Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI170810.15789/2220-7619-IVA-1708ORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИIn vitro antiviral activity of VIFERON® rectal suppositories against SARS-CoV-2Противовирусная активность препарата ВИФЕРОН® в форме суппозиториев ректальных in vitro в отношении SARS-CoV-2https://orcid.org/0000-0002-2801-1508Isakova-SivakI. N.Исакова-СивакИ. Н.
Russian Federation

Irina N. Isakova-Sivak - PhD, MD (Biology), Head of the Laboratory of Immunology and Prevention of Viral Infections, A.A. Smorodintsev Department of Virology, Institute of Experimental Medicine.

St. Petersburg.

Исакова-Сивак Ирина Николаевна - доктор биологических наук, заведующий лабораторией иммунологии и профилактики вирусных инфекций отдела вирусологии им. А.А. Смородинцева.

Санкт-Петербург.

isakova.sivak@iemspb.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8670-8645StepanovaE. A.СтепановаЕ. А.
Russian Federation

Ekaterina A. Stepanova - PhD (Biology), Senior Researcher, A.A. Smorodintsev Department of Virology, Institute of Experimental Medicine.

St. Petersburg.

Степанова Екатерина Алексеевна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела вирусологии им. А.А. Смородинцева.

Санкт-Петербург.

fedorova.iem@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-0107-9959RudenkoL. G.РуденкоЛ. Г.
Russian Federation

Larisa G. Rudenko - PhD, MD (Medicine), Professor, Head of A.A. Smorodintsev Department of Virology, Institute of Experimental Medicine.

St. Petersburg.

Руденко Лариса Георгиевна - доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделом вирусологии им. А.А. Смородинцева.

Санкт-Петербург.

rudenko.lg@iemspb.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3610-2119BartovM. S.БартовМ. С.
Russian Federation

Michael S. Bartov - PhD (Biology), Researcher, Laboratory of Biologically Active Nanostructures, N.F. Gamaleya Federal Research Center for Epidemiology and Microbiology.

123098, Moscow, Gamaleya str., 18.

Phone: +7 910 002-29-52.

Бартов Михаил Сергеевич – кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории биологически активных наноструктур.

123098, Москва, ул. Гамалеи, 18.

Тел.: 8 910 002-29-52.

mike.bartov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-3054-8694VyzhlovaE. N.ВыжловаЕ. Н.
Russian Federation

Eugenia N. Vyzhlova - PhD (Biology), Researcher, Laboratory of Ontogenesis and Interferon System Remediation, N.F. Gamaleya Federal Research Center for Epidemiology and Microbiology.

Moscow.

Выжлова Евгения Николаевна - кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории онтогенеза и коррекции системы интерферонов.

Москва.

evizhlova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1856-8924MalinovskayaV. V.МалиновскаяВ. В.
Russian Federation

Valentina V. Malinovskaya - PhD, MD (Biology), Professor, Head of the Laboratory of Ontogenesis and Interferon System Remediation, N.F. Gamaleya Federal Research Center for Epidemiology and Microbiology.

Moscow.

Малиновская Валентина Васильевна - доктор биологических наук, профессор, руководитель лаборатории онтогенеза и коррекции системы интерферонов.

Москва.

malinovskaya@gamaleya.orgInstitute of Experimental MedicineИнститут экспериментальной медициныN.F. Gamaleya Federal Research Center for Epidemiology and MicrobiologyНИЦ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России120320221211421482603202131102021Copyright ©; 2022, Isakova-Sivak I.N., Stepanova E.A., Rudenko L.G., Bartov M.S., Vyzhlova E.N., Malinovskaya V.V.Copyright ©; 2022, Исакова-Сивак И.Н., Степанова Е.А., Руденко Л.Г., Бартов М.С., Выжлова Е.Н., Малиновская В.В.2022Isakova-Sivak I.N., Stepanova E.A., Rudenko L.G., Bartov M.S., Vyzhlova E.N., Malinovskaya V.V.Исакова-Сивак И.Н., Степанова Е.А., Руденко Л.Г., Бартов М.С., Выжлова Е.Н., Малиновская В.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/1708

In 2020–2021, the world was engulfed by the pandemic of a new coronavirus infection (COVID-19) caused by the SARS-CoV-2 virus. The low population coverage with vaccination against COVID-19 and the lack of herd immunity result in the need to find an effective and safe etiotropic treatment. Medicinal agents for treatment of COVID-19, approved while preparing this publication, have several limitations related to the conditions of their use and/or population category. In this situation, interferon-containing drugs widely used in Russia and the CIS for prevention and treatment of viral infectious diseases, i.e. ARVI and influenza, may hold promise. This study aims to confirm in vitro antiviral activity against SARS-CoV-2 for the preparation VIFERON® containing recombinant human interferon alpha-2b (IFNα-2b). Materials and methods. Vero CCL-81 cells were infected with hCoV-19/StPetersburg-RII3524VR4/2020 strain of SARS-CoV-2 at doses of 10 TCID50 or 100 TCID50 per well. The suppressive effect of IFN-2b, extracted from VIFERON® in dosage form of rectal suppositories, was evaluated by qRT-PCR at 24 h and 48 h after the infection of cells in two schemes, simulating preventive (24 h before infection) and therapeutic (2 h after infection) use of drugs. Results. IFNα-2b at concentrations of 800, 400, 200, 100 and 50 IU/ml, extracted from rectal suppositories of VIFERON®, showed high biological activity, displayed as inhibition of SARS-CoV-2 strain replication in both infectious doses evaluated either at 24 h or at 48 h after cell infection. The “preventive” vs. “therapeutic” scheme was found to be more effective. In the “preventive” scheme the virus titre decreased by more than 3 lg TCID50 at 24 hours post-infection and by 5–6 lg TCID50 at 48 hours post-infection after administration of 800 IU/ml IFNα-2b. Conclusion. The study results evidence that VIFERON® in dosage form of rectal suppositories may be promising for prevention and treatment of new coronavirus infection in clinical practice.

В 2020–2021 гг. мир охватила пандемия новой коронавирусной инфекции (COVID-19), вызываемой вирусом SARS-CoV-2. Низкий охват населения вакцинацией против COVID-19 и отсутствие коллективного иммунитета приводят к необходимости поиска эффективного и безопасного этиотропного средства лечения. Лекарственные препараты для лечения COVID-19, одобренные на момент написания статьи, имеют ряд ограничений, связанных с условиями их применения и/или категорией популяции. В этой ситуации перспективным средством могут стать интерферон-содержащие препараты, широко применяемые в России и странах СНГ для профилактики и лечения вирусных инфекционных заболеваний, в частности ОРВИ и гриппа. Цель данного исследования — подтвердить in vitro противовирусную активность лекарственного препарата ВИФЕРОН®, содержащего рекомбинантный человеческий интерферон альфа-2b (IFNα-2b), в отношении SARS-CoV-2. Материалы и методы. Культуру клеток Vero CCL-81 заражали штаммом hCoV-19/StPetersburg-RII3524VR4/2020 в дозах 10 TCID50 или 100 TCID50 на лунку. Вирус-ингибирующее действие IFNα-2b, экстрагированного из препарата ВИФЕРОН® (суппозитории ректальные) в формах выпуска 150 000 МЕ и 3 000 000 МЕ, оценивали методом qRT-PCR на сроках 24 ч и 48 ч после внесения вируса к клеткам в двух режимах, имитирующих профилактическое (за 24 ч до заражения) и терапевтическое (через 2 ч после заражения) применение препаратов. Результаты. IFNα-2b, экстрагированный из препарата ВИФЕРОН® в лекарственной форме «суппозитории ректальные», в концентрациях 800, 400, 200, 100 и 50 МЕ/мл показал высокую биологическую активность, выражающуюся в ингибировании репликации штамма SARS-CoV-2 в обеих заражающих дозах как при оценке через 24 ч, так и через 48 ч после инфицирования клеток. «Профилактическая» схема применения была более эффективной в сравнении с «терапевтической». При профилактической схеме применения инфекционный титр вируса под действием IFNα-2b в концентрации 800 МЕ/мл снижался более чем на 3 lg TCID50 при учете через 24 ч после инфицирования и на 5–6 lg TCID50 при учете через 48 ч. Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности применения лекарственного препарата ВИФЕРОН® в форме ректальных суппозиториев для профилактики и лечения новой коронавирусной инфекции в клинической практике.

VIFERON®interferon alphaCOVID-19SARS-CoV-2Veroin vitroВИФЕРОН®интерферон альфаCOVID-19SARS-COV-2Veroin vitroThe work was financially supported by FERON LLC.Работа выполнена при финансовой поддержке ООО «ФЕРОН». Авторы выражают признательность коллективу ООО «ИДкИ» за подготовку стоковых растворов и общую координацию работ.1. Понежева Ж.Б., Гришаева А.А., Маннанова И.В., Купченко А.Н., Яцышина С.Б., Краснова С.В., Малиновская В.В., Акимкин В.Г. Профилактическая эффективность рекомбинантного интерферона α-2b в условиях пандемии COVID-19 // Лечащий врач. 2020. Т. 12, № 23. С. 56–60. doi: 10.26295/OS.2020.29.66.0112. Audi A., AlIbrahim M., Kaddoura M., Hijazi G., Yassine H.M., Zaraket H. Seasonality of respiratory viral infections: will COVID-19 follow suit? Front. Public Health, 2020, vol. 8: 567184. doi: 10.3389/fpubh.2020.5671843. Beilharz M.W., Cummins M.J., Bennett A.L., Cummins J.M. Oromucosal administration of interferon to humans. Pharmaceuticals (Basel), 2010, vol. 3, no. 2, pp. 323–344. doi: 10.3390/ph30203234. Burki T.K. Challenges in the rollout of COVID-19 vaccines worldwide. Lancet Respir. Med., 2021, vol. 9, no. 4, pp. e42–e43. doi: 10.1016/S2213-2600(21)00129-65. Cinatl J., Morgenstern B., Bauer G., Chandra P., Rabenau H., Doerr H.W. Treatment of SARS with human interferons. Lancet, 2003, vol. 362, no. 9380, pp. 293–294. doi: 10.1016/s0140-6736(03)13973-66. Coronaviridae Study Group of the International Committee on Taxonomy of Viruses. The species Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus: classifying 2019-nCoV and naming it SARS-CoV-2. Nat. Microbiol., 2020, vol. 5, no. 4, pp. 536–544. doi: 10.1038/s41564-020-0695-z7. COVID-19 Dashboard by the Center for Systems Science and Engineering (CSSE) at Johns Hopkins University (JHU). URL: https://coronavirus.jhu.edu/map.html8. Desmyter J., Melnick J.L., Rawls W.E. Defectiveness of interferon production and of rubella virus interference in a line of african green monkey kidney cells (Vero). J. Virol., 1968, vol. 2, no. 10, pp. 955–961. doi: 10.1128/JVI.2.10.955-961.19689. Felgenhauer U., Schoen A., Gad H.H., Hartmann R., Schaubmar A.R., Failing K., Drosten C., Weber F. Inhibition of SARS-CoV-2 by type I and type III interferons. J. Biol. Chem., 2020, vol. 295, no. 41, pp. 13958–13964. doi: 10.1074/jbc.AC120.01378810. Gao L., Yu S., Chen Q., Duan Z., Zhou J., Mao C., Yu D., Zhu W., Nie J., Hou Y. A randomized controlled trial of low-dose recombinant human interferons alpha-2b nasal spray to prevent acute viral respiratory infections in military recruits. Vaccine, 2010, vol. 28, no. 28, pp. 4445–4451. doi: 10.1016/j.vaccine.2010.03.06211. Graichen H. What is the difference between the first and the second/third wave of COVID-19? — German perspective. J. Orthop., 2021, vol. 24, pp. A1–A3. doi: 10.1016/j.jor.2021.01.01112. Ianevski A., Yao R., Zusinaite E., Lello L.S., Wang S., Jo E., Yang J., Lysvand H., Løseth K., Oksenych V., Tenson T., Windisch M.P., Poranen M., Nieminen A.I., Nordbø S.A., Fenstad M.H., Grødeland G., Aukrust P., Trøseid M., Kantele A., Merits A., Bjørås M., Kainov D.E. Synergistic interferon alpha-based drug combinations inhibit SARS-CoV-2 and other viral infections in vitro. bioRxiv, 2021: 2021.01.05.425331.13. Karako K., Song P., Chen Y., Tang W., Kokudo N. Overview of the characteristics of and responses to the three waves of COVID-19 in Japan during 2020–2021. Biosci. Trends, 2021, vol. 15, no. 1, pp. 1–8. doi: 10.5582/bst.2021.0101914. Lokugamage K.G., Hage A., de Vries M., Valero-Jimenez A.M., Schindewolf C., Dittmann M., Rajsbaum R., Menachery V.D. Type I interferon susceptibility distinguishes SARS-CoV-2 from SARS-CoV. J. Virol., 2020, vol. 94, no. 23: e01410-20.15. Mantlo E., Bukreyeva N., Maruyama J., Paessler S., Huang C. Antiviral activities of type I interferons to SARS-CoV-2 infection. Antiviral. Res., 2020, vol. 179: 104811. doi: 10.1016/j.antiviral.2020.10481116. Sallard E., Lescure F.X., Yazdanpanah Y., Mentre F., Peiffer-Smadja N. Type 1 interferons as a potential treatment against COVID-19. Antiviral. Res., 2020, vol. 178: 104791. doi: 10.1016/j.antiviral.2020.10479117. Seong H., Hyun H.J., Yun J.G., Noh J.Y., Cheong H.J., Kim W.J., Song J.Y. Comparison of the second and third waves of the COVID-19 pandemic in South Korea: importance of early public health intervention. Int. J. Infect. Dis., 2021, vol. 104, pp. 742– 745. doi: 10.1016/j.ijid.2021.02.00418. Stockman L.J., Bellamy R., Garner P. SARS: systematic review of treatment effects. PLoS Med., 2006, vol. 3, no. 9: e343. doi: 10.1371/journal.pmed.003034319. Wang M., Cao R., Zhang L., Yang X., Liu J., Xu M., Shi Z., Hu Z., Zhong W., Xiao G. Remdesivir and chloroquine effectively inhibit the recently emerged novel coronavirus (2019-nCoV) in vitro. Cell Res., 2020, vol. 30, no. 3, pp. 269–271. doi: 10.1038/s41422-020-0282-020. WHO. Coronavirus disease 2019 (COVID-19): situation report, 51. WHO, 2020. 9 p.21. WHO. Novel Coronavirus (2019-nCoV): situation report, 22. WHO, 2020. 7 p.