъекту в составе фармацевтической композиции, то есть способен вызвать образование антител к вирусу гриппа А субтипа Н1, что соответствует поставленной цели изобретения.Thus, the constructed expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5, containing a modified hemagglutinin gene of the influenza A virus subtype H1, has immunogenic activity when administered to a subject as part of a pharmaceutical composition, that is, it is capable of inducing the formation of antibodies to the influenza A virus subtype H1, which corresponds the stated purpose of the invention.

Пример 6Example 6

Применение фармацевтической композиции для профилактики гриппа А субтипа Н1 с оценкой кросс-протективных свойств на лабораторных животныхApplication of a pharmaceutical composition for the prevention of influenza A subtype H1 with assessment of cross-protective properties in laboratory animals

На данном этапе проведены работы по оценке кросс-протективных свойств экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа в составе фармацевтической композиции против различных гетерологичных штаммов вирусов гриппа А субтипа Н1. Оценка проводилась по выживаемости и динамике массы тела иммунизированных фармацевтической композицией мышей после их заражения вирусами гриппа.At this stage, work has been carried out to assess the cross-protective properties of an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5 as part of a pharmaceutical composition against various heterologous strains of influenza A viruses of subtype H1. The assessment was carried out on the survival and dynamics of body weight of mice immunized with the pharmaceutical composition after they were infected with influenza viruses.

Исходя из разработанной конструкции экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа, иммунизация должна стимулировать выработку антител, в том числе на высококонсервативные участки гемагглютининов вирусов гриппа А субтипа Н1, поэтому предполагалось, что экспрессионный вектор на основе генома аденовируса человека 5 серотипа в составе фармацевтической композиции будет обладать широким спектром действия (кросс-протективным), то есть способностью защищать от различных штаммов вирусов гриппа А субтипа H1N1. Для демонстрации кросс-протективного действия иммунизированных мышей заражали следующими гетерологичными штаммами вируса гриппа А субтипа H1, адаптированными к мышам:Based on the developed design of an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5, immunization should stimulate the production of antibodies, including to highly conserved regions of hemagglutinins of influenza A viruses of subtype H1, therefore it was assumed that the expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5 as part of a pharmaceutical composition will have a wide spectrum of action (cross-protective), that is, the ability to protect against various strains of influenza A viruses of the H1N1 subtype. To demonstrate the cross-protective effect, immunized mice were infected with the following heterologous mouse-adapted strains of influenza A virus subtype H1:

1) вирус гриппа человека A/Victoria/2570/19 ma (H1N1);1) human influenza virus A/Victoria/2570/19 ma (H1N1);

2) вирус гриппа человека A/California/05/09 ma (H1N1);2) human influenza virus A/California/05/09 ma (H1N1);

3) вирус гриппа птиц A/Duck/Moscow/4970/20 ma (H1N1).3) avian influenza virus A/Duck/Moscow/4970/20 ma (H1N1).

Для проведения эксперимента использовались мыши линии Balb/c, самки, массой 14-16 грамм. Мыши опытных групп были однократно интраназально иммунизированы экспрессионным вектором на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc в составе фармацевтической композиции в дозе 107 БОЕ. Контрольным мышам вводили буферный раствор. В каждой группе было 10 мышей.To conduct the experiment, female Balb/c mice weighing 14-16 grams were used. Mice from the experimental groups were immunized once intranasally with an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc as part of a pharmaceutical composition at a dose of 10 7 PFU. Control mice were injected with a buffer solution. There were 10 mice in each group.

Через 28 дней после иммунизации мышей интраназально под эфирным наркозом заражали вышеуказанными вирусами гриппа в дозе 15 ЛД50 на животное. Для приготовления необходимых разведений вирусов гриппа использовали среду Хенкса с гидролизатом лактальбумина и антибиотиком гентамицином (ПанЭко, Россия).28 days after immunization, mice were infected intranasally under ether anesthesia with the above influenza viruses at a dose of 15 LD 50 per animal. To prepare the necessary dilutions of influenza viruses, Hanks' medium with lactalbumin hydrolyzate and the antibiotic gentamicin (PanEco, Russia) was used.

Таким образом, в эксперименте были сформированы следующие опытные и контрольные группы:Thus, the following experimental and control groups were formed in the experiment:

1 группа) Ad5-swH1glyc + заражение A/Victoria/2570/19 ma;Group 1) Ad5-swH1glyc + infection A/Victoria/2570/19 ma;

2 группа) Буферный раствор+ заражение A/Victoria/2570/19 ma;Group 2) Buffer solution + infection A/Victoria/2570/19 ma;

3 группа) Ad5-swH1glyc + заражение A/California/05/09 ma;Group 3) Ad5-swH1glyc + infection A/California/05/09 ma;

4 группа) Буферный раствор+ заражение A/California/05/09 ma;Group 4) Buffer solution + infection A/California/05/09 ma;

5 группа) Ad5-swH1glyc + заражение A/Duck/Moscow/4970/20 ma;Group 5) Ad5-swH1glyc + infection A/Duck/Moscow/4970/20 ma;

6 группа) Буферный раствор+ заражение A/Duck/Moscow/4970/20 ma.Group 6) Buffer solution + infection A/Duck/Moscow/4970/20 ma.

Наблюдение за мышами проводилось в течение 14 дней после заражения вирусами гриппа, в этот период оценивались выживаемость животных, а также проявление симптомов заболевания (изменение массы тела).The mice were observed for 14 days after infection with influenza viruses; during this period, the survival of the animals, as well as the manifestation of disease symptoms (changes in body weight), were assessed.

Для статистической обработки результатов эксперимента была использована компьютерная программа. Статистическую обработку выживаемости животных проводили с помощью критерия Гехана-Бреслоу-Вилкоксона, различия между группами считались достоверными при р<0,05.A computer program was used to statistically process the experimental results. Statistical processing of animal survival was carried out using the Gehan-Breslow-Wilcoxon test; differences between groups were considered significant at p <0.05.

Результаты эксперимента представлены в таблице 1 и на фигурах 5, 6, 7.The results of the experiment are presented in Table 1 and Figures 5, 6, 7.

Таблица 1. Кросс-протективные свойства иммунитета индуцированного экспрессионным вектором на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc в составе фармацевтической композиции к вирусам гриппа А субтипа Н1 на мышах, оцененные после заражения гетерологичными штаммами вируса гриппа А субтипа Н1Table 1. Cross-protective properties of immunity induced by an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc as part of a pharmaceutical composition against influenza A viruses of subtype H1 in mice, assessed after infection with heterologous strains of influenza A virus of subtype H1 Вирус гриппа для зараженияInfluenza virus for infection Выживаемость, %Survival rate, % ОпытExperience КонтрольControl A/Victoria/2570/19 ma (H1N1)A/Victoria/2570/19 ma (H1N1) 100%* 100% * 10%10% A/California/05/09 ma (H1N1)A/California/05/09 ma (H1N1) 100%* 100% * 0%0% A/Duck/Moscow/4970/20 ma (H1N1)A/Duck/Moscow/4970/20 ma (H1N1) 100%* 100% * 0%0%

* - достоверное отличие от контроля (p=0,0001) * - significant difference from control (p=0.0001)

Из таблицы 1 следует, что экспрессионный вектор на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc в составе фармацевтической композиции на 100% защищал мышей от заражения вирусами гриппа А субтипа H1 во всех трех опытных группах. При этом выживаемость контрольных групп составила 10% (для вируса гриппа A/Victoria/2570/19 ma (H1N1), 0% (для вирусов гриппа A/California/05/09 ma (H1N1) и A/Duck/Moscow/4970/20 ma (H1N1). Разница в выживаемости опытной и контрольной группы по каждому из использованных для заражения вирусов гриппа является достоверной (p= 0,0001, критерий Гехана-Бреслоу-Вилкоксона). Падения массы тела у мышей всех опытных групп, иммунизированных Ad5-swH1glyc, не происходило, при этом в контрольных группах мышей до момента гибели наблюдалось значительное падение массы тела, которое доходило до 30%. У иммунизированных мышей в опытных группах отсутствовали клинические симптомы заболевания, в отличие от контрольных мышей.From Table 1 it follows that the expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc as part of a pharmaceutical composition protected mice 100% from infection with influenza A viruses of subtype H1 in all three experimental groups. At the same time, the survival rate of the control groups was 10% (for the influenza virus A/Victoria/2570/19 ma (H1N1), 0% (for the influenza viruses A/California/05/09 ma (H1N1) and A/Duck/Moscow/4970/ 20 ma (H1N1). The difference in the survival rate of the experimental and control groups for each of the influenza viruses used for infection is significant (p = 0.0001, Gehan-Breslow-Wilcoxon test). A decrease in body weight in mice of all experimental groups immunized with Ad5- swH1glyc, did not occur, while in the control groups of mice until death there was a significant drop in body weight, which reached 30%.Immunized mice in the experimental groups had no clinical symptoms of the disease, unlike control mice.

Следовательно, в ходе эксперимента было показано защитное действие иммунного ответа, индуцированного у мышей экспрессионным вектором на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc в составе фармацевтической композиции против гетерологичных вирусов гриппа А субтипа H1: A/Victoria/2570/19 ma (H1N1), A/California/05/09 ma (H1N1), A/Duck/Moscow/4970/20 ma (H1N1), что подтверждает наличие кросс-протективных свойств в отношении вирусов гриппа А субтипа Н1.Consequently, the experiment demonstrated the protective effect of the immune response induced in mice by an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc as part of a pharmaceutical composition against heterologous influenza A viruses of subtype H1: A/Victoria/2570/19 ma (H1N1) , A/California/05/09 ma (H1N1), A/Duck/Moscow/4970/20 ma (H1N1), which confirms the presence of cross-protective properties against influenza A viruses of subtype H1.

Таким образом, экспрессионный вектор на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc в составе фармацевтической композиции индуцирует кросс-протективный иммунитет и может применяться для профилактики гриппа А субтипа Н1 у субъекта, что соответствует поставленной цели изобретения.Thus, an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc as part of a pharmaceutical composition induces cross-protective immunity and can be used for the prevention of influenza A subtype H1 in a subject, which corresponds to the stated purpose of the invention.

Пример 7Example 7

Применение экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа в составе противогриппозной вакцины с оценкой протективных свойств и безопасности Application of an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5 as part of an influenza vaccine with assessment of protective properties and safety

В примере показана возможность применения экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc в составе противогриппозной векторной вакцины. Оценивали протективные свойства экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc в составе четырехвалентной противогриппозной векторной вакцины и ее безопасность при применении лабораторным животным (мышам).The example shows the possibility of using an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc as part of an anti-influenza vector vaccine. The protective properties of an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc as part of a quadrivalent influenza vector vaccine and its safety when used in laboratory animals (mice) were assessed.

В состав вакцины входила смесь 4 видов экспрессионных векторов на основе аденовируса человека 5 серотипа, различающихся вставкой гена гемагглютинина вируса гриппа, которые представляли собой: ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа H1 (модифицированный ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1, с последовательностью SEQ ID NO: 1- swH1glyc), ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа H3, ген гемагглютинина вируса гриппа В линии Виктория, а также ген гемагглютинина вируса гриппа В линии Ямагата.The vaccine included a mixture of 4 types of expression vectors based on human adenovirus serotype 5, differing by the insertion of the influenza virus hemagglutinin gene, which were: the hemagglutinin gene of the influenza A virus subtype H1 (modified hemagglutinin gene of the influenza A virus subtype H1, with the sequence SEQ ID NO: 1- swH1glyc), hemagglutinin gene of influenza A virus subtype H3, hemagglutinin gene of influenza B virus Victoria line, and hemagglutinin gene of influenza B virus Yamagata line.

Доза экспрессионного вектора на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc в составе противогриппозной векторной вакцины, лекарственная форма которой была представлена объемом 0,5 мл, составляла 1х108 БОЕ.The dose of the expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc as part of the influenza vector vaccine, the dosage form of which was presented in a volume of 0.5 ml, was 1x10 8 PFU.

Для оценки протективных свойств Ad5-swH1glyc и безопасности противогриппозной вакцины, содержащей 4 типа экспрессионных векторов, были использованы мыши линии Balb/c, самки, 14-16 грамм. Животных иммунизировали однократно интраназально вакциной в объеме 50 мкл (содержание экспрессионного вектора Ad5-swH1glyc 107 БОЕ). В качестве контрольной группы были использованы животные, получившие буферный раствор. Количество мышей в опытной и контрольной группе составляло по 10 особей. Через 28 дней после иммунизации мышей интраназально под эфирным наркозом заражали вирусом гриппа A /California/07/09 (H1N1) в дозе 15 ЛД50 на животное. Оценку выживаемости и падения массы тела животных проводили в течение 14 дней после заражения. Результаты проведенного эксперимента представлены в таблице 2.To evaluate the protective properties of Ad5-swH1glyc and the safety of the influenza vaccine containing 4 types of expression vectors, female Balb/c mice, 14-16 grams, were used. Animals were immunized once intranasally with the vaccine in a volume of 50 μl (content of the expression vector Ad5-swH1glyc 10 7 PFU). Animals that received a buffer solution were used as a control group. The number of mice in the experimental and control groups was 10 individuals each. 28 days after immunization, mice were infected intranasally under ether anesthesia with influenza A /California/07/09 (H1N1) virus at a dose of 15 LD 50 per animal. Assessment of survival and loss of body weight of animals was carried out within 14 days after infection. The results of the experiment are presented in Table 2.

Таблица 2. Протективные свойства иммунитета индуцированного экспрессионным вектором на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc, введенного мышам в составе четырехвалентной противогриппозной векторной вакциныTable 2. Protective properties of immunity induced by an expression vector based on the genome of human adenovirus 5, serotype Ad5-swH1glyc, administered to mice as part of a quadrivalent influenza vector vaccine ГруппаGroup Вирус, использованный для заражения мышейVirus used to infect mice РезультатResult Опыт (Вакцина)Experience (Vaccine) A /California/07/09 (H1N1)A/California/07/09 (H1N1) Выживаемость 100%, падение массы тела менее 3%Survival rate 100%, weight loss less than 3% Контроль (буферный раствор)Control (buffer solution) A /California/07/09 (H1N1)A/California/07/09 (H1N1) Выживаемость 0%,
падение массы тела 20%
Survival rate 0%,
weight loss 20%

Из таблицы 2 следует, что выживаемость мышей опытной группы после заражения вируса гриппа А субтипа H1 составила 100%, при этом у мышей контрольной группы составила 0%. Разница между опытной и контрольной группой была достоверной (p= 0,0001, критерий Гехана-Бреслоу-Вилкоксона). Падение массы тела мышей в контрольной группе после заражения вирусом гриппа А субтипа H1 до момента гибели достигало 20%, при этом мыши опытной группы почти не теряли массу тела, у них отсутствовали клинические симптомы заболевания гриппом.From Table 2 it follows that the survival rate of mice in the experimental group after infection with the influenza A virus of subtype H1 was 100%, while in the mice of the control group it was 0%. The difference between the experimental and control groups was significant (p = 0.0001, Gehan-Breslow-Wilcoxon test). The decrease in body weight of mice in the control group after infection with the influenza A virus subtype H1 until death reached 20%, while the mice in the experimental group almost did not lose body weight, and they had no clinical symptoms of influenza.

Таким образом, в ответ на введение четырехвалентной противогриппозной векторной вакцины, содержащей экспрессионный вектор на основе генома аденовируса человека 5 серотипа Ad5-swH1glyc, у лабораторных мышей вырабатывался защитный иммунный ответ в отношении вируса гриппа А субтипа Н1.Thus, in response to the administration of a quadrivalent influenza vector vaccine containing an expression vector based on the genome of human adenovirus 5 serotype Ad5-swH1glyc, laboratory mice developed a protective immune response against influenza A virus subtype H1.

Применение вакцины для лабораторных животных было безопасно, токсических эффектов на введенную мышам дозу не наблюдалось.The use of the vaccine in laboratory animals was safe; no toxic effects were observed at the dose administered to mice.

В результате эксперимента было показано, что экспрессионный вектор на основе генома аденовируса человека 5 серотипа по изобретению, введенный в состав противогриппозной векторной вакцины, может применяться для защиты субъекта от заражения вирусами гриппа А субтипа Н1.As a result of the experiment, it was shown that an expression vector based on the genome of human adenovirus serotype 5 according to the invention, introduced into the influenza vector vaccine, can be used to protect a subject from infection with influenza A viruses of subtype H1.

Таким образом, поставленная техническая задача, а именно, создание вирусного вектора несущего антиген, индуцирующего иммунитет к различным штаммам вируса гриппа А человека субтипа Н1 без эффекта антигенного импринтинга, который может применятся в качестве фармацевтической композиции для профилактики гриппа А субтипа Н1, а также входить в состав противогриппозной вакцины, достигнута, что подтверждается приведенными примерами.Thus, the technical task posed, namely, the creation of a viral vector carrying an antigen that induces immunity to various strains of human influenza A virus of subtype H1 without the effect of antigenic imprinting, which can be used as a pharmaceutical composition for the prevention of influenza A subtype H1, and also be included in the composition of the influenza vaccine has been achieved, which is confirmed by the examples given.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Все приведенные примеры подтверждают способность разработанного экспрессионного вектора на основе аденовируса человека 5 серотипа индуцировать иммунный ответ против целевого антигена и его промышленную применимость для создания вакцин против гриппа.All of the above examples confirm the ability of the developed expression vector based on human adenovirus serotype 5 to induce an immune response against the target antigen and its industrial applicability for the creation of influenza vaccines.

Claims (9)

1. Экспрессионный вектор на основе аденовируса человека 5 серотипа, индуцирующий кросс-протективный иммунитет к вирусам гриппа А субтипа Н1, содержащий:1. An expression vector based on human adenovirus serotype 5, inducing cross-protective immunity to influenza A viruses of subtype H1, containing: - геном аденовируса человека 5-го серотипа, за исключением Е1 области, где удалены один или более эндогенных нуклеотидов с потерей её функциональной активности, и E3 области, где удалены один или более эндогенных нуклеотидов с потерей её функциональной активности;- the genome of human adenovirus serotype 5, with the exception of the E1 region, where one or more endogenous nucleotides are deleted with the loss of its functional activity, and the E3 region, where one or more endogenous nucleotides are deleted with the loss of its functional activity; - экспрессионную кассету в месте удаления E1 области генома аденовируса, включающую: промотор, модифицированный ген гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1, с последовательностью SEQ ID NO: 1, последовательность сигнала полиаденилирования.- an expression cassette at the site of deletion of the E1 region of the adenovirus genome, including: a promoter, a modified hemagglutinin gene of influenza A virus subtype H1, with the sequence SEQ ID NO: 1, polyadenylation signal sequence. 2. Экспрессионный вектор по п.1, отличающийся тем, что геном аденовируса человека 5-го серотипа представлен SEQ ID NO: 2.2. An expression vector according to claim 1, characterized in that the genome of human adenovirus serotype 5 is represented by SEQ ID NO: 2. 3. Экспрессионный вектор по п.1, отличающийся тем, что экспрессионная кассета в месте удаления Е1 области генома аденовируса включает регулируемый промотор, при этом в экспрессионный вектор в месте удаления Е3 области генома аденовируса дополнительно помещается экспрессионная кассета, включающая: конститутивный промотор, ген активатора транскрипции для регулируемого промотора, последовательность сигнала полиаденилирования.3. The expression vector according to claim 1, characterized in that the expression cassette at the site of deletion of the E1 region of the adenovirus genome includes a regulated promoter, while an expression cassette is additionally placed in the expression vector at the site of deletion of the E3 region of the adenovirus genome, including: a constitutive promoter, an activator gene transcription for a regulated promoter, polyadenylation signal sequence. 4. Экспрессионный вектор по п.3, отличающийся тем, что экспрессия модифицированного гена гемагглютинина вируса гриппа А субтипа Н1 в эукариотической клетке негативно регулируется в присутствии антибиотика тетрациклинового ряда.4. An expression vector according to claim 3, characterized in that the expression of the modified hemagglutinin gene of the influenza A virus subtype H1 in a eukaryotic cell is negatively regulated in the presence of a tetracycline antibiotic. 5. Фармацевтическая композиция для защиты от вирусов гриппа А субтипа Н1, содержащая в эффективном количестве экспрессионный вектор по любому из пп.1-4 и фармацевтически приемлемый буферный раствор.5. Pharmaceutical composition for protection against influenza A viruses of subtype H1, containing in an effective amount the expression vector according to any one of claims 1-4 and a pharmaceutically acceptable buffer solution. 6. Применение фармацевтической композиции по п.5 для защиты субъекта от вирусов гриппа А субтипа Н1.6. Use of a pharmaceutical composition according to claim 5 to protect a subject from influenza A viruses of subtype H1. 7. Применение фармацевтической композиции по п.5 в составе противогриппозной векторной вакцины.7. Use of the pharmaceutical composition according to claim 5 as part of an anti-influenza vector vaccine.
RU2023115884A 2023-06-16 Expression vector based on human adenovirus 5 serotype, inducing cross-protective immunity to influenza a viruses of subtype h1, and a pharmaceutical composition based on it RU2802753C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2802753C1 true RU2802753C1 (en) 2023-09-01

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523599C1 (en) * 2012-12-29 2014-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "НТфарма" RECOMBINANT PSEUDO-ADENOVIRUS PARTICLE BASED ON GENOME OF HUMAN ADENOVIRUS OF SEROTYPE 5, PRODUCING INFLUENZA HEMAGGLUTININ OF STRAIN A/Brisbane/59/2007(H1N1) AND METHOD OF ITS USE
RU2713722C1 (en) * 2018-11-01 2020-02-06 федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи" Министерства здравоохранения Российской Федерации STRAIN OF A RECOMBINANT PSEUDO ADENOVIRAL PARTICLE BASED ON HUMAN ADENOVIRUS GENOME OF SEROTYPE 5 Ad5-tetOFF-E3-HA125 SEROTYPE, CARRYING HAEMAGGLUTININ CONSENSUS GENE OF INFLUENZA VIRUS SUBTYPES H1, H2, H5 FOR PRODUCING INFLUENZA IMMUNOGENIC PREPARATIONS, METHOD FOR PRODUCING GENE
US11253608B2 (en) * 2017-05-26 2022-02-22 Epicentrx, Inc. Recombinant adenoviruses carrying transgenes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523599C1 (en) * 2012-12-29 2014-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "НТфарма" RECOMBINANT PSEUDO-ADENOVIRUS PARTICLE BASED ON GENOME OF HUMAN ADENOVIRUS OF SEROTYPE 5, PRODUCING INFLUENZA HEMAGGLUTININ OF STRAIN A/Brisbane/59/2007(H1N1) AND METHOD OF ITS USE
US11253608B2 (en) * 2017-05-26 2022-02-22 Epicentrx, Inc. Recombinant adenoviruses carrying transgenes
RU2713722C1 (en) * 2018-11-01 2020-02-06 федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи" Министерства здравоохранения Российской Федерации STRAIN OF A RECOMBINANT PSEUDO ADENOVIRAL PARTICLE BASED ON HUMAN ADENOVIRUS GENOME OF SEROTYPE 5 Ad5-tetOFF-E3-HA125 SEROTYPE, CARRYING HAEMAGGLUTININ CONSENSUS GENE OF INFLUENZA VIRUS SUBTYPES H1, H2, H5 FOR PRODUCING INFLUENZA IMMUNOGENIC PREPARATIONS, METHOD FOR PRODUCING GENE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Powell et al. Pseudotyped influenza A virus as a vaccine for the induction of heterotypic immunity
TWI605124B (en) Novel baculovirus vectors and methods of ?use
Weaver et al. Protection against divergent influenza H1N1 virus by a centralized influenza hemagglutinin
Vassilieva et al. Enhanced mucosal immune responses to HIV virus-like particles containing a membrane-anchored adjuvant
Fan et al. Targeting the HA2 subunit of influenza A virus hemagglutinin via CD40L provides universal protection against diverse subtypes
US11389523B2 (en) Vectors for eliciting immune responses to non-dominant epitopes in the hemagglutinin (HA) protein
Kim et al. A single subcutaneous or intranasal immunization with adenovirus‐based SARS‐CoV‐2 vaccine induces robust humoral and cellular immune responses in mice
Mooney et al. Recombinant parainfluenza virus 5 vaccine encoding the influenza virus hemagglutinin protects against H5N1 highly pathogenic avian influenza virus infection following intranasal or intramuscular vaccination of BALB/c mice
WO2016176624A2 (en) Porcine pestvirus, vaccines, and assays
Qin et al. Identification of novel T-cell epitopes on infectious bronchitis virus N protein and development of a multi-epitope vaccine
Cao et al. A single vaccine protects against SARS-CoV-2 and influenza virus in mice
US20180326040A1 (en) Influenza virus vaccine and vaccine platform
Zheng et al. Enhancing neuraminidase immunogenicity of influenza A viruses by rewiring RNA packaging signals
Zhou et al. Sequential immunization with consensus influenza hemagglutinins raises cross-reactive neutralizing antibodies against various heterologous HA strains
Srivastava et al. Induction of potent and durable neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 using a receptor binding domain-based immunogen
Jang et al. Immune-engineered H7N9 influenza hemagglutinin improves protection against viral influenza virus challenge
RU2802753C1 (en) Expression vector based on human adenovirus 5 serotype, inducing cross-protective immunity to influenza a viruses of subtype h1, and a pharmaceutical composition based on it
RU2814189C1 (en) Expression vector based on human adenovirus serotype 5 inducing cross-protective immunity to influenza a subtype h3 viruses and pharmaceutical composition based on it
RU2751485C1 (en) Vaccine against influenza type a, influenza type b and covid-19
Özcengiz et al. Two formulations of coronavirus disease‐19 recombinant subunit vaccine candidate made up of S1 fragment protein P1, S2 fragment protein P2, and nucleocapsid protein elicit strong immunogenicity in mice
Zhou et al. One HA stalk topping multiple heads as a novel influenza vaccine
Zakhartchouk et al. Optimization of a DNA vaccine against SARS
Ping et al. Generation of a broadly reactive influenza H1 antigen using a consensus HA sequence
Wang et al. A novel multi-variant epitope ensemble vaccine against avian leukosis virus subgroup J
Pasandideh et al. Immunogenicity of a plasmid DNA vaccine encoding G1 epitope of bovine ephemeral fever virus G glycoprotein in mice