АДАПТАЦИЯ ШТАММОВ РОТАВИРУСА ЧЕЛОВЕКА ГРУППЫ А К РЕПРОДУКЦИИ НА ПЕРЕВИВАЕМЫХ КУЛЬТУРАХ КЛЕТОК

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Вопросы вирусологии. 2017; 62: 138-143

АДАПТАЦИЯ ШТАММОВ РОТАВИРУСА ЧЕЛОВЕКА ГРУППЫ А К РЕПРОДУКЦИИ НА ПЕРЕВИВАЕМЫХ КУЛЬТУРАХ КЛЕТОК

Колпаков С. А., Колпакова Е. П.

https://doi.org/10.18821/0507-4088-2017-62-3-138-143

Аннотация

Заболеваемость ротавирусным гастроэнтеритом в мире до сих пор не имеет тенденции к уменьшению. Создание эффективной вакцины позволит снизить, а в дальнейшем, возможно, и победить это опасное высококонтагиозное заболевание. Однако до сих пор не только в нашей стране, но и за рубежом не разработаны методики, позволяющие адаптировать и культивировать штаммы ротавируса человека группы А, стабильно дающие высокий «урожай» вирусного потомства на перевиваемых культурах клеток. Используя феномен обмена генов сегментированного генома ротавируса, за рубежом для создания ротавирусных вакцин пошли по пути использования реассортантных штаммов, представляющих собой результат совместного культивирования низкотитражных (1-2•106 вирионов в 1 мл) штаммов ротавируса человека и штаммов ротавируса животных, например ротавируса обезьян SA-11 или ротавируса диареи телят Небраски, дающих относительно высокий «урожай» вирусного потомства (1•107-1•108). Понятно, что такие вакцинные композиции не смогут заменить полноценные вакцины из чисто человеческих штаммов ротавируса различных серотипов, но на сегодняшний день это тоже может быть выходом из создавшегося положения. В идеале же нужно иметь ротавирусные вакцины, включающие весь набор G- и P-серотипов ротавирусов, циркулирующих на данной территории их применения. В работе описана авторская методика адаптации и выращивания ротавирусов человека группы А на культуре перевиваемых клеток, позволяющая получать 5•108 вирионов в 1 мл культуральной жидкости. Проведенная работа позволила впервые получить высокотитражные культивируемые штаммы ротавируса человека, которые могут быть использованы в качестве вакцинных штаммов, а также высокоактивных антигенов для конструирования диагностических тест-систем.

Список литературы

1. Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов АМН СССР. Ротавирусная инфекция (Методические рекомендации). М.; 1989

2. Ogilvie I., Khoury H., El Khoury A.C., Goetghebeur M.M. Burden of rotavirus gastroenteritis in the pediatric population in Central and Eastern Europe: serotype distribution and burden of illness. Hum. Vaccin. 2011; 7(5): 523-33.

3. Global networks for surveillance of rotavirus gastroenteritis, 2001-200. Wkly Epidemiol. Rec. 2008; 83(47): 421-5.

4. Колпаков С.А., Зарубинский В.Я. Разработка эритроцитарного препарата для диагностики ротавирусных инфекций. В кн.: Новохатский А.С., ред. Проблемы медицинской и санитарной микробиологии города. Ростов-на-Дону; 1987.

5. Зарубинский В.Я., Колпаков С.А. Применение реакции непрямой гемагглютинации для диагностики ротавирусного гастроэнтерита. Вопросы вирусологии. 1989; 34(2): 250-4.

6. Симованьян Э.Н., Ловердо Р.Г., Зарубинский В.Я., Колпаков С.А., Авроров В.П. Клиника, диагностика и лечение ротавирусной инфекции у детей раннего возраста. Педиатрия. 1989; (2): 47-50.

7. Алексеев К.П., Кальнов С.Л., Гребенникова Т.В., Алипер Т.И. Ротавирусная инфекция человека. Стратегии Вакцинопрофилактики. Вопросы вирусологии. 2016; 61(4): 154-9.

8. Куличенко Т.В. Лечение и вакцинопрофилактика ротавирусной инфекции у детей. Педиатрическая фармакология. 2007; 4(1): 42-7.

9. Таточенко В.К., Озерецкий Н.А., Федоров А.М., ред. Иммунопрофилактика-2011. 3-е изд. М.: ИПК «Контент-пресс»; 2011.

10. Angel J., Franco M.A., Greenberg H.B. Rotavirus immune responses and correlates of protection. Curr. Opin. Virol. 2012; 2(4): 419-25.

11. Soares-Weiser K., Maclehose H., Bergman H., Ben-Aharon I., Nagpal S., Goldberg E. et al. Vaccines for preventing rotavirus diarrhoea: vaccines in use. Cochrane Database Syst. Rev. 2012; (2): CD008521.

12. Grading of scientific evidence - Tables 1-4: Does RV1and RV5 induce protection against rotavirus morbidity and mortality in young children both in low and high mortality settings? Available at: http://www.who.int/immunization/position_papers/rotavirus_grad_rv1_rv5_protection.pdf

13. Giaquinto C., Dominiak-Felden G., Van Damme P., Myint T.T., Maldonado Y.A., Spoulou V. et al. Summary of effectiveness and impact of rotavirus vaccination with the oral pentavalent rotavirus vaccine: a systematic review of the experience in industrialized countries. Hum. Vaccin. 2011; 7(7): 734-48.

14. Ротавирусный гастроэнтерит. Противоэпидемические мероприятия. Пособие для врачей. Нижний Новгород; 1999

15. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head bacteriophage. Nature. 1970; 227(5259): 680-5.

16. Almeida J.D., Hall T., Banatvala J.E., Totterdell B.M., Chrystie I.L. The effect of trypsin on the growth of rotavirus. J. Gen. Virol. 1978; 40(1): 213-8.

17. Graham D.Y., Estes M.K. Proteolitic enhancement of rotavirus infectivity: biologic mechanism. Virology. 1980; 101(2): 432-9.

18. Ramia S., Sattar S.A. Proteolytic enzymes and rotavirus SA-11 plaque formation. Can. J. Comp. Med. 1980; 44(2): 232-6.

19. Estes M.K., Morris A.P. A viral enterotoxin: a new mechanism of virus induced pathogenesis. In: Paul P.S., Francis D.H. Mechanisms in the Pathogenesis of Enteric Diseases. New York: Kluwer Academic Plenum Publishers; 1999.

20. Zhang M., Zeng C.Q., Morris A.P., Estes M.K. A functional NSP4 enterotoxin peptide secreted from rotavirus-infected cells. J. Virol. 2000; 74(24): 11663-70.

21. Pérez J.F., Chemello M.E., Liprandi F., Ruiz M.C., Michelangeli F. Oncosis in MA104 cells is induced by rotavirus infection through an increase in intracellular Ca2+ concentration. Virology. 1998; 252(1): 17-27.

22. Tian P., Estes M.K., Hu Y., Ball J.M., Zeng C.Q., Schilling W.P. The rotavirus nonstructural glycoprotein NSP4 mobilizes Ca2+ from the endoplasmic reticulum. J. Virol. 1995; 69(9): 5763-72.

23. Morris A.P., Scott J.K., Ball J.M., Zeng C.Q., O’Neal W.K., Estes M.K. NSP4 elicits age-dependent diarrhea and Ca(2+)mediated I(-) influx into intestinal crypts of CF mice. Am. J. Physiol. 1999; 277(2 Pt. 1): G431-44.

Problems of Virology. 2017; 62: 138-143

ADAPTATION OF HUMAN ROTAVIRUS STRAINS OF GROUP A TO THE REPRODUCTION IN PASSAGED CELL CULTURES

Kolpakov S. A., Kolpakova E. P.

https://doi.org/10.18821/0507-4088-2017-62-3-138-143

Abstract

The incidence of rotavirus gastroenteritis in the world still has no tendency to reduction. The development of an effective vaccine would reduce or, in the future, even defeat this highly contagious dangerous disease. However, both in Russia and abroad there is still no developed technique for adapting and cultivating strains of the human rotavirus A that would stably produce a high "yield" of virus progeny in transplanted culture cells. The phenomenon of gene exchange for the segmented genome of rotavirus was used by foreign researchers to create the rotavirus vaccine using reassortant strains which are the result of joint cultivation of low-titer (1-2·106 virions per ml) human rotavirus strains and rotavirus strains of animals, such as monkey rotavirus SA-11 or Nebraska calf rotavirus diarrhea providing a relatively high "yield" of virus progeny (1·107-1·108). It is clear that such vaccine compositions will not be able to replace a full-fledged vaccine of human rotavirus strains of different serotypes, but they can be used for the time being as a solution to the problem. Ideally, a rotavirus vaccine is needed that includes the full set of G and P serotypes of rotaviruses circulating in the territory of their application. The paper describes an original technique for adaptation and cultivation of human rotaviruses of group A on the culture of transplantable cells developed by the authors. This technique allows 5·108 virions to be obtained per 1 ml of culture fluid. High-titer cultivated strains of human rotavirus that can be used as vaccine strains were obtained, as well as highly-active antigens for the construction of diagnostic test-systems.

References

1. Institut poliomielita i virusnykh entsefalitov AMN SSSR. Rotavirusnaya infektsiya (Metodicheskie rekomendatsii). M.; 1989

3. Global networks for surveillance of rotavirus gastroenteritis, 2001-200. Wkly Epidemiol. Rec. 2008; 83(47): 421-5.

4. Kolpakov S.A., Zarubinskii V.Ya. Razrabotka eritrotsitarnogo preparata dlya diagnostiki rotavirusnykh infektsii. V kn.: Novokhatskii A.S., red. Problemy meditsinskoi i sanitarnoi mikrobiologii goroda. Rostov-na-Donu; 1987.

5. Zarubinskii V.Ya., Kolpakov S.A. Primenenie reaktsii nepryamoi gemagglyutinatsii dlya diagnostiki rotavirusnogo gastroenterita. Voprosy virusologii. 1989; 34(2): 250-4.

6. Simovan'yan E.N., Loverdo R.G., Zarubinskii V.Ya., Kolpakov S.A., Avrorov V.P. Klinika, diagnostika i lechenie rotavirusnoi infektsii u detei rannego vozrasta. Pediatriya. 1989; (2): 47-50.

7. Alekseev K.P., Kal'nov S.L., Grebennikova T.V., Aliper T.I. Rotavirusnaya infektsiya cheloveka. Strategii Vaktsinoprofilaktiki. Voprosy virusologii. 2016; 61(4): 154-9.

8. Kulichenko T.V. Lechenie i vaktsinoprofilaktika rotavirusnoi infektsii u detei. Pediatricheskaya farmakologiya. 2007; 4(1): 42-7.

9. Tatochenko V.K., Ozeretskii N.A., Fedorov A.M., red. Immunoprofilaktika-2011. 3-e izd. M.: IPK «Kontent-press»; 2011.

10. Angel J., Franco M.A., Greenberg H.B. Rotavirus immune responses and correlates of protection. Curr. Opin. Virol. 2012; 2(4): 419-25.

14. Rotavirusnyi gastroenterit. Protivoepidemicheskie meropriyatiya. Posobie dlya vrachei. Nizhnii Novgorod; 1999

15. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head bacteriophage. Nature. 1970; 227(5259): 680-5.

16. Almeida J.D., Hall T., Banatvala J.E., Totterdell B.M., Chrystie I.L. The effect of trypsin on the growth of rotavirus. J. Gen. Virol. 1978; 40(1): 213-8.

17. Graham D.Y., Estes M.K. Proteolitic enhancement of rotavirus infectivity: biologic mechanism. Virology. 1980; 101(2): 432-9.

18. Ramia S., Sattar S.A. Proteolytic enzymes and rotavirus SA-11 plaque formation. Can. J. Comp. Med. 1980; 44(2): 232-6.

20. Zhang M., Zeng C.Q., Morris A.P., Estes M.K. A functional NSP4 enterotoxin peptide secreted from rotavirus-infected cells. J. Virol. 2000; 74(24): 11663-70.

22. Tian P., Estes M.K., Hu Y., Ball J.M., Zeng C.Q., Schilling W.P. The rotavirus nonstructural glycoprotein NSP4 mobilizes Ca2+ from the endoplasmic reticulum. J. Virol. 1995; 69(9): 5763-72.

АДАПТАЦИЯ ШТАММОВ РОТАВИРУСА ЧЕЛОВЕКА ГРУППЫ А К РЕПРОДУКЦИИ НА ПЕРЕВИВАЕМЫХ КУЛЬТУРАХ КЛЕТОК

Аннотация

ADAPTATION OF HUMAN ROTAVIRUS STRAINS OF GROUP A TO THE REPRODUCTION IN PASSAGED CELL CULTURES

Abstract

События