ارزيابي ايمني زايي نوكلئوپروتيين نوتركيب آنفلوانزا (NP) جهت دستيابي به واكسن يونيورسال

Evaluation of immunogenicity of recombinant influenza nucleoprotein (NP) for universal vaccine

نوكليوپروتيين (NP) پروتيين بسيار محافظت شده ويروس آنفلوانزا، مي تواند به عنوان يك گزينه براي توليد واكسن يونيورسال استفاده گردد. ادجوانت آلومينيوم هيدروكسايد با تغيير در تاخوردگي اپي توپ ها، ايمني زايي را بهبود مي بخشد، اما به دليل عوارض سميت براي سيستم عصبي، بهتر است از گزينه هاي مطلوب تر نظير ادجوانت هاي با پايه كربوهيدرات استفاده گردد. سوكروزاستر نوعي ماده فعال سطحي غير يوني است، كه قابليت هاي سازگاري با بدن انسان و تجزيه پذيري در طبيعت و وجود هشت جايگاه استري شدن و خواص فيزيكوشيميايي و زيستي را دارد. در اين پژوهش ايمني زايي مولكول نوكليوپروتيين نوتركيب با ادجوانت سوكروزاستر و حفاظت بخشي آن مورد مطالعه قرار گرفت. روش بررسي وكتور نوتركيب (PET-28a-NP) بياني در سيستم پروكاريوتي جهت تهيه نوكليوپروتيين در پژوهشي تجربي در بخش آنفلونزا انستيتو پاستور ايران در نيمه دوم سال 1396 بيان و تخليص شد و در ادامه ايمني زايي آن، با و بدون ادجوانت هاي سوكروزاسترو آلومينيوم هيدروكسايد در مدل موش بالبسي (BALB/c) و پاسخ ايمني همورال و سلولي و ميزان حفاظت بخشي در مدل حيواني در پاييزسال 1398 بررسي شد. يافته ها نتايج نشان داد كه مولكول نوتركيبNP مي تواند در حضور ادجوانت سوكروزاستر مشابه آلوم در مدل موش BALB/c پاسخ هاي ايمني هومورال و سلولي مناسب القا كند و قابليت حفاظت بخشي در برابر ويروس با دوز كشنده را دارد. نتيجه گيري نتايج نشان داد موش هاي واكسينه شده با نوكليوپروتيين، با ادجوانت سوكروزاستر، مي توانند پاسخ هاي ايمني مناسب را ايجاد كنند. قدرت ايمونوژنيك اين تركيب پروتييني با فعال سازي ايمني هومورال از طريق اندازه گيري IgGs (كل و زير تيپ ها) و ايمني سلولي با اندازه گيري سايتوكاين هاي اينترفرون گاما (IFN-γ) و اينترلوكين 4 (IL-4) تاييد شد. نتايج نشان داد كه ادجوانت كربوهيدراتي واجد سوكروزاستر در تركيب با پروتيين NP در مقايسه با ادجوانت آلوم مي تواند محافظت و ايمني قابل قبولي در برابر سويه همولوگ (H1N1) ويروس آنفلوانزاي A ايجاد كند.

Influenza vaccines based on conserved proteins are being developed persistently. The conserved protein vaccines based on Nucleoprotein (NP) are highly protected vaccines against influenza viruses that can be used as a Universal vaccine. Aluminum hydroxide (Alum) is the most common adjuvant used in vaccine formulation to improve immunization by altering the epitopes’ folds. However, due to its toxic effects on the nervous system, especially in infants and young children exposed to multiple vaccine injections during brain development, it is better to use more desirable options such as carbohydrate-based adjuvants. Sucrose ester (SE) is a carbohydrate and non-ionic surfactant that is compatible with the human body and environmentally friendly. This study evaluated the immunogenicity of recombinant NP molecule prepared in a prokaryotic with the accompaniment of sucrose ester adjuvant against lethal influenza virus challenge in a Balb/c mice model. Methods The recombinant vector of PET-28a-NP was used to produce NP molecule. The vaccines containing an NP with or without Alum or sucrose ester adjuvants were injected into the mice. The Effectiveness and immunogenicity were examined by evaluating the humeral immunity induction by Immunoglobulin G (IgG), and its subunits production, and cellular immunity induction by Interferon-Gamma (IFN-γ) and Interleukin-4 (IL-4) production by ELISA Method and also animal’s surveillance was documented. The study took part at the Influenza and other respiratory viruses department of Pasteur institute of Iran in November 2018. Results The animals’ surveillance in the Np group was 57.1%, NP+SE was (71.4%), and NP+SE was 64.28%. Also, IgG and its subunits, IL4, and IFN-γ production in both Alum and SE combined vaccines compared to NP alone were significant. Conclusion In combination with the carbohydrate adjuvant containing sucrose ester compared to the formulation with alum adjuvant, the NP could provide proper and considerable protection and immunity against the homologous strain (H1N1) of the Influenza A virus. It is recommended that SE usage as an adjuvant results in an adequate immune response and less toxic effect.