Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1097210.32607/actanaturae.10972Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleThe Influence of an Elevated Production of Extracellular Enveloped Virions of the Vaccinia Virus on Its Properties in Infected MiceВлияние повышенной продукции внеклеточных вирионов вируса осповакцины на его свойства при инфицировании мышейShchelkunovS. N.ЩелкуновС. Н.
Russian Federation
snshchel@rambler.ruYakubitskiyS. N.ЯкубицкийС. Н.
Russian Federation
snshchel@rambler.ruBauerT. V.БауэрТ. В.
Russian Federation
snshchel@rambler.ruSergeevA. A.СергеевА. А.
Russian Federation
snshchel@rambler.ruKabanovA. S.КабановА. С.
Russian Federation
snshchel@rambler.ruBulichevL. E.БулычевЛ. Е.
Russian Federation
snshchel@rambler.ruYurganovaI. A.ЮргановаИ. А.
Russian Federation
snshchel@rambler.ruOdnoshevskiyD. A.ОдношевскийД. А.
Russian Federation
snshchel@rambler.ruKolosovaI. V.КолосоваИ. В.
Russian Federation
snshchel@rambler.ruPyankovS. A.ПьянковС. А.
Russian Federation
snshchel@rambler.ruTaranovO. S.ТарановО. С.
Russian Federation
snshchel@rambler.ruState Research Center of Virology and Biotechnology VECTOR, RospoterbnadzorГосударственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора221220201241201322104202016062020Copyright ©; 2020, Shchelkunov S.N., Yakubitskiy S.N., Bauer T.V., Sergeev A.A., Kabanov A.S., Bulichev L.E., Yurganova I.A., Odnoshevskiy D.A., Kolosova I.V., Pyankov S.A., Taranov O.S.Copyright ©; 2020, Щелкунов С.Н., Якубицкий С.Н., Бауэр Т.В., Сергеев А.А., Кабанов А.С., Булычев Л.Е., Юрганова И.А., Одношевский Д.А., Колосова И.В., Пьянков С.А., Таранов О.С.2020Shchelkunov S.N., Yakubitskiy S.N., Bauer T.V., Sergeev A.A., Kabanov A.S., Bulichev L.E., Yurganova I.A., Odnoshevskiy D.A., Kolosova I.V., Pyankov S.A., Taranov O.S.Щелкунов С.Н., Якубицкий С.Н., Бауэр Т.В., Сергеев А.А., Кабанов А.С., Булычев Л.Е., Юрганова И.А., Одношевский Д.А., Колосова И.В., Пьянков С.А., Таранов О.С.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10972

The modern approach to developing attenuated smallpox vaccines usually consists in targeted inactivation of vaccinia virus (VACV) virulence genes. In this work, we studied how an elevated production of extracellular enveloped virions (EEVs) and the route of mouse infection can influence the virulence and immunogenicity of VACV. The research subject was the LIVP strain, which is used in Russia for smallpox vaccination. Two point mutations causing an elevated production of EEVs compared with the parental LIVP strain were inserted into the sequence of the VACV A34R gene. The created mutant LIVP-A34R strain showed lower neurovirulence in an intracerebral injection test and elevated antibody production in the intradermal injection method. This VACV variant can be a promising platform for developing an attenuated, highly immunogenic vaccine against smallpox and other orthopoxvirus infections. It can also be used as a vector for designing live-attenuated recombinant polyvalent vaccines against various infectious diseases.

Современный подход к созданию аттенуированных противооспенных вакцин обычно предполагает направленную инактивацию генов вирулентности вируса осповакцины (VACV). Нами изучено влияние увеличения продукции внеклеточных вирионов, покрытых оболочкой (EEV), на вирулентные и иммуногенные свойства VACV в зависимости от способа его введения в организм лабораторных мышей. Исследования проводили на штамме LIVP VACV, принятом в России для противооспенной вакцинации. В состав гена A34R VACV направленно ввели две точечные мутации, приводящие к статистически значимому повышению формирования EEV по сравнению с родительским штаммом LIVP. Мутантный штамм LIVP-A34R проявлял меньшую нейровирулентность и при внутрикожном введении индуцировал повышенную продукцию противовирусных антител. Такой вариант VACV может стать основой для получения аттенуированной и высокоиммуногенной вакцины против оспы и других ортопоксвирусных инфекций человека, а также использоваться в качестве вектора для конструирования живых рекомбинантных поливалентных вакцин против разных инфекционных заболеваний.

smallpoxvaccineimmunogenicityvirulenceоспавакцинаиммуногенностьвирулентностьРоссийский научный фондRussian Science Foundation19-14-00006Russian Science Foundation (grant No. 19-14-00006)Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 19-14-00006)Fenner F., Henderson D.A., Arita I., Jezek Z., Ladnyi I.D. Smallpox and its eradication. Geneva: World Health Organization, 1988. 1460 p.Shchelkunov S.N., Marennikova S.S., Moyer R.W. Orthopoxviruses pathogenic for humans. Berlin, Heidelberg, New York: Springer, 2005. 425 p.Moss B. // Immunol. Rev. 2011. V. 239. P. 8–26.Shchelkunova G.A., Shchelkunov S.N. // Acta Naturae. 2017. V. 9. P. 4–12.Payne L.G. // J. Gen. Virol. 1980. V. 50. P. 89–100.Shchelkunov S.N., Shchelkunova G.A. // Acta Naturae. 2020. V. 44. P. 33–41.Shchelkunov S.N., Shchelkunova G.A. // Acta Naturae. 2020. V. 12. № 1. P. 33–41.Smith G.L. // J. Gen. Virol. 2002. V. 83. P. 2915–2931.Locker J.K., Kuehn A., Schleich S., Rutter G., Hohenberg H., Wepf R., Griffiths G. // Mol. Biol. Cell. 2000. V. 11. P. 2497–2511.Kirn D.H., Wang Y., Liang W., Contag C.H., Thorne S.H. // Cancer Res. 2008. V. 68. P. 2071–2075.Blasco R., Sisler J.R., Moss B. // J. Virol. 1993. V. 67. P. 3319–3325.Thirunavukarasu P., Sathaiah M., Gorry M.C., O’Malley M.E., Ravindranathan R., Austin F., Thorne S.H., Guo Z.S., Bartlett D.I. // Mol. Ther. 2013. V. 21. P. 1024–1033.Olson V.A., Shchelkunov S.N. // Viruses. 2017. V. 9. e242.Sanchez-Sampedro L., Perdiguero B., Mejias-Perez E., Garcia-Arriaza J., Di Pilato M., Esteban M. // Viruses. 2015. V. 7. P. 1726–1803.Prow N.A., Jimenez Martinez R., Hayball J.D., Howley P.M., Suhrbier A. // Exp. Rev. Vaccines. 2018. V. 17. P. 925–934.Yakubitskiy S.N., Kolosova I.V., Maksyutov R.A., Shchelkunov S.N. // Acta Naturae. 2015. V. 7. P. 113–121.Shchelkunov S.N., Sergeev A.A., Kabanov A.S., Yakubitskiy S.N., Bauer T.V., Pyankov S.A. // Russian Journal of Infection and Immunity. 2020. V. 10. doi:10.15789/2220-7619-PAI-1375.17.Щелкунов С.Н., Сергеев А.А., Кабанов А.С., Якубицкий С.Н., Бауэр Т.В., Пьянков С.А. // Инфекция и иммунитет. 2020. Т. 10. doi:10.15789/2220-7619-PAI-1375.Bauer T.V., Tregubchak T.V., Shchelkunov S.N., Maksyutov R.A., Gavrilova E.V. // Medical Immunology (Russia). 2020. V. 22. P. 371–378.Бауэр Т.В., Трегубчак Т.В., Щелкунов С.Н., Максютов Р.А., Гаврилова Е.В. // Медицинская иммунология. 2020. Т. 22. С. 371–378.National Research Council Guidelines on Laboratory Animal Care and Use, 8th ed. National research Council of the National Academies. Washington: The National Acad. Press, 2011. 135 p.Leparc-Goffart I., Poirier B., Garin D. Tissier M.-H., Fuchs F., Crance J.-M. // J. Clin. Virol. 2005. V. 32. P. 47–52.McIntosh A.A.G., Smith G.L. // J. Virol. 1996. V. 70. P. 272–281.Paran N., Lustig S., Zvi A., Erez N., Israely T., Melamed S., Politi B., Ben-Nathan D., Schneider P., Lachmi B., et al. // Virol. J. 2013. V. 10. e229.Stabenow J., Buller R. M., Schriewer J., West C., Sagartz J.E., Parker S. // J. Virol. 2010. T. 84. C. 3909–3920.Stabenow J., Buller R. M., Schriewer J., West C., Sagartz J.E., Parker S. // J. Virol. 2010. V. 84. P. 3909–3920.Shchelkunov S.N. // PLoS Path. 2013. V. 9. e1003756.Peres M.G., Bacchiega T.S., Appolinario C.M., Vicente A.F., Mioni M.S.R., Ribeiro B.L.D., Fonseca C.R.S., Pelicia V.C., Ferreira F., Oliveira G.P., et al. // Viruses. 2018. V. 10. e42.Shchelkunov S.N., Shchelkunova G.A. // Voprosy Virusologii (Russia). 2019. V. 64. P. 206-214.Щелкунов С.Н., Щелкунова Г.А. // Вопр. вирусол. 2019. Т. 64. С. 206–214.Reynolds M.G., Doty J.B., McCollum A.M., Olson V.A., Nakazawa Y. // Expert Rev. Anti. Infect. Ther. 2019. V. 17. P. 129–139.Styczynski A., Burgado J., Walteros D., Usme-Ciro J., Laiton K., Farias A.P., Nakazawa Y., Chapman C., Davidson W., Mauldin M., et al. // Emerg. Infect. Dis. 2019. V. 25. P. 2169–2176.Shchelkunov S.N. // Vaccine. 2011. V. 29S. P. D49–D53.Yakubitskiy S.N., Kolosova I.V., Maksyutov R.A., Shchelkunov S.N. // Dokl. Biochem. Biophys. 2016. V. 466. P. 35–38.Di Pilato M., Mejias-Perez E., Sorzano C.O.S., Esteban M. // J. Virol. 2017. V. 91. e00575–17.Albarnaz J.D., Torres A.A., Smith G.L. // Viruses. 2018. V. 10. e101.McClain D.J., Harrison S., Yeager C.L., Cruz J., Ennis F.A., Gibbs P., Wright M.S., Summers P.L., Arthur J.D., Graham J.A. // J. Infect. Dis. 1997. V. 175. P. 756–763.Phelps A., Gates A.J., Eastaugh L., Hillier M., Ulaeto D.O. // Vaccine. 2017. V. 35. P. 3889–3896.Roy S., Jaeson M.I., Li Z., Mahboob S., Jackson R.J., Grubor-Bauk B., Wijesundara D.K., Gowans E.J., Ranasinghe C. // Vaccine. 2019. V. 37. P. 1266–1276.Xie L., Zai J., Yi K., Li Y. // Vaccine. 2019. V. 37. P. 3335–3342.McIntosh A.A.G., Smith G.L. // J. Virol. 1996. V. 70. P. 272–281.McNulty S., Powell K., Erneux C., Kalman D. // J. Virol. 2011. V. 85. P. 7402–7410.Monticelli S.R., Earley A.K., Tate J., Ward B.M. // J. Virol. 2019. V. 93. e01343–18.Earley A.E., Chan W.M., Ward B.M. // J. Virol. 2008. V. 82. P. 2161–2169.