scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-19-4-56-69scbmt-1527Research ArticleДОКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В БИОМЕДИЦИНЕNON-CLINICAL RESEARCH IN BIOMEDICINEСравнение иммуногенности вакцины «Гам-КОВИД-Вак» при внутримышечном и интраназальном путях введения в экспериментеComparative Immunogenicity of the Gam-COVID-Vac Vaccine under Intranasal and Intramuscular AdministrationКаторкинаЕ. И.KatorkinaE. I.

Каторкина Елена Ивановна - кандидат ветеринарных наук.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Elena I. Katorkina - Cand. Sci. (Vet.), GENERIUM.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

katorkina@ibcgenerium.ruЛягоскинИ. В.LyagoskinI. V.

Лягоскин Иван Владимирович - кандидат биологических наук.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Ivan V. Lyagoskin - Cand. Sci. (Biol.), GENERIUM.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

lyagoskin@ibcgenerium.ruБочароваЕ. Н.BocharovaE. N.

Бочарова Евгения Николаевна - кандидат биологических наук.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Eugenia N. Bocharova - Cand. Sci. (Biol.), GENERIUM.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

Varenik@ibcgenerium.ruБолотниковаМ. В.BolotnikovaM. V.

Болотникова Мария Валентиновна.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Maria V. Bolotnikova.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

bolotnikova@ibcgenerium.ruБорзовА. А.BorzovA. A.

Борзов Антон Александрович.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Anton A. Borzov.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

borzov@ibcgenerium.ruБельскаяН. В.BelskayaN. V.

Бельская Наталия Витальевна - доктор медицинских наук.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Nataliya V. Belskaya - Dr. Sci. (Med.), GENERIUM.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

nvbelskaya@generium.ruЛисоваА. Е.LisovaA. E.

Лисова Алёна Евгеньевна.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Alena E. Lisova.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

aelisova@ibcgenerium.ruУльяноваК. В.UlyanovaK. V.

Ульянова Ксения Владимировна.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Ksenia V. Ulyanova.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

ulyanova@ibcgenerium.ruКудинаН. К.KudinaN. K.

Кудина Наталья Константиновна.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Nataliya K. Kudina.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

kudina@ibcgenerium.ruБелянинаН. А.BelyaninaN. A.

Белянина Наталья Анатольевна.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Natalia A. Belyanina.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

nabelyanina@ibcgenerium.ruСтрижаковаО. М.StrizhakovaO. M.

Стрижакова Ольга Михайловна - кандидат ветеринарных наук.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Olga M. Strizhakova - Cand. Sci. (Vet.), GENERIUM.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

strizhakova@ibcgenerium.ruПершинА. С.PershinA. S.

Першин Андрей Сергеевич - кандидат ветеринарных наук.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Andrey S. Pershin - Cand. Sci. (Vet.), GENERIUM.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

aspershin@generium.ruБахареваЯ. А.BaharevaYa. A.

Бахарева Яна Алексеевна.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Yana A. Bahareva.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

yabahareva@generium.ruКаргополоваП. Е.KargopolovaP. E.

Каргополова Полина Евгеньевна.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Polina E. Kargopolova.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

peignatieva@ibcgenerium.ruВасильевА. П.VasilievA. P.

Васильев Александр Павлович.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Aleksander P. Vasiliev.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

vasilev@ibcgenerium.ruКазаровА. А.KazarovA. A.

Казаров Александр Александрович.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Aleksander A. Kazarov.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

kazarov@ibcgenerium.ruЛыковМ. В.LykovM. V.

Лыков Максим Валерьевич - кандидат медицинских наук.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Maksim V. Lykov - Cand. Sci. (Med.), GENERIUM.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

lykov@ibcgenerium.ruХамитовР. А.KhamitovR. A.

Хамитов Равиль Авгатович – доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ.

601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Вольгинский, Владимирская ул., 14Б

Ravil A. Khamitov - Dr. Sci. (Med.), Prof., Honored Scientist of the Russian Federation, GENERIUM.

601125, Vladimir Region, Petushinskiy District, Vol'ginskiy Village, Vladimirskaya Str., 14B

АО «ГЕНЕРИУМ»РоссияGENERIUMRussian Federation2023041220231945669Copyright © Каторкина Е.И., Лягоскин И.В., Бочарова Е.Н., Болотникова М.В., Борзов А.А., Бельская Н.В., Лисова А.Е., Ульянова К.В., Кудина Н.К., Белянина Н.А., Стрижакова О.М., Першин А.С., Бахарева Я.А., Каргополова П.Е., Васильев А.П., Казаров А.А., Лыков М.В., Хамитов Р.А., 20232023Каторкина Е.И., Лягоскин И.В., Бочарова Е.Н., Болотникова М.В., Борзов А.А., Бельская Н.В., Лисова А.Е., Ульянова К.В., Кудина Н.К., Белянина Н.А., Стрижакова О.М., Першин А.С., Бахарева Я.А., Каргополова П.Е., Васильев А.П., Казаров А.А., Лыков М.В., Хамитов Р.А.Katorkina E.I., Lyagoskin I.V., Bocharova E.N., Bolotnikova M.V., Borzov A.A., Belskaya N.V., Lisova A.E., Ulyanova K.V., Kudina N.K., Belyanina N.A., Strizhakova O.M., Pershin A.S., Bahareva Y.A., Kargopolova P.E., Vasiliev A.P., Kazarov A.A., Lykov M.V., Khamitov R.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/1527

Представлены результаты сравнительного исследования иммуногенности двухкомпонентной вакцины «Гам-КОВИД-Вак» производства АО «ГЕНЕРИУМ» (Россия) при разных путях введения мышам линии BALB/c (после введения первого или обоих компонентов). Об иммуногенности судили по изменению уровня антигенспецифических антител IgG и IgA в крови и бронхоальвеолярной жидкости, количеству Т-лимфоцитов, вырабатывающих IFN-γ при антигенной стимуляции, количеству антигенспецифических IFN-γ-продуцирующих CD4 и CD8 Т-лимфоцитов. Исследование показало, что интраназальное введение индуцировало развитие мукозального иммунитета, значительно превосходя качественно и количественно эффект внутримышечного введения (по количеству животных с антигенспецифическими антителами IgА и титру антител в сыворотке крови и бронхоальвеолярном лаваже); в то время как внутримышечное несколько превосходило эффект, полученный при интраназальном введении, по влиянию на общее количество продуцирующих IFN-γ CD8-лимфоцитов.

In this work, we set out to compare the immunogenicity of the Gam-COVID-Vac two-component vaccine produced by GENERIUM JSC (Russia) following its intranasal or intramuscular administration of the first or both components to BALB/c mice. The immunogenicity was evaluated according to antigen-specific IgG and IgA antibodies in the blood and bronchoalveolar fluid, the number of antigen-specific IFN-γ-producing T-lymphocytes, the number of antigen-specific IFN-γ-producing CD4 and CD8 T-lymphocytes. Intranasal administration was shown to induce the mucosal immunity, significantly exceeding both qualitatively and quantitatively the effect of intramuscular administration (by the number of animals with antigen-specific IgA antibodies and the titer of antibodies in blood serum and bronchoalveolar lavage). At the same time, intramuscular administration slightly exceeded the effect obtained under intranasal administration in terms of the total number of CD8-IFN-γ-producing lymphocytes.

SARS-CoV-2векторная вакцинамукозальный иммунитетиммуногенностьSARS-CoV-2vector vaccinemucosal immunityimmunogenicityReferencesСеменов Б.Ф., Зверев В.В., Хаитов Р.М. Прогноз развития вакцинопрофилактики в первые десятилетия XXI века. Педиатрическая фармакология. 2009;6(5):96–106.Semenov B.F., Zverev V.V., Khaitov R.М. Prognoz razvitia vaktsinoprophilaktiki v pervie desiatiletia XXI veka [Forecast for the development of vaccine prevention in the first decades of the 21st century]. Pediatric pharmacology. 2009;6(5):96–106. (In Russian).Afkhami S., D’Agostino M.R., Zhang A., Stacey H.D., Marzok A., et al. Respiratory mucosal delivery of next-generation COVID-19 vaccine provides robust protection against both ancestral and variant strains of SARS-CoV-2. Cell. 2022;185:896–915. DOI: 10.1016/j.cell.2022.02.005.Afkhami S., D’Agostino M.R., Zhang A., Stacey H.D., Marzok A., et al. Respiratory mucosal delivery of next-generation COVID-19 vaccine provides robust protection against both ancestral and variant strains of SARS-CoV-2. Cell. 2022;185:896–915. DOI: 10.1016/j.cell.2022.02.005.Chavda V.P., Vora L.K., Pandya A.K., Patravale V.B. Intranasal vaccines for SARS-CoV-2: From challenges to potential in COVID-19 management. Drug Discov. Today. 2021;26(11):2619–2636. DOI: 10.1016/j.drudis.2021.07.021.Chavda V.P., Vora L.K., Pandya A.K., Patravale V.B. Intranasal vaccines for SARS-CoV-2: From challenges to potential in COVID-19 management. Drug Discov. Today. 2021;26(11):2619–2636. DOI: 10.1016/j.drudis.2021.07.021.Gao J., Mese K., Bunz O., Ehrhardt A. State-of-the-art human adenovirus vectorology for therapeutic approaches. FEBS Lett. 2019;593(24):3609–3622. DOI: 10.1002/1873-3468.13691.Gao J., Mese K., Bunz O., Ehrhardt A. State-of-the-art human adenovirus vectorology for therapeutic approaches. FEBS Lett. 2019;593(24):3609–3622. DOI: 10.1002/1873-3468.13691.Hassan A.O., Kafai N.M., Dmitriev I.P., Fox J.M., Smith B.K., et al. A Single-dose intranasal ChAd vaccine protects upper and lower respiratory tracts against SARS-CoV-2. Cell. 2020;183(1):169–184.Hassan A.O., Kafai N.M., Dmitriev I.P., Fox J.M., Smith B.K., et al. A Single-dose intranasal ChAd vaccine protects upper and lower respiratory tracts against SARS-CoV-2. Cell. 2020;183(1):169–184.Immunogenicity testing of therapeutic protein products — developing and validating assays for anti-drug antibody detection. Guidance for Industry. U.S. Department of Health and Human Services, Food and Drug Administration, Center for Drug Evaluation and Research (CDER), Center for Veterinary Medicine (CVM), 2019.Immunogenicity testing of therapeutic protein products — developing and validating assays for anti-drug antibody detection. Guidance for Industry. U.S. Department of Health and Human Services, Food and Drug Administration, Center for Drug Evaluation and Research (CDER), Center for Veterinary Medicine (CVM), 2019.Khurana S., Coyle E.M., Dimitrova M., Castellino F., Nicholson K., et al. Heterologous prime-boost vaccination with MF59-adjuvanted H5 vaccines promotes antibody affinity maturation towards the hemagglutinin HA1 domain and broad H5N1 cross-clade neutralization. PLoS One. 2014;9(4):e95496. DOI: 10.1371/journal.pone.0095496.Khurana S., Coyle E.M., Dimitrova M., Castellino F., Nicholson K., et al. Heterologous prime-boost vaccination with MF59-adjuvanted H5 vaccines promotes antibody affinity maturation towards the hemagglutinin HA1 domain and broad H5N1 cross-clade neutralization. PLoS One. 2014;9(4):e95496. DOI: 10.1371/journal.pone.0095496.Leroux-Roels I., Roman F., Forgus S., Maes C., De Boever F., et al. Priming with AS03 A-adjuvanted H5N1 influenza vaccine improves the kinetics, magnitude and durability of the immune response after a heterologous booster vaccination: an open non-randomised extension of a double-blind randomised primary study. Vaccine. 2010;28(3):849–857. DOI: 10.1016/j.vaccine.2009.10.017.Leroux-Roels I., Roman F., Forgus S., Maes C., De Boever F., et al. Priming with AS03 A-adjuvanted H5N1 influenza vaccine improves the kinetics, magnitude and durability of the immune response after a heterologous booster vaccination: an open non-randomised extension of a double-blind randomised primary study. Vaccine. 2010;28(3):849–857. DOI: 10.1016/j.vaccine.2009.10.017.Lv H., Wu N.C., Tsang O.T. Yuan M., Perera R.A., et al. Cross-reactive antibody response between SARS-CoV-2 and SARS-CoV infections. Cell Rep. 2020;31(9):107725. DOI: 10.1016/j.celrep.2020.107725.Lv H., Wu N.C., Tsang O.T. Yuan M., Perera R.A., et al. Cross-reactive antibody response between SARS-CoV-2 and SARS-CoV infections. Cell Rep. 2020;31(9):107725. DOI: 10.1016/j.celrep.2020.107725.Miquel-Clopés A., Bentley E.G., Stewart J.P., Carding S.R. Mucosal vaccines and technology. Clin. Exp. Immunol. 2019;196(2):205–214. DOI: 10.1111/cei.13285.Miquel-Clopés A., Bentley E.G., Stewart J.P., Carding S.R. Mucosal vaccines and technology. Clin. Exp. Immunol. 2019;196(2):205–214. DOI: 10.1111/cei.13285.Shankar G., Devanarayan V., Amaravadi L., Barrett Y.C., Bowsher R., et al. Recommendations for the validation of immunoassays used for detection of host antibodies against biotechnology products. J. Pharm. Biomed. Anal. 2008;48(5):1267–1281.Shankar G., Devanarayan V., Amaravadi L., Barrett Y.C., Bowsher R., et al. Recommendations for the validation of immunoassays used for detection of host antibodies against biotechnology products. J. Pharm. Biomed. Anal. 2008;48(5):1267–1281.Smith T.R.F., Patel A., Ramos S., Dustin E., Zhu X., et al. Immunogenicity of a DNA vaccine candidate for COVID-19. Nat. Commun. 2020;11(1):2601. DOI: 10.1038/s41467-020-16505-0.Smith T.R.F., Patel A., Ramos S., Dustin E., Zhu X., et al. Immunogenicity of a DNA vaccine candidate for COVID-19. Nat. Commun. 2020;11(1):2601. DOI: 10.1038/s41467-020-16505-0.van der Ley P.A., Zariri A., van Riet E., Oosterhoff D., Kruiswijk C.P. An intranasal OMV-based vaccine induces high mucosal and systemic protecting immunity against a SARS-CoV-2 infection. Front Immunol. 2021;12:781280. DOI: 10.3389/fimmu.2021.781280.van der Ley P.A., Zariri A., van Riet E., Oosterhoff D., Kruiswijk C.P. An intranasal OMV-based vaccine induces high mucosal and systemic protecting immunity against a SARS-CoV-2 infection. Front Immunol. 2021;12:781280. DOI: 10.3389/fimmu.2021.781280.Wu S., Zhong G., Zhang J., Shuai L., Zhang Z., et al. A single dose of an adenovirus-vectored vaccine provides protection against SARS-CoV-2 challenge. Nat. Commun. 2020;11(1):4081. DOI: 10.1038/s41467-020-17972-1.Wu S., Zhong G., Zhang J., Shuai L., Zhang Z., et al. A single dose of an adenovirus-vectored vaccine provides protection against SARS-CoV-2 challenge. Nat. Commun. 2020;11(1):4081. DOI: 10.1038/s41467-020-17972-1.Zhu F.-C., Li Y.-H., Guan X.-H., Hou L.-H., Wang W.-J., et al. Safety, tolerability, and immunogenicity of a recombinant adenovirus type-5 vectored COVID-19 vaccine: a dose-escalation, open-label, non-randomised, first-in-human trial. Lancet. 2020;395(10240):1845– 1854. DOI: 10.1016/S0140-6736(20)31208-3.Zhu F.-C., Li Y.-H., Guan X.-H., Hou L.-H., Wang W.-J., et al. Safety, tolerability, and immunogenicity of a recombinant adenovirus type-5 vectored COVID-19 vaccine: a dose-escalation, open-label, non-randomised, first-in-human trial. Lancet. 2020;395(10240):1845– 1854. DOI: 10.1016/S0140-6736(20)31208-3.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.