PhD (Biology), Director of Science,
St. Petersburg
к.б.н., директор по науке,
Санкт-Петербург
PhD Student,
197376, St. Petersburg, Akademika Pavlova str., 12
аспирант,
197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, 12
PhD, MD (Chemistry), General Director,
St. Petersburg
д.х.н., генеральный директор,
Санкт-Петербург
The influenza virus is highly contagious diseases of people, birds and mammals. Approximately 250 000– 500 000 deaths are caused by influenza epidemics worldwide yearly, and the death number may be up to millions in a possible influenza pandemic. Vaccination is the most cost-effective way to reduce the considerable disease burden of seasonal influenza. Although seasonal influenza vaccines are effective, their performance in the elderly and immunocompromised individuals would benefit from improvement. Major problems related to the development and production of pandemic influenza vaccines are response time and production capacity as well as vaccine efficacy and safety. Reverse genetics techniques can speed up the generation of seed viruses and new mathematical modelling methods improve vaccine strain selection. Using vaccines based on recombinant proteins, we avoid the risks associated with the introduction of the virus into the body, even inactivated. In this paper, we have got a highly purified recombinant fusion protein composed of fragments of the hemagglutinin of influenza viruses A and B. As adjuvant we used components of flagellin. We used the most immunogenic and conserved areas of hemagglutinin H1, H3, H5 and B, which cause the formation of specific antibodies which can cross-react with homologous epitopes among the various strains of influenza A and B. Vaccine efficacy is increased by using multiple epitopes of various proteins. The aim of this study was to clone and express the hybrid recombinant protein Flu-Chim, containing immunogenic epitopes of influenza A/H1N1, A/H3N2, A/H5N1 and B fused with fragments of flagellin in Escherichia coli expression system and its subsequent purification. During the study was created high-yield E. coli strain, which produces the recombinant protein Flu-Chim, selected the optimal protocol of induction of the gene encoding the protein. The protein was purified using metal affinity chromatography. The purity of the final preparation reached 98%. In the future, we are going to study the immunogenic properties of the protein and use it as a component of the candidate vaccine against influenza.
Вирус гриппа вызывает высококонтагиозное заболевание людей, птиц и млекопитающих. Подсчитано, что ежегодно от эпидемий гриппа погибает от 250 000 до 500 000 человек и эта цифра может увеличиваться до 1 млн в период возможных пандемий вируса гриппа. Самым эффективным путем профилактики болезни или ее тяжелых последствий является вакцинация. На данный момент существует несколько подходов для создания противогрипозных вакцин, но они имеют ряд недостатков, которые снижают общую эффективность вакцинных препаратов. Соответственно, создание универсальной вакцины, способной обеспечить надежную защиту от существующих и возможных реассортантных штаммов вируса гриппа, на данный момент является приоритетной задачей. Использование вакцин на основе рекомбинантных белков позволяет избежать рисков, связанных с введением вируса в организм, пусть и инактивированного. Данная работа посвящена получению высокоочищенного гибридного рекомбинантного белка, включающего фрагменты белков гемагглютинина вирусов гриппа А и В, а также компоненты флагеллина в качестве адъюванта. Указанные фрагменты белков представляют собой консервативные части гемагглютининов H1, H3, H5 и В, к которым в процессе естественной инфекции образуются специфичные антитела, перекрестно реагирующие с гомологичными эпитопами среди различных штаммов вирусов гриппа А и В. Выбранные участки белков наиболее иммуногенны. Их присутствие обеспечивает как В-клеточный, так и Т-клеточный иммунный ответ. Использование эпитопов нескольких белков позволяет увеличить эффективность вакцины, а использование гибких мостиков между эпитопами позволяет сохранить правильную пространственную укладку белка и, соответственно, обеспечивает полноценное функционирование каждого эпитопа. Гибридный белок, содержащий В- и Т-клеточные эпитопы разных субтипов вирусов гриппа А и В, а также флагеллин, позволят обеспечить сильный иммунный ответ при меньших затратах на производство. Нами был смоделирован гибридный рекомбинантный белок Flu-Chim, содержащий иммуногенные эпитопы вирусов гриппа А/H1N1, A/H3N2, A/ H5N1 и В, слитые с фрагментами флагеллина. Был создан высокопродуктивный штамм-продуцент, на основе клеток E. coli BL21(DE3). Была изучена экспрессия гибридного гена flu-chim при различных условиях индукции. Также был получен высокоочищенный гибридный рекомбинантный белок Flu-Chim с использованием металлоаффинной хроматографии. Чистота белка после финальной стадии очистки составила 98%. В дальнейшем планируется изучение иммунологических свойств полученного рекомбинантного белка.