АУТЕНТИЧНАЯ ЖИВАЯ ГРИППОЗНАЯ КУЛЬТУРАЛЬНАЯ ВАКЦИНА И ЕЕ ИМИТАЦИИ



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Резюме

Проблема перевода производства гриппозных вакцин с развивающихся куриных эмбрионов в культуру клеток млекопитающих обсуждается на протяжении уже многих лет. Разрабатываемые технологии производства культуральных вакцин базируются на двух перспективных субстратах – перевиваемых клеточных линиях Vero и MDCK, которые эффективно поддерживают репродукцию вирусов гриппа различных подтипов. В 2018 году Всемирная организация здравоохранения сделала первые рекомендации по составу гриппозных вакцин, подготовленных в культуре клеток млекопитающих. С этого момента Всемирная организация здравоохранения дает рекомендации на предстоящий эпидемический сезон отдельно для «яичных» и культуральных вакцин. Культуральная гриппозная вакцина имеет ряд неоспоримых преимуществ. К ним можно отнести возможность массовой наработки препарата, что особенно важно при наступлении пандемической ситуации, а также отсутствие в вакцине такого аллергизирующего фактора, как яичный белок. Полагают также, что традиционно производимые в развивающихся куриных эмбрионах гриппозные вакцины из–за приобретенных адаптационных «яичных» мутаций могут быть менее эффективными, чем вакцины, подготовленные на основе клеточных культур. Все вышесказанное свидетельствует в пользу того, что разработка адекватных клеточных систем, высокочувствительных к современным циркулирующим штаммам вируса гриппа и способных обеспечить накопление больших количеств вирусной биомассы, представляет значительный практический интерес. Если сравнивать между собой две традиционные гриппозные вакцины, инактивированную и живую, последняя имеет ряд преимуществ, таких, как неинъекционный путь введения, более широкий спектр защиты, высокая урожайность, низкая себестоимость, простота производственного процесса и пр. Если сюда добавить новый – клеточный – субстрат для производства и накопления вирусной биомассы, то вырисовывается перспектива разработки практически лишенного недостатков вакцинного препарата. Несмотря на очевидные преимущества культуры клеток в качестве субстрата для производства гриппозных вакцин, некоторые гриппозные вакцины, и среди них живая гриппозная вакцина, продолжают производить в развивающихся куриных эмбрионах. Поэтому нам представилось целесообразным собрать доступную научную литературу о разработке подходов к созданию живой гриппозной холодоадаптированной культуральной вакцины.

Об авторах

Ирина Васильевна Киселева

ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт–Петербург, Россия

Email: irina.v.kiseleva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3892-9873
SPIN-код: 7857-7306
Scopus Author ID: 7102041346
ResearcherId: E-6555-2014

Зав. лабораторией общей вирусологии

Россия, 197022, Санкт-Петербург, ул. акад. Павлова, 12

Наталья Валентиновна Ларионова

ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт–Петербург, Россия

Автор, ответственный за переписку.
Email: nvlarionova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1171-3383
SPIN-код: 4709-5010
Scopus Author ID: 23497140200
ResearcherId: J-5004-2018

Доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории общей вирусологии

Россия, 197022, Санкт-Петербург, ул. акад. Павлова, 12

Список литературы

  1. Киселева И.В., Исакова И.Н., Ларионова Н.В., Олейник Е.С., Руденко Л.Г. Эффективность получения реассортантов между эпидемическими и холодоадаптированными вирусами гриппа в развивающихся куриных эмбрионах и в культуре клеток MDCK // ЖМЭИ. 2007. № 6. С. 40–45. [Kiseleva I.V., Isakova I.N., Larionova N.V., Oleĭnik E.S., Rudenko L.G. Efficacy of production of reassortant of epidemic strains and cold-adapted influenza viruses in chicken embryo and MDCK cells. Zh. Mikrobiol. Epidemiol. Immunobiol., 2007, 6:40-45. (in Russ.)] PMID: 18283733
  2. Ларионова Н.В., Киселева И.В., Александрова Г.И., Руденко Л.Г. Штамм вируса гриппа А/17/Калифорния/2009/38 (H1N1) для производства живой гриппозной интраназальной вакцины для взрослых и детей. Патент РФ №2315101 от 16.09.2009. Опубл. БИ 2011. №7. [A/17/California/2009/38 (H1N1) influenza virus strain for the production of live influenza intranasal vaccine for adults and children. Patent of the Russian Federation No. 2315101. Published 2011 in Invention Bulletin no. 7. Effective date for property rights 16.09.2009 (in Russ.)] https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2413765&TypeFile=html
  3. Лю Д., Томпсон М., Маранга Л.Ж., Катаниаг Ф., Сюй С.С. Способы культивирования клеток, размножения и очистки вирусов. Патент РФ №2547587 от 24.09.2009. Опубл. БИ 2015, № 10 [Lu D.L., Tompson M., Maranga L.Zh., Kataniag F., Xu S.S. Methods for cell culture, virus replication and purification. Patent of the Russian Federation No. 2547587. Published in Invention Bulletin, 2015, no 10. Effective date for property rights 24.09.2009 (in Russ.)] https://patentimages.storage.googleapis.com/a7/89/86/417cb8e9b1cce6/RU2547587C2.pdf
  4. Нечаева Е.А., Сенькина Т.А., Радаева И.Ф., Вараксин Н.А., Рябичева Т.Г., Жилина Н.В., Думченко Н.Б., Руденко Л.Г., Киселева И.В., Исакова–Сивак И.Н. Способ получения микрокапсулированной формы живой культуральной вакцины против сезонного и пандемического гриппа для интраназального применения. Патент №2617051 от 04.05.2016. Опубл. БИ 2017, №11. [Nechaeva E.A., Senkina T.A., Radaeva I.F., Varaksin N.A., Ryabicheva T.G., Zhilina N.V., Dumchenko N.B., Rudenko L.G., Kiseleva I.V., Isakova–Sivak I.N. Method for obtaining a microencapsulated form of a live culture vaccine against seasonal and pandemic influenza for intranasal use. Patent of the Russian Federation No. 2617051. Published in Invention Bulletin, 2017, no. 11. Effective date for property rights 04.05.2016. (in Russ.)] https://www1.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWC1/000/000/002/617/051/%D0%98%D0%97-02617051-00001/document.pdf
  5. Нечаева Е.А., Радаева И.Ф., Сенькина Т.Ю., Герасименко Н.Б., Богрянцева М.П., Костылева Р.Н., Жилина Н.В., Свириденко Н.М., Зубарева К.Э., Вараксин Н.А., Рябичева Т.Г., Киселева И.В., Ларионова Н.В., Руденко Л.Г. Разработка опытно–промышленной технологии производства живой культуральной вакцины против пандемического гриппа. Биотехнология. 2013. № 6. С. 23–34. [Nechaeva E.A., Radaeva I.F., Sen’kina T.Yu., B gerasimenko N., Bogryantseva M.P., Kostyleva R.N., Zhilina N.V., Sviridenko T.M., Zubareva K.E., Varaksin N.A., Ryabicheva T.G., Kiseleva I.V., Larionova N.V., Rudenko L.G. Development of pilot technology for cell-based anti-influenza live attenuated pandemic vaccine manufacturing. Biotechnology in Russia. 2013, no. 6, pp. 23–34. (in Russ.)] https://elibrary.ru/download/elibrary_23515897_84010445.pdf
  6. Райтер М., Мундт В. Способ крупномасштабного производства вирусного антигена. Патент РФ №2314344 от 10.12.2002. Опубл. БИ 10.01.2008, № 1. [Rajter M., Mundt V. Method for large-scale production of viral antigen. Patent of the Russian Federation No. 2314344 dated 10.12.2002. Published in Invention Bulletin, 2008, No 1. Effective date for property rights 10.12.2002. (in Russ.)] https://patentimages.storage.googleapis.com/df/59/44/4a5e02cfdf5dd6/RU2314344C2.pdf
  7. Уесмоен Т.Л., Гао П., Эдди Б.А., Абдельмагид О.Ю. Способ репликации вируса гриппа в культуре. Патент РФ №2491339 от 14.12.2007. Опубл. БИ 20.01.2011, № 2. [Uesmoen T.L., Gao P., Ehddi B.A., Abdel’magid O.J. Method of replication of influenza virus in culture. Patent of the Russian Federation No. 2491339 dated 14.12.2007. Published in Invention Bulletin, 2011, No 2. Effective date for property rights 14.12.2007. (in Russ.)] https://patentimages.storage.googleapis.com/ba/39/39/2895a7916bb5b8/RU2491339C2.pdf
  8. Aldeán Á.J., Salamanca I., Ocaña D., Barranco J.L., Walter S. Effectiveness of cell culture–based influenza vaccines compared with egg–based vaccines: What does the literature say? Rev. Esp. Quimioter., 2022, vol. 35, no. 3, pp. 241–248. – doi: 10.37201/req/117.2021
  9. Alymova I.V., Kodihalli S., Govorkova E.A., Fanget B., Gerdil C., Webster R.G. Immunogenicity and protective efficacy in mice of influenza B virus vaccines grown in mammalian cells or embryonated chicken eggs. J. Virol., 1998, vol. 72, no. 5, pp. 4472–4477. – doi: 10.1128/JVI.72.5.4472-4477.1998
  10. Andrianov, A. K., Chen, J. Preparation of ionically cross–linked polyphosphazene microspheresy by coacervation. US Patent No. 5807757. Effective date for property rights 02.07.1996. Published 15.09.1998. – https://patentimages.storage.googleapis.com/07/3b/a5/8f03b042ac2cab/US5807757.pdf
  11. Audsley J.M., Tannock G.A. Cell–based influenza vaccines: progress to date. Drugs, 2008, vol. 68, no. 11, pp. 1483–1491. – doi: 10.2165/00003495-200868110-00002
  12. Bilsel P., Kawaoka Y. Cell-based systems for producing influenza vaccines. International Patent No. 2351300. Effective date for property rights 11.06.2008. Published 09.06.2009. – https://patentimages.storage.googleapis.com/37/4f/9e/fb6b8b9029071a/WO2009152181A1.pdf
  13. Boikos C., Sylvester G.C., Sampalis, J.S., Mansi J.A. Relative Effectiveness of the Cell–Cultured Quadrivalent Influenza Vaccine Compared to Standard, Egg–derived Quadrivalent Influenza Vaccines in Preventing Influenza–like Illness in 2017–2018. Clin. Infect. Dis., 2020, vol. 68, no. 11, pp. e665–e671. – doi: 10.1093/cid/ciaa371
  14. CDC. Prevention and control of seasonal influenza with vaccines. Recommendations of the Advisory Committee on Immunization Practices. United States, 2013–2014. MMWR Recomm. Rep., 2013, 62, pp. 1–43. – PMID: 24048214
  15. CDC. 2025. Cell–based flu vaccines. [Online]. – https://www.cdc.gov/flu/vaccine-types/cell-based.html
  16. Cheng X., Zengel J.R., Suguitan A.L. Jr., Xu Q., Wang W., Lin J., Jin H. Evaluation of the humoral and cellular immune responses elicited by the live attenuated and inactivated influenza vaccines and their roles in heterologous protection in ferrets. J. Infect. Dis., 2013, vol. 208, no. 4, pp. 594–602. – doi: 10.1093/infdis/jit207
  17. FDA. 20 November 2012. Approval Letter – Flucelvax. [Online]. – https://web.archive.org/web/20160310193425/http://www.fda.gov/BiologicsBloodVaccines/Vaccines/ApprovedProducts/ucm328684.htm
  18. Feng S.Z., Jiao P.R., Qi W.B., Fan H.Y., Liao M. Development and strategies of cell–culture technology for influenza vaccine. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2011, vol. 89, no. 4, pp. 893–902. – doi: 10.1007/s00253-010-2973-9
  19. Frech C., Lubben H., Vorlop J., Gregersen J–P. Procedure for the industrial-scale preparation of vaccines. European Patent No. 2351300. Effective date for property rights 12.09.2001. Published 02.02.2011. – https://patentimages.storage.googleapis.com/d8/48/2d/ddb1caaa817bcb/ES2351300T3.pdf
  20. Genzel Y., Dietzsch C., Rapp E., Schwarzer J, Reichl U. MDCK and Vero cells for influenza virus vaccine production: a one–to–one comparison up to lab–scale bioreactor cultivation. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2010, vol. 88, no. 2, pp. 461–475. – doi: 10.1007/s00253-010-2742-9
  21. Heldens J., Hulskotte E., Voeten T., Breedveld B., Verweij P., Van Duijnhoven W., Rudenko L., Van Damme P., Van Den Bosch H. Safety and immunogenicity in man of a cell culture derived trivalent live attenuated seasonal influenza vaccine: a Phase I dose escalating study in healthy volunteers. Vaccine, 2014, vol. 32, no. 39, pp. 5118–5124. – 1. doi: 10.1016/j.vaccine.2014.05.030
  22. Hussain A. I., Cordeiro M., Sevilla E., Liu J. Comparison of egg and high yielding MDCK cell–derived live attenuated influenza virus for commercial production of trivalent influenza vaccine: in vitro cell susceptibility and influenza virus replication kinetics in permissive and semi–permissive cells. Vaccine, 2010, vol. 28, no. 22, pp. 3848–3855. – doi: 10.1016/j.vaccine.2010.03.005
  23. Izurieta H.S., Chillarige Y., Kelman J., Wei Y., Lu Y., Xu W., Lu M., Pratt D., Chu S., Wernecke M., Macurdy T., Forshee R. Relative Effectiveness of Cell–Cultured and Egg–Based Influenza Vaccines Among Elderly Persons in the United States, 2017–2018. J. Infect. Dis., 2019, vol. 220, no. 8, pp. 1255–1264. – doi: 10.1093/infdis/jiy716
  24. Katz J.M., Webster R.G. Efficacy of inactivated influenza A virus (H3N2) vaccines grown in mammalian cells or embryonated eggs. J Infect Dis, 1989, vol. 160, no. 2, pp. 191–198. – doi: 10.1093/infdis/160.2.191
  25. Kiseleva I., Su Q., Toner T.J., Szymkowiak C., Kwan W.S., Rudenko L., Shaw A. R., Youil R. Cell–based assay for the determination of temperature sensitive and cold adapted phenotypes of influenza viruses. J. Virol. Methods, 2004, vol. 116, no. 1, pp. 71–78. – doi: 10.1016/j.jviromet.2003.10.012
  26. Lanthier P.A., Huston G.E., Moquin A., Eaton S.M., Szaba F.M., Kummer L.W., Tighe M.P., Kohlmeier J.E., Blair P.J., Broderick M., Smiley S.T., Haynes L. Live attenuated influenza vaccine (LAIV) impacts innate and adaptive immune responses. Vaccine, 2011, vol. 29, no. 44, pp. 7849–7856. – doi: 10.1128/mbio.01040-13
  27. Lee M.S., Hu A.Y. A cell–based backup to speed up pandemic influenza vaccine production. Trends Microbiol., 2012, vol. 20, no. 3, pp.103–105. – doi: 10.1016/j.tim.2011.12.002
  28. Liu J., Shi X., Schwartz, R., Kemble, G. Use of MDCK cells for production of live attenuated influenza vaccine. Vaccine, 2009, vol. 27, no. 46, pp. 6460–6463. – doi: 10.1016/j.vaccine.2009.06.024
  29. Mahallawi W.H., Zhang Q. Live attenuated influenza vaccine induces broadly cross–reactive mucosal antibody responses to different influenza strains in tonsils. Saudi J. Biol. Sci., 2023, vol. 30, no. 10 , pp. 103809. – doi: 10.1016/j.sjbs.2023.103809
  30. Manini, I., Trombetta, C. M., Lazzeri, G., Pozzi, T., Rossi, S. & Montomoli, E. Egg–independent influenza vaccines and vaccine candidates. Vaccines, 2017, vol. 5, no. 3, pp. 18. – doi: 10.3390/vaccines5030018
  31. Montomoli E., Khadang B., Piccirella S., Trombetta C., Mennitto E., Manini I., Stanzani V., Lapini G. Cell culture–derived influenza vaccines from Vero cells: a new horizon for vaccine production. Expert Rev. Vaccines, 2012, vol. 11, no. 5, pp. 587–594. – doi: 10.1586/erv.12.24
  32. Moro P.L., Winiecki S., Lewis P., Shimabukuro T.T., Cano M. Surveillance of adverse events after the first trivalent inactivated influenza vaccine produced in mammalian cell culture (Flucelvax®) reported to the Vaccine Adverse Event Reporting System (VAERS), United States, 2013–2015. Vaccine, 2015, vol. 33, no. 48, pp. 6684–6688. – doi: 10.1016/j.vaccine.2015.10.084
  33. Morokutti A., Muster T., Ferko B. Intranasal vaccination with a replication–deficient influenza virus induces heterosubtypic neutralising mucosal IgA antibodies in humans. Vaccine, 2014, vol. 32, no. 17, pp. 1897–900. – doi: 10.1016/j.vaccine.2014.02.009
  34. Nechaeva E.A., Ryzhikov A.B., Pyankova O.G., Radaeva I.F., Pyankov O.V., Danilchenko N.V., Agafonov A.P., Kiseleva I.V., Larionova N.V., Rudenko L.G. Study of immunogenicity and protective efficacy of live MDCK–derived pandemic influenza vaccine. Glob. J. Infect. Dis. Clin. Res., 2019, vol. 5, no. 1, pp. 010–015. – doi: 10.17352/2455-5363.000023
  35. Nechaeva E.A., Sen'kina T.Y., Ryzhikov A.B., Radaeva I.F., P'yankova O.G., Danil'chenko N. V., Sviridenko T.M., Bogryantzeva M.P., Gilina N.V., Varaksin N.A., Ryabicheva T.G., Kiseleva I.V., Rudenko L.G. Development of live cultural pandemic influenza vaccine Vector–Flu. BMC Proc., 2011, vol. 5, Suppl 8, p.104. – doi: 10.1186/1753-6561-5-S8-P104
  36. Palker T., Kiseleva I., Johnston K., Su Q., Toner T., Szymkowiak C., Kwan W. S., Rubin B., Petrukhin L., Wlochoski J. , Monteiro J., Kraiouchkine N., Distefano D., Rudenko L., Shaw A., Youil R. Protective efficacy of intranasal cold–adapted influenza A/New Caledonia/20/99 (H1N1) vaccines comprised of egg– or cell culture–derived reassortants. Virus Res., 2004, vol. 105, no. 2, pp. 183–194. – doi: 10.1016/j.virusres.2004.05.009
  37. Robertson J. S., Cook P., Attwell A.M., Williams S.P. Replicative advantage in tissue culture of egg–adapted influenza virus over tissue–culture derived virus: implications for vaccine manufacture. Vaccine, 13, 1995, no. 6, pp. 1583–1588. – doi: 10.1016/0264-410x(95)00085-f
  38. Romanova J., Katinger D., Ferko B., Vcelar B., Sereinig S., Kuznetsov O., Stukova M., Erofeeva M., Kiselev O., Katinger H., Egorov A. Live cold–adapted influenza A vaccine produced in Vero cell line. Virus Res., 2004, vol.103, no. 1-2, pp.187–193. – DOI: 10.1016/j.
  39. Sasaki S., Holmes T.H., Albrecht R.A., García–Sastre A., Dekker C.L., He X.S., Greenberg H.B. Distinct cross–reactive B–cell responses to live attenuated and inactivated influenza vaccines. J. Infect. Dis., 2014, vol. 210, no. 6, pp. 865–874. – doi: 10.1093/infdis/jiu190
  40. Shcherbik S., Pearce N., Kiseleva I., Larionova N., Rudenko L., Xu X., Wentworth D. E. Bousse T. Implementation of new approaches for generating conventional reassortants for live attenuated influenza vaccine based on Russian master donor viruses. J. Virol. Methods, 2016, vol. 227, pp. 33–39. – doi: 10.1016/j.jviromet.2015.10.009
  41. Tapia F., Vazquez–Ramirez D., Genzel Y., Reichl U. Bioreactors for high cell density and continuous multi–stage cultivations: options for process intensification in cell culture–based viral vaccine production. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2016, vol. 100, pp. 2121–2132. – 2. doi: 10.1007/s00253-015-7267-9
  42. Tree J.A., Richardson C., Fooks A.R., Clegg J.C., Looby D. 2001. Comparison of large–scale mammalian cell culture systems with egg culture for the production of influenza virus A vaccine strains. Vaccine, 19, 3444–3450. – doi: 10.1016/s0264-410x(01)00053-6
  43. Tsai T.F., Heidi T. Making influenza virus vaccines without using eggs. Patent of the USA No. US 2016/0193321 A1. Effective date for property rights 05.11.2015. Published 07.07.2016. – https://patentimages.storage.googleapis.com/d8/48/2d/ddb1caaa817bcb/ES2351300T3.pdf
  44. Wacheck V., Egorov A., Groiss F., Pfeiffer A., Fuereder T., Hoeflmayer D., Kundi M., Popow–Kraupp T., Redlberger–Fritz M., Mueller C. A., Cinatl J., Michaelis M., Geiler J., Bergmann M., Romanova, J., Roethl E., Morokutti A., Wolschek M., Ferko B., Seipelt, J., Dick–Gudenus R., Muster T. A novel type of influenza vaccine: Safety and immunogenicity of replication–deficient influenza virus created by deletion of the interferon antagonist NS1. J. Infect. Dis., 2010, vol. 201, pp. 354–362. – doi: 10.1086/649428
  45. Wareing M.D., Marsh G.A., Tannock G.A. Preparation and characterisation of attenuated cold–adapted influenza A reassortants derived from the A/Leningrad/134/17/57 donor strain. Vaccine, 2002, vol. 20, no. 16, pp. 2082–2090. – doi: 10.1016/s0264-410x(02)00056-7
  46. WHO. 2006. Global action plan to increase vaccine supply for influenza vaccines. [Online]. – http://whqlibdoc.who.int/hq/2006/WHO_IVB_06.13_eng.pdf
  47. WHO. 2018. 27 September 2018. Recommended composition of influenza virus vaccines for use in the 2019 southern hemisphere influenza season [Online]. – https://www.who.int/publications/m/item/recommended-composition-of-influenza-virus-vaccines-for-use-in-the-2019-southern-hemisphere-influenza-season
  48. Youil R., Kiseleva I., Kwan W.S., Szymkowiak C.,Toner T.J., Su Q., Klimov A., Rudenko L. Shaw A.R. Phenotypic and genetic analyses of the heterogeneous population present in the cold–adapted master donor strain: A/Leningrad/134/17/57 (H2N2). Virus Res., 2004a, vol.102, pp. 165–176. – doi: 10.1016/j.virusres.2004.01.026
  49. Youil R., Su Q., Toner T.J., Szymkowiak C., Kwan W.S., Rubin B., Petrukhin L., Kiseleva I., Shaw A.R., Distefano D. Comparative study of influenza virus replication in Vero and MDCK cell lines. J. Virol. Methods, 2004b, vol. 120, pp. 23–31. – doi: 10.1016/j.jviromet.2004.03.011

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Киселева И.В., Ларионова Н.В.,

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 64788 от 02.02.2016.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах