Real-time PCR assay development for the control of vaccine against hemorrhagic fever with renal syndrome

Cover Image

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. Hemorrhagic fever with renal syndrome (HFRS) holds a leading place among natural focal human diseases in Russian Federation. There is no etiotropic therapy for the disease now. The vaccine prophylaxis is the most effective method to control this infection. The main criteria for inactivated vaccines evaluation are its immunogenicity and specific activity.

The study purposes were to develop a sensitive and specific real-time PCR method for viral RNA quantification in the inactivated vaccine and to study the correlation between the viral RNA amount and vaccine immunogenicity.

Material and methods. L-segment fragments of the Puumala, Hantaan, and Sochi vaccine strains were selected as diagnostic targets for oligonucleotides and fluorescent probes. The immunogenicity of experimental vaccines was determined by the induction of neutralizing antibodies in BALB/c mice.

Results. A highly specific, sensitive and reproducible real-time PCR method has been developed. The analytical sensitivity was 1.24 ± 1.5 x 102 copies/ml for Puumala virus; 1.16 ± 1.4 * 102 copies/ml for Hantaan; 1.32 ± 1.8 * 102 copies/ ml for Sochi, with a virus content of 1.5 ± 0.5 lg FFU/ml; 1.8 ± 0.5 lg FFU/ml and 2.2 ± 0.5 lg FFU/ml, respectively. The viral RNA amount in experimental vaccine preparations inactivated with β-propiolactone was proportional to the neutralizing antibodies titer observed in mice following the immunization.

Discussion. It was found that different virus inactivators differently affects the detected viral RNA amount, but not the vaccine immunogenicity, which indicates the same degree of the immunogenic proteins damage. The direct relationship between the viral RNA copy number and vaccine immunogenicity makes it possible to use this criterion for vaccine dosage preparation.

Conclusion. The developed method for viral RNA quantification is a promising tool for the specific activity control of the HFRS vaccine.

About the authors

M. S. Egorova

FSBSI M.I. Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immune-and-Biological Products of Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: masha_0787@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6416-2573

Maria S. Egorova - Ph.D. (Biol.), Senior Researcher of the Laboratory of Hemorrhagic Fevers.

108819, Moscow

Russian Federation

S. S. Kurashova

FSBSI M.I. Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immune-and-Biological Products of Russian Academy of Sciences

Email: svetlanak886@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9934-699X

Kurashova Svetlana Sergeevna - Researcher, Laboratory of Hemorrhagic Fevers.

108819, Moscow

Russian Federation

A. A. Ishmukhametov

FSBSI M.I. Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immune-and-Biological Products of Russian Academy of Sciences; Institute for Translational Medicine and Biotechnology, FSAEI HE I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of the Health of Russia

Email: aishmukhametov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6130-4145

Ishmukhametov Aidar Airatovich - PhD, MD,  Professor, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences.

108819, Moscow, 119991, Moscow

 

Russian Federation

M. V. Balovneva

FSBSI M.I. Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immune-and-Biological Products of Russian Academy of Sciences

Email: mashasm@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2198-7521

Balovneva Maria Vladimirovna - PhD, Leading Researcher, Laboratory of Hemorrhagic Fevers.

108819, Moscow


Russian Federation

A. A. Deviatkin

Institute of Molecular Medicine, FSAEI HE I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of the Health of Russia

Email: andreideviatkin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0789-4601

Devyatkin Andrey Andreevich - PhD, Leading Researcher, Laboratory of Molecular Biology and Biochemistry, Institute of Molecular Medicine.

119991, Moscow

Russian Federation

M. V. Safonova

FSHI Plague Control Center» of the Federal Service for Surveillance of Consumer Rights Protection and Human Wellbeing (Rospotrebnadzor)

Email: Marina-iris@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5579-5694

Safonova Marina Viktorovna - Researcher, laboratory for viral infections I-II pathogenicity groups diagnostics of the Federal Public Health Institution "Anti-Plague Center".

119121, Moscow

Russian Federation

S. V. Ozherelkov

FSBSI M.I. Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immune-and-Biological Products of Russian Academy of Sciences

Email: ozherelkov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9778-0485

Ozherelkov Sergey Viktorovich – PhD, DSc, Leading Researcher, tick-borne encephalitis and other viral encephalitis laboratory.

108819, Moscow

Russian Federation

Yu. Kh. Khapchaev

FSBSI M.I. Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immune-and-Biological Products of Russian Academy of Sciences

Email: hapchaev_uh@chumakovs.su
ORCID iD: 0000-0003-1613-5228

Khapchaev Yusuf Khadzhibekovich - PhD, DSc, Head of the Polio Vaccine Department.

108819, Moscow

Russian Federation

A. S. Balkina

FSBSI M.I. Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immune-and-Biological Products of Russian Academy of Sciences

Email: balkina_as@chumakovs.su
ORCID iD: 0000-0002-9704-7774

Balkina Alexandra Sergeevna - Researcher, Laboratory of Hemorrhagic Fevers.

108819, Moscow

Russian Federation

A. V. Belyakova

FSBSI M.I. Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immune-and-Biological Products of Russian Academy of Sciences

Email: belyakova_av@chumakovs.su

Belyakova Alla Vladimirovna - PhD, Scientific Secretary.

108819, Moscow

Russian Federation

T. K. Dzagurova

FSBSI M.I. Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immune-and-Biological Products of Russian Academy of Sciences

Email: centrglps@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6656-1682

Dzagurova Tamara Kazbekovna - PhD, MD,  Leading Researcher, Head of the Laboratory of Hemorrhagic Fevers.

108819, Moscow

Russian Federation

E A. Tkachenko

FSBSI M.I. Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immune-and-Biological Products of Russian Academy of Sciences

Email: evgeniytkach@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6829-1241

Tkachenko Evgeniy Aleksandrovich - PhD, MD, Professor, Scientific Superviser.

108819, Moscow

Russian Federation

References

  1. Kruger D.H., Figueiredo L.T., Song J.W., Klempa B. Hantaviruses -globally emerging pathogens. J. Clin. Virol. 2014; 64: 128-36. https://doi.org/10.1016/jjcv.2014.08.033.
  2. Lahdevirta J. Nephropathia epidemica in Finland. A clinical, histological and epidemiological study. Ann. Clin. Res. 1971; 3(Suppl. 8): 1-154.
  3. Schmaljohn C., Hjelle B. Hantaviruses: a global disease problem. Emerg. Infect. Dis. 1997; 3(2): 95-104. https://doi.org/10.3201/eid0302.970202.
  4. Maes P., Li S., Verbeeck J., Keyaerts E., Clement J., Van Ranst M. Evaluation of the efficacy of disinfectants against Puumala hantavirus by real-time RT-PCR. J. Virol. Methods. 2007; 141(1): 111-5. https://doi.org/10.1016/jjviromet.2006.11.037.
  5. Plyusnin A., Vapalahti O., Vaheri A. Hantaviruses: genome structure, expression and evolution. J. Gen. Virol. 1996; 77(Pt. 11): 2677-87. https://doi.org/10.1099/0022-1317-77-11-2677.
  6. Schmaljohn C.S., Dalrymple J.M. Analysis of Hantaan virus RNA: evidence for a new genus of Bunyaviridae. Virology. 1983; 131(2): 482-91. https://doi.org/10.1016/0042-6822(83)90514-7.
  7. Tkachenko E.A., Ishmukhametov A.A., Dzagurova T.K., Bern-shtein A.D., Morozov V.G., Sinyugina A.A., et al. Hemorrhagic fever with renal syndrome, Russia. Emerg. Infect. Dis. 2019; 25(12): 2325-8. https://doi.org/10.3201/eid2512.181649.
  8. Liu R., Ma H., Shu J., Zhang Q., Han M., Liu Z., et al. Vaccines and therapeutics against hantaviruses. Front. Microbiol. 2019; 10: 2989. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02989.
  9. Бархалева О.А., Воробьева М.С., Ладыженская И.П., Ткаченко Е.А., Дзагурова Т.К. Вакцина против геморрагической лихорадки с почечным синдромом. БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2011; (1): 27-30.
  10. Jiang W., Ma N., Hui Q., Chen B., Qiu Y., Sun H., et al. Type inactivated bivalent hantavirus vaccines using dual fluorescence quantitative real time PCR: Establishment and evaluation. J. Med. Virol. 2017; 89(1): 10-6. https://doi.org/10.1002/jmv.24599.
  11. Ткаченко Е.А., Ишмухаметов А.А., Дзагурова Т.К., Синюгина А.А., Коротина Н.А., Набатников П.А., и др. Разработка экспериментально-промышленной технологии производства вакцины для профилактики геморрагической лихорадки с почечным синдромом. Ремедиум. Журнал о российском рынке лекарств и медицинской технике. 2015; (6): 47-53.
  12. Курашова С.С., Ишмухаметов А.А., Егорова MG., Баловнева М.В., Дзагурова Т.К., Ткаченко Е.А. Сравнительная характеристика инактивирующих агентов для создания вакцины против геморрагической лихорадки с почечным синдромом. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2018; 17(4): 26-8. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2018-17-4-26-29.
  13. Епринцев А.Т., Попов В.Н., Федорин Д.Н. Идентификация и исследование экспрессии генов: Учебно-методическое пособие для вузов. Воронеж; 2008: 14-5.
  14. Дзагурова Т.К., Солопова О.Н., Свешников П.Г., Коротина Н.А., Баловнева М.В., Леонович О.А., и др. Разработка иммуноферментной тест-системы на основе моноклональных антител для определения специфической активности вакцины против геморрагической лихорадки с почечным синдромом. Вопросы вирусологии. 2013; 58(1): 40-4.
  15. Дзагурова Т.К., Ткаченко Е.А., Башкирцев В.Н., Окулова Н.М., Апекина Н.С., Коротина Н.А., и др. Выделение и идентификация штаммов хантавирусов - возбудителей ГЛПС в Европейской части России.Медицинская вирусология. 2008; 25: 142-50.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2021 Egorova M.S., Kurashova S.S., Ishmukhametov A.A., Balovneva M.V., Deviatkin A.A., Safonova M.V., Ozherelkov S.V., Khapchaev Y.K., Balkina A.S., Belyakova A.V., Dzagurova T.K., Tkachenko E.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».