Поверхностная экспрессия эпитопов SARS-CoV-2 в Enterococcus faecium L3 для живой пероральной вакцины против новой коронавирусной инфекции

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Пробиотические микроорганизмы в настоящее время рассматриваются как перспективная платформа для создания рекомбинантных вакцин, экспрессирующих вирусные или бактериальные антигены. Вакцины для слизистых оболочек на основе пробиотиков легко производить в больших количествах, у них низкая себестоимость и они обеспечивают довольно длительную Т-клеточную память.

Цель статьи — исследование экспрессии мРНК фрагмента гена S1 SARS-CoV-2 в культуре Enterococcus faecium L3 и подтверждение встраивания фрагмента белка S1 SARS-CoV-2 в пили исходного (E. faecium L3) и генетически модифицированного штамма (L3-SARS) с человеческими сыворотками, полученными от пациентов с SARS-CoV-2.

Материалы и методы. Экспрессию мРНК изучали ПЦР в реальном времени с обратной транскрипцией с праймерами, специфичными для белка S1. Структуру пилей E. faecium L3 с экспрессией вирусного белка SARS-CoV-2 изучали методом иммуноэлектронной микроскопии. Бактерии трижды промывали в фосфатном буфере центрифугированием при 3500 об/мин в течение 20 мин и суспендировали в 0,1 М NaCl, применяли 10-кратный концентрат бактерий. Источник первичных антител — пул поликлональных сывороток человека, содержащих иммуноглобулин G. Мечение проводили с использованием козьего иммуноглобулина G, конъюгированного с частицами золота 18 нм.

Результаты. Продемонстрировано значительное по сравнению с контролем увеличение амплификации вставленной генетической последовательности фрагмента гена S1 SARS-CoV-2. Эти результаты подтвердили, что ДНК гена S1 в геноме E. faecium L3 транскрибируется с геном-мишенью в геноме E. faecium. Специфические антигены SARS-CoV-2 на поверхности L3-SARS определены электронной микроскопией, которая продемонстрировала правильную сборку химерных молекул пилей на поверхности бактерий.

Заключение. Оценка экспрессии белка SARS-CoV-2 S1 после введения соответствующих генетических элементов в геном пробиотического штамма E. faecium L3 позволяет сделать вывод, что выбранные фрагменты ДНК SARS-CoV-2 способны направлять синтез иммуногенного белка, который экспрессировался штаммом E. faecium L3-SARS.

Об авторах

Ольга Сергеевна Коптева

Институт экспериментальной медицины; Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: olga.s.kopteva@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2645-3433
SPIN-код: 7630-3067
Scopus Author ID: 57354051000

научный сотрудник Научного центра мирового уровня «Центр персонализированной медицины»; аспирант

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Юлия Андреевна Дешева

Институт экспериментальной медицины; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: desheva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9794-3520
SPIN-код: 4881-3786
Scopus Author ID: 9939567500
ResearcherId: I-1493-2013

д-р мед. наук, ведущий научный сотрудник Научного центра мирового уровня «Центр персонализированной медицины» и ведущий научный сотрудник отдела вирусологии; профессор кафедры фундаментальных проблем медицины и медицинских технологий факультета стоматологии и медицинских технологий

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Александра Николаевна Иванова

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: alexandra.ivanova@spbu.ru
SPIN-код: 4486-1658

канд. биол. наук, специалист по пробоподготовке к просвечивающей электронной микроскопии ресурсного центра «Развитие молекулярных и клеточных технологий»

Россия, Санкт-Петербург

Максим Германович Воробьёв

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: vorobiev.maxim@spbu.ru

специалист по просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии ресурсного центра «Развитие молекулярных и клеточных технологий»

Россия, Санкт-Петербург

Галина Фёдоровна Леонтьева

Институт экспериментальной медицины

Email: galeonte@yandex.ru
SPIN-код: 5204-9252

канд. биол. наук, старший научный сотрудник Научного центра мирового уровня «Центр персонализированной медицины», старший научный сотрудник отдела молекулярной микробиологии

Россия, Санкт-Петербург

Татьяна Виталиевна Гупалова

Институт экспериментальной медицины

Email: tvgupalova@rambler.ru
SPIN-код: 1242-3540

д-р биол. наук, ведущий научный сотрудник Научного центра мирового уровня «Центр персонализированной медицины» и ведущий научный сотрудник отдела молекулярной микробиологии

Россия, Санкт-Петербург

Елена Алексеевна Бормотова

Институт экспериментальной медицины

Email: bormotovae@rambler.ru
SPIN-код: 7962-0043

канд. биол. наук, научный сотрудник Научного центра мирового уровня «Центр персонализированной медицины» и научный сотрудник отдела молекулярной микробиологии

Россия, Санкт-Петербург

Александр Николаевич Суворов

Институт экспериментальной медицины; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: suvorov.an@iemspb.ru
SPIN-код: 8062-5281

д-р мед. наук, профессор, чл.-корр. РАН, руководитель отдела микробной терапии Научного центра мирового уровня «Центр персонализированной медицины» и заведующий отделом молекулярной микробиологии; заведующий кафедрой фундаментальных проблем медицины и медицинских технологий факультета стоматологии и медицинских технологий

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Mohseni A.H., Taghinezhad-S S., Keyvani H. The first clinical use of a recombinant lactococcus lactis expressing human papillomavirus type 16 E7 oncogene oral vaccine: a phase i safety and immunogenicity trial in healthy women volunteers // Mol. Cancer Ther. 2020. Vol. 19, No. 2. P. 717–727. doi: 10.1158/1535-7163.MCT-19-0375
  2. Suvorov A., Gupalova T., Desheva Y. et al. Construction of the enterococcal strain expressing immunogenic fragment of SARS-CoV-2 virus // Front. Pharmacol. 2022. Vol. 12. P. 807256. doi: 10.3389/fphar.2021.807256
  3. Gupalova T., Leontieva G., Kramskaya T. et al. Development of experimental pneumococcal vaccine for mucosal immunization // PloS One. 2019. Vol. 14, No. 6. P. e0218679. doi: 10.1371/journal.pone.0218679
  4. Khare B., Narayana S.V.L. Pilus biogenesis of gram-positivebacteria: roles of sortases and implications for assembly // Protein Sci. 2017. Vol. 26, No. 8. P. 1458–1473. doi: 10.1002/pro.3191
  5. Montealegre M.C., Singh K.V., Somarajan S.R. et al. Role of the Emp pilus subunits of Enterococcus faecium in biofilm formation, adherence to host extracellular matrix components, and experimental infection // Infect. Immun. 2016. Vol. 84, No. 5. P. 1491–1500. doi: 10.1128/IAI.01396-15

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Усредненные уровни экспрессии мРНК фрагмента гена sarsS в культуре E. faecium L3 относительно чистого L3. Планками погрешностей показано стандартное отклонение

Скачать (82KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Иммуноэлектронная микроскопия исходного (E. faecium L3) и генетически модифицированного штамма (L3-SARS) после обработки поликлональной сывороткой от пациентов с COVID-19 с последующей обработкой меченным козьим IgG, конъюгированным с частицами золота 18 нм: a — штамм L3-SARS; b — E. faecium L3 [2]

Скачать (203KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2022



Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).