Способ получения и хранения гипериммунной сибиреязвенной сыворотки

Сибирская язва – особо опасная инфекционная болезнь животных и человека, вызываемая спорообразующей бактерией Bacillusanthracis. В настоящее время данное заболевание широко распространено во многих странах мира. Некоторыерегионы Российской Федерации являются эндемичными по сибирской язве. Большое число средств терапии, диагностики и профилактики сибиреязвенной инфекции разрабатываются на основе гипериммунных сывороток крови. Известные в настоящее время коммерческие сыворотки крови получают путемгипериммунизации лошадей, длящейся в течение 2 мес. и представляющей длительный и дорогостоящий процесс. Данный факт свидетельствует о необходимости разработки более быстрых и дешевых способов получения гипериммунных противосибиреязвенных сывороток крови, что и явилось целью работы. В опыте использовали живую культуру вакцинного штамма 55-ВНИИВВиМ Bacillusanthracis, который применяется в России для создания живых лекарственных препаратов против сибирской язвы животных. В качестве модели для получения сывороток крови были выбраны кролики. В результате проведенной работы подобран способ гипериммунизации кроликов, включающий внутривенное введение антигена в нарастающем объеме по схеме: I инъекция – 0,5 см3 ; II инъекция – 1 см3 ; III инъекция – 2 см3в дозе 100 млн м. к./гол. в1 см3с интервалом между введениями 4 сут. Указанная схема дала возможность получить сыворотку крови с высоким титром антител, равным 14log2 . Для долгосрочного хранения полученной сыворотки отработан режим ее лиофилизации, позволивший достичь остаточной влажности готового препарата в 2%. При изучении длительности хранения лиофилизированной сыворотки было установлено, что исходная активность и физико-химические свойства препарата сохраняются в течение 30 мес. 

1. Seid K., Shiferaw A. M., Yesuf N. N., Derso T., Sisay M. Livestock owners’ anthrax prevention practices and its associated factors in Sekota Zuria district, Northeast Ethiopia. BMC Vet. Res. 2020; 16 (1):39. DOI: 10.1186/s12917-020-2267-0.

2. Иванова С. В., Родионов А. П., Мельникова Л. А. Мониторинг факторов потенциальной опасности возникновения вспышек сибирской язвы. Иппология и ветеринария. 2021; 1 (39): 93–100. EDN: RBOFZY.

3. Cossaboom C. M., Khaiseb S., Haufiku B., Katjiuanjo P., Kannyinga A., Mbai K., et al. Anthrax epizootic in wildlife, Bwabwata National Park, Namibia, 2017. Emerg. Infect. Dis. 2019; 25 (5): 947–950. DOI: 10.3201/eid2505.180867.

4. Muturi M., GachohiJ., Mwatondo A., Lekolool I., Gakuya F., Bett A., et al. Recurrent anthrax outbreaksin humans, livestock, and wildlife in the same locality, Kenya, 2014–2017. Am. J. Trop. Med. Hyg. 2018; 99 (4): 833–839. DOI: 10.4269/ajtmh.18-0224.

5. Mwakapeje E. R., Høgset S., Fyumagwa R., Nonga H. E., Mdegela R. H., Skjerve E. Anthrax outbreaks in the humans – livestock and wildlife interface areas of Northern Tanzania: a retrospective record review 2006–2016. BMC Public Health. 2018; 18:106. DOI: 10.1186/s12889-017-5007-z.

6. Noordhuizen J., Surborg H., Smulders F. J. On the efficacy of current biosecurity measures at EU bordersto prevent the transfer of zoonotic and livestock diseases by travellers. Vet. Q. 2013; 33 (3): 161–171. DOI: 10.1080/01652176.2013.826883.

7. WAHIS: World Animal Health Information System. Режим доступа: https://wahis.woah.org.

8. Ivanova S. V., Melnikova L. A., Rodionov A. P., Makaev Kh. N., Safina G. M., Murtazina G. Kh., et al. Analysis of the epizootic situation and improvement ofthe scheme forthe specific prevention of anthrax. Int. J. Res. Pharm. Sci. 2020; 11 (1): 949–952. DOI: 10.26452/ijrps.v11i1.1919.

9. Pisarenko S. V., Eremenko E. I., Ryazanova A. G., Kovalev D. A., Buravtseva N. P., Aksenova L. Yu., et al. Genotyping and phylogenetic location of one clinical isolate of Bacillus anthracisisolated from a human in Russia. BMC Microbiol. 2019; 19:165. DOI: 10.1186/s12866-019-1542-3.

10. Liskova E. A., Egorova I. Y., Selyaninov Y. O., Razheva I. V., Gladkova N. A., Toropova N. N., et al. Reindeer anthrax in the Russian Arctic, 2016: climatic determinants of the outbreak and vaccination effectiveness. Front. Vet. Sci. 2021; 8:668420. DOI: 10.3389/fvets.2021.668420.

11. Ezhova E., Orlov D., Suhonen E., Kaverin D., Mahura A., Gennadinik V., et al. Climatic factors influencing the anthrax outbreak of 2016 in Siberia, Russia. Ecohealth. 2021; 18 (2): 217–228. DOI: 10.1007/s10393-021-01549-5.

12. Иванов А. В., Макаев Х. Н., Мельникова Л. А., Барбарова Л. А., Муртазина Г. Х., Иванова С. В., Хисамутдинов А. Г. Способ получения эритроцитарного сибиреязвенного антигена, способ получения контрольной положительной сыворотки для набора определения антител в сыворотке крови животных, вакцинированных против сибирской язвы, в реакции непрямой гемагглютинации и набор для определения антител. Патент № 2599035 Российская Федерация, МПК C12N 1/20 (2006.01), G01N 33/531 (2006.01). ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ». № 2015128403/15. Заявл. 13.07.2015. Опубл. 10.10.2016. Бюл. № 28.

13. Романов Г. И., Маничев А. А., Саленко Л. С., Степанова В. В., Захаров Д. Г., Комелина Л. И. и др. Способ изготовления сыворотки против сибирской язвы. Патент № 1347224 Российская Федерация. МПК А 61 К39/40. Всесоюзный государственный научно-контрольный институт ветпрепаратов. № 4066843/13. Заявл. 08.05.1986. Опубл. 20.11.1995.

14. Баврина А. П. Современные правила применения параметрических и непараметрических критериев в статистическом анализе медико-биологических данных. Медицинский альманах. 2021; 1 (66): 64–73. EDN: IZXMBZ.

15. Fissore D., McCoy T. Editorial: freeze-drying and process analytical technology for pharmaceuticals. Front. Chem. 2018; 6:622. DOI: 10.3389/fchem.2018.00622.

16. Kelly C. D., O’Loughlin C., Gelder F. B., Peterson J. W., Sower L. E., Cirino N. M. Rapid generation of an anthrax immunotherapeutic from goats using a novel non-toxic muramyl dipeptide adjuvant. J. Immune Based Ther. Vaccines. 2007; 5:11. DOI: 10.1186/1476-8518-5-11.

17. Beedham R. J., Turnbull P. C., Williamson E. D. Passive transfer of protection against Bacillus anthracisinfection in a murine model. Vaccine. 2001; 19 (31): 4409–4416. DOI: 10.1016/s0264-410x(01)00197-9.

18. Kobiler D., GozesY., Rosenberg H., Marcus D., Reuveny S., Altboum Z. Efficiency of protection of guinea pigs against infection with Bacillus anthracisspores by passive immunization. Infect. Immun. 2002; 70 (2): 544–560. DOI: 10.1128/IAI.70.2.544-550.2002.

19. Herrmann J. E., Wang S., Zhang C., Panchal R. G., Bavari S., Lyons C. R., et al. Passive immunotherapy of Bacillus anthracis pulmonary infection in mice with antisera produced by DNA immunization. Vaccine. 2006; 24 (31–32): 5872–5880. DOI: 10.1016/j.vaccine.2006.04.065.

20. Reuveny S., White M. D., Adar Y. Y., Kafri Y., Altboum Z., Gozes Y., et al. Search for correlates of protective immunity conferred by anthrax vaccine. Infect. Immun. 2001; 69 (5): 2888–2893. DOI: 10.1128/IAI.69.5.2888-2893.2001.

21. Caldwell M., Hathcock T., Brock K. V. Passive protection against anthrax in mice with plasma derived from horses hyper-immunized against Bacillus anthracis Sterne strain. PeerJ. 2017; 5:e3907. DOI: 10.7717/ peerj.3907.

22. Plotkin S., Grabenstein J. D. Countering anthrax: vaccines and immunoglobulins. Clin. Infect. Dis. 2008; 46 (1): 129–136. DOI: 10.1086/523578.

23. Kummerfeldt C. E. Raxibacumab: potential role in the treatment of inhalational anthrax. Infect. Drug. Resist. 2014; 7: 101–109. DOI: 10.2147/IDR.S47305.

24. Chitlaru T., Altboum Z., Reuveny S., Shafferman A. Progress and novel strategies in vaccine development and treatment of anthrax. Immunol. Rev. 2011; 239 (1): 221–236. DOI: 10.1111/j.1600-065X.2010.00969.x.

25. Schneemann A., Manchester M. Anti-toxin antibodiesin prophylaxis and treatment of inhalation anthrax. Future Microbiol. 2009; 4 (1): 35–43. DOI: 10.2217/17460913.4.1.35.

26. Huang E., Pillai S. K., Bower W. A., Hendricks K. A., Guarnizo J. T., Hoyle J. D., et al. Antitoxin treatment of inhalation anthrax: a systematic review. Health Secur. 2015; 13 (6): 365–377. DOI: 10.1089/hs.2015.0032.

27. Firstova V. V., Shakhova A. S., Riabko A. K., Silkina M. V., Zeninskaya N. A., Romanenko Y. O., et al. Characterization of the adaptive immune response of donors receiving live anthrax vaccine. PLoS One. 2021; 16 (12):e0260202. DOI: 10.1371/journal.pone.0260202.

28. Brogna R., Oldenhof H., Sieme H., Figueiredo C., Kerrinnes T., WolkersW. F. Increasing storage stability of freeze-dried plasma using trehalose. PLoS One. 2020; 15 (6):e0234502. DOI: 10.1371/journal.pone.0234502.