Mikrobiol. Z. 2021; 83(5):82-89.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj83.05.082

Експериментальна інтраназальна імунізація проти респіраторних вірусів

Д.І. Заболотний¹, О.Ф. Мельников¹, М.Я. Співак^2,3, Л.Д. Кривохатська¹, А.Ю. Горлов³, В.Г. Сердюк³,
І.В. Фараон¹, Т.В. Сидоренко¹, М.Д. Тимченко¹, Л.П. Бабенко², А.О. Шевчук³

¹Інститут отоларингології ім. проф. О.С. Коломійченка НАМН України
вул. Зоологічна, 3, Київ, 02000, Україна

²Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України
вул. Академіка Заболотного, 154, Київ, 03143, Україна

³ПрАТ «НВК Діапроф-Мед»
вул. Світлицького, 35, Київ, 04123, Україна

Найбільш поширеним методом імунопрофілактики грипу є внутрішньом’язове введення вакцинальних препаратів, що забезпечує продукцію більш високих титрів антитіл, ніж підшкірне. Однак, такі шляхи введення антигенного матеріалу обумовлюють утворення переважно сироваткового IgG проти вірусів грипу, тоді як інтраназальне введення сприяє досягненню більш високих титрів як IgG, так і IgА, ніж внутрішньом’язова вакцинація. Виходячи з того, що цей інфекційний агент потрапляє в організм крізь слизові оболонки дихальних шляхів, нами була розроблена концепція локальної етіологічно адекватної вакцинації, основою якої є положення про те, що введення вакцини потрібно робити тим самим шляхом, по якому розвивається інфікування, тобто при респіраторних інфекціях це повинно бути інтраназальне або оральне введення вакцинального матеріалу. Дану роботу було проведено з метою встановлення переваг локальної вакцинації проти респіраторних вірусів, а також застосування наноносіїв за такої вакцинації і можливих перехресних реакцій по антигену-гема-глютиніну між антигенами вірусу грипу і SARS-CoV-2. Методи. Дослідження проведені на щурах лінії Wistar в 3-х серіях, де в 1-ій досліджували імунну відповідь на вакцину проти грипу А і В типу «Інфлувак» (Франція), яку вводили інтраназально, per os та підшкірно однократно в дозі 1,5 мкг гемаглютиніну. Тваринам групи 2 аналогічним чином вводили таку саму кількість вакцини без наночасток діоксиду церію (СеО₂) та з ними. Тварини з групи 3 інтраназально отримували ідентичний об’єм розчину хлориду натрію (плацебо контроль). Щурів виводили з досліду шляхом декапітації через тиждень після імунізації. З трахей тварин обох груп шляхом гомогенізації готували тканинні гомогенати з розрахунку 100 мг/мл 0,9% розчину хлориду натрію. Гомогенати витримували протягом 18 годин за температури 2°С та центрифугували при 120 g протягом 20 хвилин (холодова центрифуга NF800R, Туреччина). Отримані екстракти та сироватки зберігали за температури -20°С до визначення в них титрів антитіл до гемаглютинінів вірусів грипу А та В у реакції гальмування гемаглютинації та інтерферонів-γ та -α за допомогою імуноферментного методу з застосуванням реактивів фірми Elabsсiеnce (США) та імуноферментного аналізатора Stat Fax 2100 (США). Було визначено вміст антигемаглютинінів в трахеї та сироватці при імунізації тварин нуклеокапсидним антигеном коронавірусу SARS-CoV-2 (рекомбінантний антиген виробництва ПрАТ НВК «Діапроф-Мед», Україна) в дозі 2,5 мкг/0,2 мл розчину Хенкса. Антиген вводили інтраназально або підшкірно з подальшим отриманням матеріалу від тварин за аналогічною схемою. Результати. Проведені експериментальні дослідження з визначення ефективності вакцинації проти респіраторних вірусів, які потрапляють переважно через верхні дихальні шляхи, підтверджують положення концепції про доцільність локальної інтраназальної вакцинації проти грипу та інших вірусів респіраторної групи. Отримані в ході досліджень дані підтверджують більшу ефективність інтраназальної вакцинації як за параметрами розвитку гуморальної імунної відповіді, так і інтерферонового захисту дихальних шляхів. Застосування наночасток діоксиду церію за локальної вакцинації підсилювало продукцію антитіл до антигенів вірусу грипу саме у верхніх дихальних шляхах. Доведені переваги локальної інтраназальної імунізації зі застосуванням N-антигенів SARS-Cov-2 у порівнянні з їх системним введенням дозволяють зробити припущення, що локальна інтраназальна вакцинація і проти антигенів коронавірусу також може бути більш ефективною у порівнянні зі системним введенням антигенів цього вірусу, що потребує подальших досліджень та клінічних випробувань. Висновки. Було показано, що інтраназальна імунізація тварин антигенами вірусу грипу А і В та N-антигеном SARS-CoV-2 більш ефективна для створення локального протективного імунітету в органах дихання у порівнянні з парентеральним введенням антигену. Застосування наночасток діоксиду церію разом із вакциною супроводжується більш ефективною локальною імунною відповіддю на антигени респіраторних вірусів.

Ключові слова: респіраторні віруси, локальний імунітет, наночастки, концепція вакцинації.

Повний текст (PDF, англ)