veterinaryВетеринария сегодняVeterinary Science Today2304-196X2658-6959"Veinard"10.29326/2304-196X-2023-12-2-164-170veterinary-732Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ | БИОТЕХНОЛОГИЯORIGINAL ARTICLES | BIOTECHNOLOGYИнактивация вируса ящура для изготовления вакцинInactivation of foot and mouth disease virus for vaccine productionhttps://orcid.org/0000-0003-1718-1955МихалишинД. В.MikhalishinD. V.

Михалишин Дмитрий Валерьевич, доктор ветеринарных наук, заведующий лабораторией профилактики ящура

600901, г. Владимир, мкр. Юрьевец

Dmitry V. Mikhalishin, Doctor of Science (Veterinary Medicine), Head of Laboratory for FMD Prevention

600901 Vladimir, Yur’evets

mihalishindv@arriah.ruМихалишинВ. В.MikhalishinV. V.

Михалишин Валерий Васильевич, доктор ветеринарных наук, профессор, главный научный сотрудник информационно-аналитического центра

AuthorID: 768290

Scopus Author ID: 14027142200

г. Владимир

Valery V. Mikhalishin, Doctor of Science (Veterinary Medicine), Professor, Chief Researcher, Information and Analysis Centre

AuthorID: 768290

Scopus Author ID: 14027142200

Vladimir

mihalishin@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2508-8411ГочмурадовЫ. М.GochmuradovY. М.

Гочмурадов Ыхлас Мурадович, аспирант, ветеринарный врач лаборатории профилактики ящура

г. Владимир

Ykhlas M. Gochmuradov, Postgraduate Student, Veterinarian, Laboratory for FMD Prevention

Vladimir

gochmuradov@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2986-8992ЕлькинаЮ. С.El’kinaYu. S.

Елькина Юлия Сергеевна, кандидат ветеринарных наук, младший научный сотрудник лаборатории профилактики ящура

г. Владимир

Yulia S. El’kina, Candidate of  Science (Veterinary Medicine), Junior Researcher, Laboratory for FMD Prevention

Vladimir

elkina_ys@arriah.ruФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных» (ФГБУ «ВНИИЗЖ»)РоссияFGBI “Federal Centre for Animal Health” (FGBI “ARRIAH”)Russian Federation202312062023122164170Copyright © Михалишин Д.В., Михалишин В.В., Гочмурадов Ы.М., Елькина Ю.С., 20232023Михалишин Д.В., Михалишин В.В., Гочмурадов Ы.М., Елькина Ю.С.Mikhalishin D.V., Mikhalishin V.V., Gochmuradov Y.М., El’kina Y.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://veterinary.arriah.ru/jour/article/view/732

Инактивация – это потеря вирусом способности к репродукции и инфицированию восприимчивых животных при сохранении антигенных свойств. В работе показана эффективность применения аминоэтилэтиленимина в качестве инактиванта вируса ящура. Определены скорость снижения титра инфекционности при выбранных параметрах процесса инактивации, влияние аминоэтилэтиленимина на стабильность вируса в процессе инактивации и на иммуногенность вакцин после хранения при температуре 2–8 °С. Представлен метод вычисления пятидесятипроцентной инактивирующей кон- центрации аминоэтилэтиленимина (К50), позволяющей определять качественную характеристику вируссодержащей суспензии, сравнивать активность инактивантов и их способность обеспечивать авирулентность препарата в заданный промежуток времени. В результате проведенных исследований было установлено, что значение К50 для неочищенной и очищенной вируссодержащих суспензий было одинаковым – 0,0045%, а уровень безопасности после 12 ч инактивации составил одну ТЦД50 в 109 –1011 л вируссодержащей суспензии. Также было выявлено, что увеличение времени инактивации в два раза повысило вирулицидную активность аминоэтилэтиленимина: для типа О – в 1,8 раза, для типа А – в 2,4 раза. В то же время очистка от клеточного дебриса на процесс инактивации не оказывала существенного влияния. Аминоэтилэтиленимин не разрушает 146S частицы вируса, что и было подтверждено при исследовании иммуногенной активности вакцин в процессе хранения. Таким образом, аминоэтилэтиленимин, выпускаемый в виде 15%-го водного раствора российской фирмой ООО «Биохимресурс» (г. Владимир), соответствует высоким стандартам качества. При исследовании иммуногенности эмульсионной бивалентной противоящурной вакцины для крупного рогатого скота в остром опыте установили, что активность препарата составила 10,08 защитных доз в прививном объеме 2 см3.

Inactivation is the loss by a virus of ability to reproduce and infect susceptible animals while retaining its antigenic properties. In this paper, the effectiveness of aminoethylethanolamine when used as an FMDV inactivant is shown. The inactivation rates under selected parameters, effect of aminoethylethanolamine on virus stability during inactivation and on vaccine immunogenicity after storage at 2–8 °С were determined. The method for calculation of 50% aminoethylethanolamine inactivating concentration (IC50) which enables to determine quality parameters of the virus-containing suspension, to compare the inactivating agent activities and their ability to ensure the vaccine innocuity within the given period of time is presented. It was established that IC50 for purified and non-purified virus-containing suspensions was identical (0.0045%), and its safety after 12 h of inactivation was one TCID50 per 109–1011 L of the virus containing suspension. It was also found that double increase in inactivation time increased the virucidal activity of aminoethylethanolamine by a factor of 1.8 for serotype O and 2.4 for serotype A. At the same time, the removal of cell debris had no significant effect on the inactivation process. Aminoethylethanolamine does not destroy 146S virus particles and it was confirmed by immunogenicity testing of the vaccines during storage. This means that 15% aqueous solution of aminoethylethanolamine, manufactured by Russian Company OOO “BIOKHIMRESURS” (Vladimir) complies with high quality standards. Immunogenicity test of bivalent FMD vaccine for cattle by challenging demonstrated that its potency was 10.08 protective doses per 2 cm3 of the vaccination dose.

вирус ящуравирулицидная активностьинактивантвакцинаfoot and mouth disease virusvirucidal activityinactivating agentvaccineРабота выполнена за счет средств ФГБУ «ВНИИЗЖ» в рамках тематики научно-исследовательских работ «Ветеринарное благополучие».The study was funded by the FGBI “ARRIAH” within the framework of “Veterinary Welfare” research work.ReferencesСергеев В. А., Непоклонов Е. А., Алипер Т. И. Вирусы и вирусные вакцины. М.: Библионика; 2007. 524 с.Sergeev V. A., Nepoklonov E. A., Aliper T. I. Viruses and viral vaccines. Moscow: Biblionika; 2007. 524 p. (in Russ.)Vallée H., Carré H., Rinjard P. Sur l’immunisation anti-aphteuse par le virus formolé. Rev. gén. Méd. vét. 1926; 35: 129–134.Vallée H., Carré H., Rinjard P. Sur l’immunisation anti-aphteuse par le virus formolé. Rev. gén. Méd. vét. 1926; 35: 129–134. (in French)Barteling S. J., Woortmeyer R. Formaldehyde inactivation of foot-and-mouth disease virus. Conditions for the preparation of safe vaccine. Arch. Virol. 1984; 80 (2–3): 103–117. DOI: 10.1007/BF01310652.Barteling S. J., Woortmeyer R. Formaldehyde inactivation of foot-and-mouth disease virus. Conditions for the preparation of safe vaccine. Arch. Virol. 1984; 80 (2–3): 103–117. DOI: 10.1007/BF01310652.Gard S. Theoretical considerations in the inactivation of viruses by chemical means. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1960; 83: 638–648. DOI: 10.1111/j.1749-6632.1960.tb40934.x.Gard S. Theoretical considerations in the inactivation of viruses by chemical means. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1960; 83: 638–648. DOI: 10.1111/j.1749-6632.1960.tb40934.x.Melvin P. A., Pryce J.-M. G. Production of viral antigens with N-acetyl-ethyleneimine. Patent No. US3318775A United States, Int. C12N7/00. Imperial Chemical Industries Ltd. Date of filing: 29.01.1963. Date of publication: 09.05.1967. Режим доступа: https://patents.google.com/patent/US3318775A/en.Melvin P. A., Pryce J.-M. G. Production of viral antigens with N-acetyl-ethyleneimine. Patent No. US3318775A United States, Int. C12N7/00. Imperial Chemical Industries Ltd. Date of filing: 29.01.1963. Date of publication: 09.05.1967. Available at: https://patents.google.com/patent/US3318775A/en.Улупов Н. А., Михалишин В. В., Гусев А. А., Лёзова Т. Н. Аминоэтилэтиленимин – средство инактивации инфекционности вируса ящура. Современные аспекты ветеринарной патологии животных: материалы конференции, посвященной 40-летию со дня основания ВНИИЗЖ (23–25 ноября 1998 г.). Владимир; 1998; 53–62.Ulupov N. A., Mikhalishin V. V., Gusev A. A., Lyozova T. N. Aminoetiletilenimin – sredstvo inaktivatsii infektsionnosti virusa yashchura = Aminoethylethanolamine is an inactivating agent of foot and mouth disease virus infectivity. Sovremennye aspekty veterinarnoi patologii zhivotnykh: materialy konferentsii, posvyashchennoi 40-letiyu so dnya osnovaniya VNIIZZh (23–25 noyabrya 1998 g.) = Modern aspects of animal pathology: proceedings of the conference, devoted to 40th anniversary of ARRIAH (November 23–25, 1998). Vladimir; 1998; 53–62. (in Russ.)Pay T. W. F., Telling R. C., Kitchener B. L., Southern J. Some observations of FMD virus inactivation with acetylethyleneimine. In: European Commission for the Control of Foot-and-Mouth Disease. Report of the Meeting of the Research Group of the Standing Technical Committee (22–24 October 1971, Tubingen, Germany). Romе: FAO; 1972; 81–86. Режим доступа: https://www.fao.org/3/ca9381en/ca9381en.pdf.Pay T. W. F., Telling R. C., Kitchener B. L., Southern J. Some observations of FMD virus inactivation with acetylethyleneimine. In: European Commission for the Control of Foot-and-Mouth Disease. Report of the Meeting of the Research Group of the Standing Technical Committee. Romе: FAO; 1972; 81–86. Available at: https://www.fao.org/3/ca9381en/ca9381en.pdf.Brown F., Crick J. Application of agar-gel diffusion analysis to a study of the antigenic structure of inactivated vaccines prepared from the virus of foot-and-mouth disease. J. Immunol. 1959; 82 (5): 444–447. PMID: 13641679.Brown F., Crick J. Application of agar-gel diffusion analysis to a study of the antigenic structure of inactivated vaccines prepared from the virus of foot-and-mouth disease. J. Immunol. 1959; 82 (5): 444–447. PMID: 13641679.Brown F., Hyslop N. St G., Crick J., Morrow A. W. The use of acetylethyleneimine in the production of inactivated foot-and-mouth disease vaccines. J. Hyg. (Lond). 1963; 61 (3): 337–344. DOI: 10.1017/s0022172400039620.Brown F., Hyslop N. St G., Crick J., Morrow A. W. The use of acetylethyleneimine in the production of inactivated foot-and-mouth disease vaccines. J. Hyg. (Lond). 1963; 61 (3): 337–344. DOI:10.1017/s0022172400039620.Bahnemann H. G. Inactivation of viral antigens for vaccine preparation with particular reference to the application of binary ethylenimine. Vaccine. 1990; 8 (4): 299–303. DOI: 10.1016/0264-410x(90)90083-x.Bahnemann H. G. Inactivation of viral antigens for vaccine preparation with particular reference to the application of binary ethylenimine. Vaccine. 1990; 8 (4): 299–303. DOI: 10.1016/0264-410x(90)90083-x.Bahnemann H. G. Binary ethylenimine as an inactivant for foot-and-mouth disease virus and its application for vaccine production. Arch. Virol. 1975; 47 (1): 47–56. DOI: 10.1007/BF01315592.Bahnemann H. G. Binary ethylenimine as an inactivant for foot-and-mouth disease virus and its application for vaccine production. Arch. Virol. 1975; 47 (1): 47–56. DOI: 10.1007/BF01315592.Михалишин Д. В. Разработка технологии изготовления эмульсионной вакцины против ящура сельскохозяйственных животных: автореф. дис. … д-ра вет. наук. Владимир; 2021. 39 с.Mikhalishin D. V. Development of technology for manufacture of FMD emulsion vaccine: Author’s Abstract of Thesis for degree of Doctor of Science (Veterinary Medicine). Vladimir; 2021. 39 p. (in Russ.)Улупов Н. А. Влияние буферного раствора на инактивацию вируса ящура формальдегидом. Ветеринария. 1974; 9: 38–39.Ulupov N. А. Vliyanie bufernogo rastvora na inaktivatsiyu virusa yashchura formal’degidom = Effect of buffer solution on foot and mouth disease virus inactivation with formaldehyde. Veterinariya. 1974; 9: 38–39. (in Russ.)Улупов Н. А., Дудников А. И. Изучение активности химических препаратов при инактивации вируса ящура. Актуальные проблемы ветеринарной вирусологии: тезисы докладов научной конференции ВНИЯИ. Владимир; 1983; 34–35.Ulupov N. A., Dudnikov A. I. Izuchenie aktivnosti khimicheskikh preparatov pri inaktivatsii virusa yashchura = Study of chemical activity for foot and mouth disease virus inactivation. Aktual’nye problemy veterinarnoi virusologii: tezisy dokladov nauchnoi konferentsii VNIYaI = Topical issues of veterinary virology: conference paper abstracts of All-Russian FMD Research Institute scientific conference. Vladimir; 1983; 34–35. (in Russ.)Улупова Т. Н., Улупов Н. А., Рыбаков С. С., Коропов В. Н., Дудников А. И. Сравнительное изучение инактивирующей активности азиридинов по отношению к вирусу ящура. Актуальные проблемы ветеринарной вирусологии: тезисы докладов научной конференции ВНИЯИ. Владимир; 1983; 37–39.Ulupova T. N., Ulupov N. A., Rybakov S. S., Koropov V. N., Dudnikov A. I. Sravnitel’noe izuchenie inaktiviruyushchei aktivnosti aziridinov po otnosheniyu k virusu yashchura = Comparative study of aziridine inactivating activities in relation to foot and mouth disease virus. Aktual’nye problemy veterinarnoi virusologii: tezisy dokladov nauchnoi konferentsii VNIYaI = Topical issues of veterinary virology: conference paper abstracts of All-Russian FMD Research Institute scientific conference. Vladimir; 1983; 37–39. (in Russ.)Warrington R. E., Cunliffe H. R., Bachrach H. L. Derivatives of aziridine as inactivants for foot-and-mouth disease virus vaccines. Am. J. Vet. Res. 1973; 34 (8): 1087–1091. PMID: 4356910.Warrington R. E., Cunliffe H. R., Bachrach H. L. Derivatives of aziridine as inactivants for foot-and-mouth disease virus vaccines. Am. J. Vet. Res. 1973; 34 (8): 1087–1091. PMID: 4356910.Улупов Н. А. Методика оценки инактивирующих свойств химических препаратов. Владимир; 1980. 4 с.Ulupov N. A. Evaluation technique of chemical inactivation properties. Vladimir; 1980. 4 p. (in Russ.)Barteling S. J. Development and performance of inactivated vaccines against foot and mouth disease. Rev. Sci. Tech. 2002; 21 (3): 577–588. DOI: 10.20506/rst.21.3.1361.Barteling S. J. Development and performance of inactivated vaccines against foot and mouth disease. Rev. Sci. Tech. 2002; 21 (3): 577–588. DOI: 10.20506/rst.21.3.1361.Aarthi D., Ananda Rao K., Robinson R., Srinivasan V. A. Validation of binary ethyleneimine (BEI) used as an inactivantforfoot and mouth disease tissue culture vaccine. Biologicals. 2004; 32 (3): 153–156. DOI: 10.1016/j.biologicals.2004.09.001.Aarthi D., Ananda Rao K., Robinson R., Srinivasan V. A. Validation of binary ethyleneimine (BEI) used as an inactivant for foot and mouth disease tissue culture vaccine. Biologicals. 2004; 32 (3): 153–156. DOI: 10.1016/j.biologicals.2004.09.001.Улупов Н. А., Дудников А. И., Михалишин В. В. Лапинизированная противоящурная вакцина ФГУ «ВНИИЗЖ». Труды Федерального центра охраны здоровья животных. 2008; 6: 323–340. eLIBRARY ID: 14933111.Ulupov N. A., Dudnikov A. I., Mikhalishin V. V. Lapinized foot-and-mouth disease vaccine of the FGI “ARRIAH” origin. Proceedings of the Federal Centre for Animal Health. 2008; 6: 323–340. eLIBRARY ID: 14933111. (in Russ.)Елькина Ю. С. Противоящурные вакцины типов О, Азия-1, А для формирования раннего иммунитета у животных: автореф. дис. … канд. вет. наук. Владимир; 2021. 21 с.El’kina Yu. S. Vaccines against foot and mouth disease types O, Asia-1, A to induce early immunity in animals: Author’s Abstract of Thesis for degree of Candidate of Science (Veterinary Medicine). Vladimir; 2021. 21 p. (in Russ.)Еремец В. И., Большакова М. В., Фомина Г. А. и др. Изыскание эффективных инактивантов при крупномасштабном производстве противоящурных вакцин. Научные основы производства ветеринарных биологических препаратов: тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 30-летию института (8–9 июня 2000 г.). Щелково; 2000; 52–54.Eremets V. I., Bol’shаkova M. V., Fomina G. А., et al. Izyskanie effektivnykh inaktivantov pri krupnomasshtabnom proizvodstve protivoyashchurnykh vaktsin = Search for effective inactivating agents in largescale production of foot and mouth disease vaccines. Nauchnye osnovy proizvodstva veterinarnykh biologicheskikh preparatov: tezisy dokladov Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii, posvyashchennoi 30-letiyu instituta (8–9 iyunya 2000 g.) = Scientific basis for production of veterinary biological products: conference paper abstracts of All-Russian Scientific and Practical Conference devoted to 30th Anniversary of the Institute (June 8–9, 2000). Shchelkovo; 2000; 52–54. (in Russ.)Пиголева И. В., Шарыпов А. С., Шабалина Т. Н., Заглядова С. В., Китова М. В., Антонов С. А. и др. Испытания эмульсионных вакцин на основе белых масел, полученных гидрокаталитической переработкой нефтяного сырья. Ветеринария сегодня. 2017; (4): 42–48.Pigoleva I. V., Sharypov A. S., Shabalina T. N., Zaglyadova S. V., Kitova M. V., Antonov S. A., et al. Testing of emulsion vaccines based on white oils obtained as a result of hydrocatalytic processing of oilstock. Veterinary Science Today. 2017; (4): 42–48. (in Russ.)Лозовой Д. А., Михалишин Д. В., Лёзова Т. Н., Михалишин В. В., Константинов А. В., Стариков В. А., Борисов А. В. Эффективность сорбированной вакцины против гетерологичных штаммов вируса ящура типа А. Ветеринария. 2016; 2: 16–19. eLIBRARY ID: 25522294.Lozovoy D. A., Mikhalishin D. V., Lyozova T. N., Mikhalishin V. V., Konstantinov A. V., Starikov V. A., Borisov A. V. Laboratory studying efficacy of sorbate vaccine against heterologous strains of type A FMD virus. Veterinariya. 2016; 2: 16–19. eLIBRARY ID: 25522294. (in Russ.)Foot and mouth disease (infection with foot and mouth disease virus). In: WOAH. Terrestrial AnimalHealth Code. 2022; Chapter 3.1.8. Режим доступа: https://www.woah.org/fileadmin/Home/eng/Health_standards/tahm/3.01.08_FMD.pdf.Foot and mouth disease (infection with foot and mouth disease virus). In: WOAH. Terrestrial Animal Health Code. 2022; Chapter 3.1.8. Available at: https://www.woah.org/fileadmin/Home/eng/Health_standards/tahm/3.01.08_FMD.pdf.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.