<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="other" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Russian Journal of Infection and Immunity</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Russian Journal of Infection and Immunity</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Инфекция и иммунитет</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">2220-7619</issn><issn publication-format="electronic">2313-7398</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">SPb RAACI</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">1375</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.15789/2220-7619-PAI-1375</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>ORIGINAL ARTICLES</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject></subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Route-coupled pathogenicity and immunogenicity of vaccinia virus variant inoculated mice</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Патогенность и иммуногенность вариантов вируса осповакцины при разных способах их введения мышам</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-6255-9745</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Shchelkunov</surname><given-names>S. N.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Щелкунов</surname><given-names>С. Н.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Sergei N. Shchelkunov - PhD, MD (Biology), Professor, Head Researcher, Department of Genomic Research, SRC VB VECTOR.</p><p>630559, Novosibirsk Region, Koltsovo.</p><p>Phone: +7 (903) 939-94-80 (mobile); Fax: +7 (383) 336-74-09</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>Щелкунов Сергей Николаевич - доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник отдела геномных исследований.</p><p>630559, Новосибирская область, п. Кольцово.</p><p>Тел.: 8 (903) 939-94-80 (моб.); Факс: 8 (383) 336-74-09</p><p>eLibrary SPIN: 9138-7174</p></bio><email>snshchel@vector.nsc.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Sergeev</surname><given-names>A. A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Сергеев</surname><given-names>А. А.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>PhD (Biology), Leading Researcher, Department of Microorganisms Collection, SRC VB VECTOR.</p><p>630559, Novosibirsk Region, Koltsovo.</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>Кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела «Коллекция микроорганизмов».</p><p>630559, Новосибирская область, п. Кольцово.</p></bio><email>sergeev_ala@vector.nsc.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Kabanov</surname><given-names>A. S.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Кабанов</surname><given-names>А. С.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>PhD (Biology), Senior Researcher, Department of Microorganisms Collection, SRC VB VECTOR.</p><p>630559, Novosibirsk Region, Koltsovo.</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела «Коллекция микроорганизмов».</p><p>630559, Новосибирская область, п. Кольцово.</p></bio><email>kabanov_as@vector.nsc.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Yakubitskyi</surname><given-names>S. N.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Якубицкий</surname><given-names>С. Н.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Junior Researcher, Department of Genomic Research, SRC VB VECTOR.</p><p>630559, Novosibirsk Region, Koltsovo.</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>Младший научный сотрудник отдела геномных исследований.</p><p>630559, Новосибирская область, п. Кольцово.</p></bio><email>yakubitskiy_sn@vector.nsc.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Bauer</surname><given-names>T. V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Бауэр</surname><given-names>Т. В.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Junior Researcher, Department of Genomic Research, SRC VB VECTOR.</p><p>630559, Novosibirsk Region, Koltsovo.</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>Младший научный сотрудник отдела геномных исследований.</p><p>630559, Новосибирская область, п. Кольцово.</p></bio><email>bauer_tv@vector.nsc.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Pyankov</surname><given-names>S. A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Пьянков</surname><given-names>С. А.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Leading Researcher, Department of Microorganisms Collection, SRC VB VECTOR.</p><p>630559, Novosibirsk Region, Koltsovo.</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>Ведущий научный сотрудник отдела «Коллекция микроорганизмов».</p><p>630559, Новосибирская область, п. Кольцово.</p></bio><email>piankov_sa@vector.nsc.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">State Research Center of Virology and Biotechnology VECTOR</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2021-03-24" publication-format="electronic"><day>24</day><month>03</month><year>2021</year></pub-date><volume>11</volume><issue>2</issue><issue-title xml:lang="en"/><issue-title xml:lang="ru"/><fpage>357</fpage><lpage>364</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2020-02-07"><day>07</day><month>02</month><year>2020</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2020-03-31"><day>31</day><month>03</month><year>2020</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2020, Shchelkunov S.N., Sergeev A.A., Kabanov A.S., Yakubitskyi S.N., Bauer T.V., Pyankov S.A.</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2020, Щелкунов С.Н., Сергеев А.А., Кабанов А.С., Якубицкий С.Н., Бауэр Т.В., Пьянков С.А.</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Shchelkunov S.N., Sergeev A.A., Kabanov A.S., Yakubitskyi S.N., Bauer T.V., Pyankov S.A.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Щелкунов С.Н., Сергеев А.А., Кабанов А.С., Якубицкий С.Н., Бауэр Т.В., Пьянков С.А.</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://iimmun.ru/iimm/article/view/1375">https://iimmun.ru/iimm/article/view/1375</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>Vaccinia virus had played a key role in the global smallpox eradication. However, in case of mass vaccination with various Vaccinia virus strains severe side effects were revealed sometimes ending up with lethal outcomes, especially in immunocompromised humans. Hence, in 1980 the World Health Organization recommended to cancel smallpox vaccination after declaring about smallpox eradication. Over the last 40 years, human population virtually lost immunity not only against smallpox, but also against other zoonotic orthopoxvirus infections, such as monkeypox, cowpox, buffalopox, and camelpox. All of them pose a represent increasing threat to human health and heighten a risk of emerging highly contagious viruses due to natural evolution of previous zoonotic orthopoxviruses. In order to prevent development of small outbreaks into spreading epidemics and, thus, to decrease a risk of emergence due to natural evolution of highly pathogenic for humans orthopoxviruses, efforts should be applied to develop safe new generation live vaccines based on Vaccinia virus with target virulence genes inactivation. These strains should be examined in laboratory animal models inoculated via different routes. Currently, Vaccinia virus often becomes attenuated to create live recombinant vaccines due to inserting target DNA sequences into the virus virulence genes resulting in their inactivation. Vaccinia virus strain LIVP used in the Russian Federation as smallpox vaccine as well as derivative attenuated variant LIVP-GFP created by using genetic engineering methods with inactivating its thymidine kinase gene were examined. Such viruses were intracerebrally inoculated into suckling mice at doses of 10<sup>1</sup> or 10<sup>2</sup> PFU/animal for neurovirulence assessment. Adult mice were infected intranasally, subcutaneously or intradermally at doses of 10<sup>7</sup> or 10<sup>8</sup> PFU/animal and clinical manifestations were analyzed for 14 days. On the 28<sup>th</sup> day after the onset, blood serum samples were collected from individual mice to measure virus specific antibody level by using ELISA. It was shown that recombinant Vaccinia virus strain LIVP-GFP displayed markedly lowered neurovirulence and pathogenicity for mice as compared to parental LIVP. Finally, intradermal route turned out to demonstrate the most safe and effective profile for immunization with both examined Vaccinia virus strains.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Вирус осповакцины сыграл ключевую роль в глобальной ликвидации натуральной оспы. Однако при массовой иммунизации вакцинами на основе разных штаммов вируса осповакцины выявлялись случаи тяжелых побочных реакций, иногда завершающиеся летальным исходом, особенно у людей с ослабленной иммунной системой. Поэтому после объявления в 1980 году о ликвидации оспы Всемирная организация здравоохранения рекомендовала прекратить противооспенную вакцинацию. За прошедшие 40 лет человеческая популяция практически утратила иммунитет не только к натуральной оспе, но и к зоонозным ортопоксвирус-ным инфекциям, таким как оспа обезьян, оспа коров, оспа буйволов, оспа верблюдов. Поэтому в последние годы на разных континентах стали возникать вспышки ортопоксвирусных инфекций человека, которые имеют опасность перерасти в будущем в распространенные эпидемии. В связи с этим возникла необходимость получения безопасных аттенуированных штаммов вируса осповакцины путем направленной инактивации генов вирулентности этого вируса, а также изучения на лабораторных моделях проявления их свойств патогенности и иммуногенности в зависимости от способа введения вирусов в организм животных. Аттенуация вируса осповакцины в настоящее время часто достигается при создании живых рекомбинантных поливалентных вакцин в результате встройки целевых последовательностей ДНК в гены вирулентности векторного вируса, что приводит к их инактивации. Объектами исследования в данной работе стали штамм LIVP вируса осповакцины, используемый в Российской Федерации для противооспенной вакцинации, и полученный на его основе методами генетической инженерии аттенуированный вариант LIVP-GFP, у которого нарушен вирусный ген тимидинкиназы. Данные вирусы вводили мышам-сосункам линии BALB/c интрацеребрально в дозах 10<sup>1</sup> или 10<sup>2</sup> БОЕ/животное для оценки нейровирулентности сравниваемых штаммов вируса осповакцины. Взрослых мышей заражали этими вирусами интраназально, подкожно или внутрикожно в дозах 10<sup>7</sup> или 10<sup>8</sup> БОЕ/животное и контролировали в течение 14 суток наличие клинических проявлений вирусной инфекции. Через 28 суток от начала эксперимента получали индивидуальные сыворотки крови мышей и методом ИФА определяли в них уровень вирус-специфичных антител. Показано, что рекомбинантный штамм LIVP-GFP обладает значительно сниженной нейровирулентностью и патогенностью для мышей по сравнению с исходным штаммом LIVP. Наиболее безопасным и эффективным способом иммунизации для обоих изученных штаммов вируса осповакцины оказалось внутрикожное введение.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>Vaccinia virus</kwd><kwd>attenuation</kwd><kwd>infection</kwd><kwd>pathogenicity</kwd><kwd>immune response</kwd><kwd>antibodies</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>вирус осповакцины</kwd><kwd>аттенуация</kwd><kwd>инфекция</kwd><kwd>патогенность</kwd><kwd>иммунный ответ</kwd><kwd>антитела</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант 19-14-00006).</funding-statement></funding-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>1.	Ашмарин И.П., Воробьев А.А. Статистические методы в микробиологических исследованиях. Л.: Медгиз, 1962. 182 с.</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>2.	Щелкунов С.Н., Щелкунова Г.А. Нужно быть готовыми к возврату оспы // Вопросы вирусологии. 2019. Т. 64, № 5. С. 206-214. doi: 10.36233/0507-4088-2019-64-5-206-214</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>3.	Downie A.W. The immunological relationship of the virus of spontaneous cowpox to vaccinia virus. Br. J. Exp. Pathol., 1939, vol. 20, pp. 158-176.</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>4.	Fenner F., Henderson D.A., Arita I., Jezek Z., Ladnyi I.D. Smallpox and its eradication. Geneva: WHO, 1988. 1460 p.</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>5.	Jacobs B.L., Langland J.O., Kibler K.V., Denzler K.L., White S.D., Holechek S.A., Wong S., Huynh T., Baskin C.R. Vaccinia virus vaccines: past, present and future. Antiviral Research, 2009, vol. 84, pp. 1-13. doi: 10.1016/j.antiviral.2009.06.006</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>6.	Kretzschmar M., Wallinga J., Teunis P., Xing S., Mikolajczyk R. Frequency of adverse events after vaccination with different vaccinia strains. PLoS Med., 2006, vol. 3, no. 8: e272. doi: 10.1371/journal.pmed.0030272</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>7.	Lee M.S., Roos J.M., McGuigan L.C., Smith K.A., Cormier N., Cohen L.K., Roberts B.E., Payne L.G. Molecular attenuation of vaccinia virus: mutant generation and animal characterization. J. Virol., 1992, vol. 66, no. 5, pp. 2617-2630.</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>8.	Manjaly Thomas Z.-R., Satti I., Marshall J.L., Harris S.A., Lopez Ramon R., Hamidi A., Minhinnick A., Riste M., Stockdale L., Lawrie A.M., Vermaak S., Wilkie M., Bettinson H., McShane H. Alternate aerosol and systemic immunization with a recombinant viral vector for tuberculosis, MVA85A: a phase I randomised controlled trial. PLoS Med., 2019, vol. 16, no. 4: e1002790. doi: 10.1371/journal.pmed.1002790</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>9.	McClain D.J., Harrison S., Yeager C.L., Cruz J., Ennis F.A., Gibbs P., Wright M.S., Summers P.L., Arthur J.D., Graham J.A. Immunologic responses to vaccinia vaccines administered by different parenteral routes. J. Infect. Dis., 1997, vol. 175, no. 4, pp. 756-763.</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>10.	McIntosh A.A.G., Smith G.L. Vaccinia virus glycoprotein A34R is required for infectivity of extracellular enveloped virus. J. Virol., 1996, vol. 70, no. 1, pp. 272-281.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>11.	Olson V.A., Shchelkunov S.N. Are we prepared in case of a possible smallpox-like disease emergence? Viruses, 2017, vol. 9: e242. doi:10.3390/v9090242</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>12.	Paran N., Lustig S., Zvi A., Erez N., Israely T., Melamed S., Politi B., Ben-Nathan D., Schneider P., Lachmi B., Israeli O., Stein D., Levin R., Olshevsky U. Active vaccination with vaccinia virus A33 protects mice against lethal vaccinia and ectromelia viruses but not against cowpox virus; elucidation of the specific adaptive immune response. Virol. J., 2013, vol. 10: 229. doi: 10.1186/1743-422X-10-229</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>13.	Petrov I.S., Goncharova E.P., Pozdnyakov S.G., Shchelkunov S.N., Zenkova M.A., Vlasov V.V., Kolosova I.V. Antitumor effect of the LIVP-GFP recombinant vaccinia virus. Dokl. Biol. Sci., 2013, vol. 451, no. 1, pp. 248-252. doi: 10.1134/S0012496613040133</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>14.	Roy S., Jaeson M.I., Li Z., Mahboob S., Jackson R.J., Grubor-Bauk B., Wijesundara D.K., Gowans E.J., Ranasinghe C. Viral vector and route of administration determine the ILC and DC profiles responsible for downstream vaccine-specific immune outcomes. Vaccine, 2019, vol. 37, pp. 1266-1276. doi: 10.1016/j.vaccine.2019.01.045</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>15.	Shchelkunov S.N. An increasing danger of zoonotic orthopoxvirus infections. PLoS Pathog., 2013, vol. 9: e1 003 75 6. doi: 10.1371/journal.ppat.1003756</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>16.	Shchelkunov S.N. Emergence and reemergence of smallpox: the need in development of a new generation smallpox vaccine. Vaccine, 2011, vol. 29S, pp. D49-D53. doi: 10.1016/j.vaccine.2011.05.037</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>17.	Shchelkunov S.N., Marennikova S.S., Moyer R.W. Orthopoxviruses pathogenic for humans. New York: Springer, 2005. 425 p.</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>18.	Shchelkunov S.N., Nesterov A.E., Ryazankin I.A., Ignat'ev G.M., Sandakhchiev L.S. Development of a candidate polyvalent live vaccine against human immunodeficiency, hepatitis B, and orthopoxviruses. Doklady Biochemistry and Biophysics, 2003, vol. 390, no. 1-6, pp. 180-183.</mixed-citation></ref><ref id="B19"><label>19.</label><mixed-citation>19.	Shchelkunova G.A., Shchelkunov S.N. 40 years without smallpox. Acta Naturae, 2017, vol. 9, no. 4, pp. 4-12.</mixed-citation></ref><ref id="B20"><label>20.</label><mixed-citation>20.	Sklenovska N., Van Ranst M. Emergence of monkeypox as the most important orthopoxvirus infection in humans. Front. Public Health, 2018, vol. 6: e241. doi: 10.3389/fpubh.2018.00241</mixed-citation></ref><ref id="B21"><label>21.</label><mixed-citation>21.	Xie L., Zai J., Yi K., Li Y. Intranasal immunization with recombinant vaccinia virus Tiantan harboring Zaire Ebola virus gp elicited systemic and mucosal neutralizing antibody in mice. Vaccine, 2019, vol. 37, pp. 3335 -3342. doi: 10.1016/j.vaccine.2019.04.070</mixed-citation></ref><ref id="B22"><label>22.</label><mixed-citation>22.	Yakubitskiy S.N., Kolosova I.V., Maksyutov R.A., Shchelkunov S.N. Attenuation of vaccinia virus. Acta Naturae, 2015, vol. 7, no. 4, pp. 113-121.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
