Альтернатива in vitro для оценки реактогенности вакцин на основе везикул внешней мембраны

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 12675 (2023) Цитировать эту статью

24 доступа

Подробности о метриках

Собственные или добавленные молекулы, активирующие иммунитет, являются ключевыми для большинства вакцин для обеспечения желаемого профиля иммунитета, но могут повышать системную реактогенность. Регулирующие органы требуют проведения испытаний на пирогенность на кроликах (RPT) для демонстрации реактогенности вакцины. В последнее время тест активации моноцитов (MAT) приобрел популярность как альтернатива in vitro, однако этот анализ был в первую очередь разработан для тестирования апирогенных продуктов. Цель заключалась в том, чтобы скорректировать ВСУ, чтобы обеспечить возможность тестирования пирогенсодержащих вакцин на ранней стадии разработки, когда референтная партия еще не доступна. MAT и RPT сравнивались для оценки неизвестных профилей безопасности вакцин-кандидатов на основе пузырьков наружной мембраны коклюша (OMV) и вакцины Bexsero в качестве суррогатной эталонной вакцины. OMV коклюша с ЛПС дикого типа преимущественно активировали TLR2 и TLR4 и были более реактогенными, чем Bexsero. Однако этот профиль реактогенности коклюшных OMV можно выровнять или резко снизить по сравнению с Bexsero или цельноклеточной коклюшной вакциной, соответственно, путем изменения дозы, модификации ЛПС, интраназального введения или их комбинации. Важно отметить, что, за исключением продуктов, модифицированных ЛПС, профили реактогенности, полученные с помощью RPT и MAT, были сопоставимы. В целом мы продемонстрировали, что эта кандидатная вакцина против коклюша OMV имеет приемлемый профиль безопасности. Кроме того, МАТ доказал свою применимость для оценки уровней реактогенности пирогенсодержащих вакцин на нескольких стадиях разработки вакцин и в конечном итоге может заменить тестирование на пирогенность на кроликах.

Системная реактогенность после иммунизации является часто наблюдаемым и контролируемым побочным эффектом. Реактогенность обусловлена ​​молекулярными структурами, связанными с патогенами (PAMP), присутствующими в вакцине. В то время как некоторые вакцины разработаны так, чтобы полностью не содержать PAMP для минимизации системной реактогенности, в других разработках вакцин используется адъювирующий эффект собственных или добавленных PAMP для направления иммунного ответа в сторону определенного иммунного профиля1. Везикулы наружной мембраны (OMV) представляют собой небольшие частицы, которые отделяются от внешней мембраны грамотрицательных бактерий и, следовательно, содержат внутренние PAMP, такие как липополисахарид (ЛПС) и липопротеины2. За последние десятилетия OMV были внедрены в вакцины, разработанные против различных видов бактерий, таких как Bordetella pertussis (B. pertussis), Neisseria meningitidis серогруппы B (NmB), Neisseria gonorrhoeae (Ng) и Shigella3,4,5,6,7. . Более того, OMV можно применять в качестве носителя и адъюванта для белковых вакцин, например, против вирусных инфекций, таких как SARS-CoV-28. Состав PAMP в OMV и, следовательно, профиль реактогенности могут различаться в зависимости от выбранных видов, производственного процесса или генетических модификаций9. Таким образом, возможность оценки системной реактогенности на ранней стадии разработки вакцин является ключевой для разработки пирогенсодержащих вакцин со сбалансированным профилем высокой иммуногенности и приемлемой реактогенности.

Все парентеральные продукты, включая вакцины OMV, должны быть проверены на содержание пирогенов/эндотоксинов, чтобы гарантировать приемлемый профиль безопасности. В настоящее время существует несколько методов тестирования пирогенов/эндотоксинов. Тест на бактериальный эндотоксин (БЭТ) позволяет выявить только эндотоксины и поэтому не позволяет обнаружить другие пирогены, присутствующие в OMV, например, липопротеины. Другой метод — тест на пирогенность на кроликах (RPT), который позволяет обнаружить эндотоксиновые и неэндотоксиновые пирогены. Однако RPT модифицирован для анализа свойственных пирогенных вакцин (например, продукт разбавляется перед внутривенной инъекцией или вместо этого вводится внутримышечно)10. Кроме того, недавние исследования показали, что RPT может быть менее чувствителен к эндотоксину, чем предполагалось, что, вероятно, зависит от типа и используемой породы кроликов11. Самым последним методом обнаружения пирогенов является тест активации моноцитов (MAT), который позволяет обнаружить все пирогены, а не только эндотоксины, как в случае с BET. Кроме того, MAT лучше отражает иммунную систему человека, поскольку в нем используются моноциты человека, а не моноциты иммунной системы кролика. Для парентеральных препаратов MAT является компендиальным методом в Европейской фармакопее (Ph. Eur.) и рассматривается комиссией ЕС как предпочтительный метод замены RPT в соответствии с принципом 3R замены, сокращения и уточнения, а также целями устойчивости12 .