EP0246291A1 - ANTIGENES PURIFIES AYANT DES PROPRIETES VACCINANTES CONTRE B. PERTUSSIS, MOYENS NOTAMMENT ADNs RECOMBINANTS POUR LES PRODUIRE ET COMPOSITIONS DE VACCINS LES CONTENANT - Google Patents

ANTIGENES PURIFIES AYANT DES PROPRIETES VACCINANTES CONTRE B. PERTUSSIS, MOYENS NOTAMMENT ADNs RECOMBINANTS POUR LES PRODUIRE ET COMPOSITIONS DE VACCINS LES CONTENANT

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Publication number
EP0246291A1
EP0246291A1 EP86906853A EP86906853A EP0246291A1 EP 0246291 A1 EP0246291 A1 EP 0246291A1 EP 86906853 A EP86906853 A EP 86906853A EP 86906853 A EP86906853 A EP 86906853A EP 0246291 A1 EP0246291 A1 EP 0246291A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pertussis
nucleic acid
dna
insertion sequence
cya
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP86906853A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Agnès ULLMANN
Denise Mattei
Odile Mercereau-Puijalon
Jean-Michel Alonso
Luiz Shozo Ozaki
Frédérique Pichot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut Pasteur
Original Assignee
Institut Pasteur
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Filing date
Publication date
Application filed by Institut Pasteur filed Critical Institut Pasteur
Publication of EP0246291A1 publication Critical patent/EP0246291A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/235—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Bordetella (G)
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00—Medicinal preparations containing antigens or antibodies

Definitions

  • Antigens purified before vaccinating properties against B. pertussis means in particular recombinant DNAs for producing them and vaccine compositions containing them
  • the invention relates to polypeptides capable of forming active principles of purified pertussis vaccines. These vaccines are directed against antigens separate from the pathogen.
  • the invention relates more particularly to the associations which can be formed between these vaccinating principles. These are likely to be obtained by genetic engineering techniques.
  • the invention therefore also relates to the DNA sequences coding for the above-mentioned polypeptides, as well as the vectors which contain them.
  • Whooping cough is a bacterial infection, caused by
  • Bordetella pertussis which causes non-septic tracheobronchitis, sometimes fatal in children under six months of age, representing the most exposed, if not exclusive, age group. This infection, known for more than five centuries, prevails in all countries and is only controlled by preventive vaccination, systematically implemented in developed countries since 1945. Once the disease has entered clinical phase, no recourse specific therapy is not possible, care is then purely symptomatic and aims to prevent anoxic phenomena and secondary infectious complications which are the causes of mortality.
  • Vaccination is, however, the effective way to contain outbreaks. Indirect proof of the effectiveness of vaccination is provided by recent examples from Japan and Great Britain where the lifting of this mode of prevention has been santionnee by violent epidemics with fatal cases.
  • the vaccines currently used worldwide are predominantly composed of B suspensions. pertussis, simply washed by centrifugation and then killed by heating to 56oC or sometimes by adding an antiseptic.
  • the main purpose of heating to 56oC is to inactivate the dermonecrotic toxin released by the lysed bacteria.
  • FHA Filamentous hemagglutinin
  • fimbriae protein of PM> 150,000
  • thermodenatured at 56oC devoid of pathogenic effect but dominant factor in adhesion to respiratory epithelial cells.
  • Another antigen is known by the names
  • leukocytosis promoter factor LPF according to the designation which will be used in the remainder of this description
  • Ptx pertussis toxin
  • HSF histamine sensitizing factor
  • IAP protein activating the p islands of the endocine pancreas
  • LPS lipopolysaccharide
  • the invention therefore aims to provide polypeptides capable of being obtained with a high degree of purification and reproducibility by genetic engineering techniques.
  • These polypeptides are obtained by expression in a suitable host of nucleic acid sequences, which have been obtained from a sequence bank nucleotides themselves previously obtained from the genomic DNA of B. pertussis 8144 (according to the reference of the Institut Pasteur de Paris) serotype 1.3. Construction of the B. pertussis bank 30 ⁇ g of B pertussis DNA were incubated at
  • the DNA was incubated in a volume of 22.5 ⁇ l with 0.25 ⁇ g of phosphorylated EcoRI linkers (New England Biolabs) in the presence of 1000 U of T4 DNA ligase (New England Biolabs) in the appropriate buffer (66 mM Tris HCl pH 7.5, 5 mM MgCl 2 , 5 mM DTT and 0.5 mM ATP). The incubation was carried out at 4 ° C for 4 hours. 1000 U of T4 DNA ligase (New England Biolabs) were added and incubation continued 16 'hours at 4oC.
  • T4 DNA ligase New England Biolabs
  • the mixture was subjected to two successive cycles of freezing at -80 ° C, followed by thawing.
  • the volume was brought to 50 ⁇ l with water.
  • the DNA was then incubated in a volume of 250 ⁇ l in the presence of 50 units of EcoRI (New England Biolabs) for 3 hours at 37oC in the buffer recommended by the supplier. After incubation for 10 minutes at 60 ° C., the DNA was extracted with phenol as above. After addition of final 2.5 M ammonium acetate, the DNA was precipitated with 2 volumes of ethanol for 16 hours at -20 "C.
  • 500 ng or 1 ⁇ g of DNA digested for 5 minutes, or 500 ng or 1 ⁇ g of DNA digested for 10 minutes were ligated independently (in the ligation buffer recommended by Promega Biotec) to 250 ng of DNA from the vector ⁇ gtl 1 (Protoclone TM GT System, Promega Biotec) in a volume of 5 ⁇ l in the presence of 200 units of T4 DNA polymerase (New England Biolabs). The reaction was carried out at 4 ° C for 16 hours.
  • the products obtained were packaged in capsids of the bacteriophage ⁇ .
  • the packaging extracts were prepared according to the protocol described by Maniatis et al. (Molecular cloning. A laboratory manual. Cold Spring Harbor, p. 264-267, 1982).
  • the packaging is carried out as follows: 1 ⁇ l of ligated DNA (50 ng of vector) are added to 7 ⁇ l of buffer A at 4oC (20 mM Tris HC1 pH 8; 3mM MgCl 2 , 0.05% ⁇ - mercaptoethanol, 1 mM EDTA), then add 1 ⁇ l of ML buffer (6 mM Tris pH 7, 4, 18 mM MgCl 2 , 30 mM spermidine, 30 mM ⁇ -mercaptoethanol, 15 mM putrescine). 6 ⁇ l of ex ⁇ d line of packaging SE thawed at 4 ° C. are added and then 10 ⁇ l of packaging extract FTL thawed at 4 ° C.
  • the mixture is incubated for 1 hour at 25 ° C, then diluted to 500 ⁇ l with 10 mM Tris buffer pH 7.4, 10 mM MgCl 2 , and spread on indicator bacteria.
  • the FTL and SE extracts are extracts of the heat-induced BHB 2688 and BHB 2690 bacterial strains respectively.
  • the genotype of strains is described in Maniatis et al. op.cit p. 504. In the present case, the
  • phages were screened to determine the percentage of recombinant phages.
  • the final yield was 300,000 recombinant phages per microgram of vector used.
  • the library thus obtained containing approximately 300 times the genome of B. pertussis was screened using a mixture of human sera from patients who have contracted pertussis.
  • the filters were soaked in TBS buffer (50 mM Tris 150 mM NaCl).
  • the agar containing phage particles was removed, incubated for 1 hour in a 100 mM 10 mM MgSO 4 phosphate buffer at 37 ° C.
  • the phages giving positive signals were repurified, the number of times necessary to obtain as many lysis ranges per dish as there were positive signals in autoradiography.
  • the revelation of the lysis plaques giving potified signals has, in certain cases, been carried out by anti-rabbit-mouse or human Ig antibodies labeled with peroxidase (BIOSYS). This was especially necessary when using mouse sera.
  • the lysis plaques giving positive signals with monospecific sera, directed against CYA (rabbit serum), against FHA (mouse serum) and against LPH (mouse or rabbit serum) were lysogenized in the strain RY1090 , by conventional techniques. Lysogens have been defined as having growth at 30 ° C and no growth at 42 ° C. The lysogenic clones are called respectively: RY1090 ⁇ gt11 lys CYA RY1090 ⁇ gt11 lys LPF
  • the lysogens obtained in the RY1090 strain make it possible to obtain and amplify the recombinant phAges carrying the inserts corresponding to the LPF, FHA and CYA antigens. They also make it possible to obtain, according to conventional techniques, the corresponding DNA which, by suitable labeling, can serve as a specific probe.
  • lysogenization is carried out in the strain RY1089 carrying; the Hf1 mutation (described by YOUNG et al.).
  • Obtaining the bacterial cultures containing the desired fusion proteins is obtained by the culture of this strain at 30o C, followed by an induction of 20 minutes at 42oC, then by an induction of the 10 mM IPTG, finally by an incubation for 1 hour at 37 oC.
  • the proteins can then be purified by conventional techniques.
  • the vaccinating and protective potential of fusion proteins can be measured by the Kendricke test, recommended by the World Health Organization (WHO), which allows the study of the pathogenicity and immunogenicity of B. pertussis observed during the experimental infection of the mouse. It consists of estimating the lethal dose: 50% of the international reference strain (WHO) 18323 (serotypes 1, 2, 3, 4, 5, 7) for mice, immunized or not. The measurement of any immunogen with "vaccinating" potential is carried out by comparison with a vaccine of known efficacy.
  • WHO World Health Organization
  • the invention therefore relates more particularly to the use of CYA or of purified proteins which can be obtained from these for the constitution of principles vaccinating against pertussis.
  • a preferred vaccine according to the invention contains a combination of antigens having the characteristics of FHA, LPF and CYA. One can thus benefit from the simultaneous characteristic effects of these three types of antigens.
  • the invention also relates to the vaccine compositions associating the expression products of the insertion sequences contained in the three phages indicated above (or any similar product endowed with similar immunogenic properties) and recognized by anti-FHA antibodies, anti-LPF and anti-CYA.
  • the invention also relates to the vaccine compositions containing effective doses of the active principles of the abovementioned vaccines, in association with any pharmaceutical vehicle suitable for the chosen mode of administration, for example by the oral, parenteral, nasal or rectal route.
  • the invention relates to the insertion nucleic acid sequences themselves or to any sequence coding for similar polypeptides.
  • Part of the invention are in particular the nucleic acid sequences which are capable of hybridizing with the insertion sequences contained in the vectors which have been deposited at the C.N.C.M.

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Abstract

Polypeptides susceptibles de former des principes actifs de vaccins purifiés contre la coqueluche. Ils sont produits par génie génétique. Ils sont reconnus par des anticorps anti-FHA, anti-LPF et anti-CYA. L'invention concerne également les séquences d'ADN codant pour lesdits polypeptides, ainsi que les compositions immunogènes associant lesdits polypeptides avec des véhicules pharmaceutiquement acceptables.

Description

Antigènes purifiés avant des propriétés vaccinantes contre B. pertussis, moyens notamment ADNs recombinants pour les produire et compositions de vaccins les contenant
L'invention concerne des polypeptides susceptibles de former des principes actifs de vaccins purifiés contre la coqueluche. Ces vaccins sont dirigés contre des antigènes distincts de l'agent pathogène. L'invention concerne plus particulièrement les associations qui peuvent être formées entre ces principes vaccinants. Ceux-ci sont susceptibles d'être obtenus par les techniques du génie génétique.
L'invention concerne donc aussi les séquences d'ADN codant pour les susdits polypeptides, ainsi que les vecteurs qui les contiennent. La coqueluche est une infection bactérienne, due à
Bordetella pertussis, qui provoque une trachéo-bronchite non septique, parfois mortelle chez l'enfant de moins de six mois, représentant la classe d'âge la plus exposée sinon exclusive. Cette infection, connue depuis plus de cinq siècles, sévit dans tous les pays et n'est contrôlée que par la vaccination préventive, systématiquement instaurée dans les pays développés depuis 1945. Une fois la maladie insraliée dans sa phase d'expression clinique, aucun recours thérapeutique spécifique n'est possible, les soins sont alors purement symptomatiques et visent à prévenir les phénomènes anoxiques et les complications infectieuses secondaires qui sont les causes de la mortalité .
Les antibiotiques actifs de B. pertussis n'influencent pas l'évolution de la coqueluche dont les médiateurs de pathogénicité sont extra-bactériens.
La vaccination est, par contre, le moyen efficace de contenir les flambées épidémiques. La preuve indirecte de l'efficacité de la vaccination est apportée par les exemples récents du Japon et de la Grande-Bretagne où la levée de ce mode de prévention a eré santionnee par de violentes épidémies avec des cas mortels.
Les vaccins actuellement employés dans le monde entier sont majoritairement composés de suspensions de B . pertussis, simplement lavées par centrifugation puis tuées par chauffage à 56ºC ou quelquefois par adjonction d'un antiseptique. Le chauffage à 56ºC a pour but essentiel d' inactiver la toxine dermonécrotique libérée par les bactéries lysées.
On reconnaît actuellement deux antigènes immunoprotecteurs chez B. pertussis :
L'hémagglutinine filamenteuse (FHA), associée aux fimbriae (protéine de PM > 150 000), thermodénaturée à 56ºC, dénuée d'effet pathogène mais facteur dominant dans l'adhésion aux cellules épithéliales respiratoires. Un autre antigène est connu sous les appellations
"facteur promoteur d'une leucocytose" (LPF selon la désignation qui sera utilisée dans la suite de cette description) ou encore toxine pertussique (Ptx) ou facteur sensibilisant à l'histamine (HSF) ou protéine activant les ilôts p du pancrés endocine (IAP). Ces différentes appellations évoquent les multiples effets biologiques de cette protéine pentamérique (PM ± 95 000) qui sont dus en fait à la sous-unité α qui possède une fonction ADPribosyl-transférase, agissant sur la sous-unité inhibitrice du site de régulation de l'adényle cyclase des cellules eucaryotes, en bloquant ainsi la régulation inhibitrice de la synthèse d'AMP cyclique eucaryote. La fonction d'attachement de cette protéine serait portée par d'autres structures non encore identifiées de la molécule. L'intérêt de ces deux antigènes excrétés par B . pertussis en culture a conduit à l'exploitation de leur purification pour la mise au point du premier vaccin coquelucheux acellulaire qui est actuellement en exploitation à l'échelle industrielle au Japon. Outre ces deux antigènes pour lesquels des études biochimiques, immunochimiques et physiopathologiques étoffées ont apporté de solides arguments en faveur de leurs qualités immunogènes. Des études récentes des inventeurs les ont conduits à la présomption plus que sérieuse qu'un troisième produit, synthétisé et excrété par B . pertussis : l'adényle cyclase (CYA) est susceptible d'intervenir comme un immunogene jouant un rôle important dans l ' immunoprotection anticoquelucheuse .
D'autres antigènes, encore peu étudiés peuvent se révéler comme participant également à l'immunogénicité de B. pertussis : il s'agit du lipopolysaccharide (LPS) dont les effets biologiques sont ceux de toute endotoxine bactérienne, de la toxine dermonécrotique qui est une protéine cystoplasmique, responsable de nécroses cutanées, et de la cytotoxine trachéale dont l'existence et le rôle spécifique sur l'épithélium sont suspectés, d'après les expériences in vitro de prélèvement de trachée de hamster.
Bien que les trois immunogènes FHA, Ptx et CYA, soient extracellulaires, leur purification biochimique pose encore de nombreux problèmes : - copurifications liées probablement à des mécanismes de relargage à partir de sites structurellement associés sur l'enveloppe cellulaire ; rendements de synthèse faibles et difficilement reproductibles A l'échelle industrielle et sur-t-out - variations phénotypiques de B pertussis, en cultures en milieux synthétiques, liées vraisemblablement à la modulation de la synthèse notamment du LPF et de CYA par des constituants du milieu identifiés (nicotinamide, glutatthhiioonn,, ions Mg2+) ou les conditions de pression d'oxygène et de pH
L'invention a donc pour but de fournir des polypeptides susceptibles d'être obtenus avec un haut degré de purification et de reproductibilité par des techniques du génie génétique. Ces polypeptides sont obtenus par expression dans un hôte approprié de séquences d'acides nucléiques, qui ont été obtenues d'une banque de séquences nucléotidiques elles-mêmes préalablement obtenues à partir de l'ADN génomique de B. pertussis 8144 (selon la référence de l'Institut Pasteur de Paris) sérotype 1.3. Construction de la banque de B. pertussis 30 μg de DNA de B^ pertussis ont été incubés à
15°C pendant 5 ou 10 minutes dans un volume final de 450 μl en tampon 50mM Tris HC1 7,5, MnCl„ 10 mM, sérum albumine bovine (SIGMA) 20 μg/ml, en présence de 330 μg/ml de déoxyribonucléase pancréatique (DNAase I Boehringer Mannheim). On a ainsi obtenu des fragments ayant des tailles comprises entre environ 1 et environ 8 kb. La réaction a été arrêtée par addition d'EDTA 5mM final. Le DNA a été extrait par un volume égal du mélange phénol/ chloroforme/alcool isoamylique ( 25V/24V/ 1 V), puis précipité par l'éthanol.
5 μg de DNA ainsi obtenu ont été incubés pendant une heure à 15ºC dans un volume de 60 μl en tampon 40 mM Tris HC1 pH 7.9, 10 mM sulfate d'ammonium, 10 mM β-mercaptoéthanol, 0,5 mM EDTA, 200 μM de dATP, dCTP, dGTP, dTTP, 100 μM β-NAD) en présence de 25 U de T4 DNA-polymérase (P.L. Biochemicals) et de 60 U de E. coli DNA ligase (New England Biolabs).
Après extraction au phénol et précipitation par I 'éthanol comme ci-dessus, le DNA a été incubé dans un volume de 22,5 μl avec 0,25 μg de linkers EcoRI phosphorylés (New England Biolabs) en présence de 1000 U de T4 DNA ligase (New England Biolabs) dans le tampon adéquat (66 mM Tris HCl pH 7,5, 5 mM MgCl2, 5 mM DTT et 0,5 mM ATP). L'incubation a été effectuée à 4°C pendant 4 heures. 1000 U de T4 DNA ligase (New England Biolabs) ont été rajoutées et l'incubation poursuivie 16 'heures à 4ºC. Le mélange a été soumis à deux cycles successifs de congélation à -80°C, suivie de décongélation. Le volume a été amené à 50 μl avec de l'eau. Le DNA a été ensuite incubé dans un volume de 250 μl en présence de 50 unités d'EcoRI (New England Biolabs) pendant 3 heures à 37ºC dans le tampon recommandé par le fournisseur. Après incubation 10 minutes à 60°C, le DNA a été extrait au phénol comme ci-dessus. Après addition d'acétate d'ammonium 2,5 M final, le DNA a été précipité par 2 volumes d' éthanol pendant 16 heures à -20" C.
500 ng ou 1 μg de DNA digéré 5 minutes, ou 500 ng ou 1 μg de DNA digéré 10 minutes ont été ligaturés indépendamment (dans le tampon de ligation recommandé par Promega Biotec) à 250 ng de DNA du vecteur λgtl 1 (Protoclone TM GT System, Promega Biotec) dans un volume de 5 μl en présence de 200 unités de T4 DNA polymérase (New England Biolabs). La réaction a été effectuée à 4'C pendant 16 heures.
Les produits obtenus ont été encapsidés dans des capsides du bactériophage λ. Les extraits d 'encapsidation ont été préparés selon le protocole décrit par Maniatis et Coll. (Molecular cloning. A laboratory manual. Cold Spring Harbour, p. 264-267, 1982).
En bref, l'encapsidation est effectuée comme suit: 1 μl de DNA ligaturé (50 ng de vecteur) sont ajoutés à 7 μl de tampon A à 4ºC (20 mM Tris HC1 pH 8 ;3mM MgCl2, 0,05 % β-mercaptoéthanol, 1 mM EDTA), puis on ajoute 1 μl de tampon ML (6 mM Tris pH 7 , 4 , 18 mM MgCl2, 30 mM spermidine, 30 mM β-mercaptoéthanol, 15 mM putrescine). 6 μl d ' ex¬d trait d 'encapsidation SE décongelé à 4'C sont ajoutés puis 10 μl d'extrait d'encapsidation FTL décongelé à 4'C. Le mélange est incubé 1 heure à 25ºC, puis dilué à 500 μl avec du tampon Tris 10 mM pH 7.4, 10 mM MgCl2, et étalé sur des bactéries indicatrices. Les extraits FTL et SE sont des extraits respectivemen-c des souches bactériennes BHB 2688 et BHB 2690 thermo-induites. Le génotype de souches est décrit dans Maniatis et Coll. op.cit p. 504. Dans le cas présent, les
9 extraits obtenus permettaient d'obtenir environ 10 bactériophages par μg de DNA de λCI857.
Après l'encapsidation, les phages ont été criblés afin de déterminer le pourcentage des phages recombinants.
Environ 60 % des phages recombinants ont été obtenus (d'après un nombre de plages de lyse blanches par rapport aux bleues sur boîtes indicatrices contenant IPTG + X-gal).
Le rendement final était de 300 000 phages recombinants par microgramme de vecteur utilisé.
La banque ainsi obtenue contenant environ 300 fois le génome de B. pertussis a été criblée en utilisant un mélange de sérums humains de malades ayant contracté la coqueluche.
Environ 30 % des plages de lyse ont donné une réponse positive.
Le criblage avec des antisérums spécifiques dirigés contre les trois antigènes purifiés (LPF, FHA et CYA) a donné des résultats positifs ; environ 0,3 à 0,5 % des phages recombinants contiennent les séquences individuelles représentant ces antigènes.
Ce criblage a été effectué à l'aide des anticorps préalablement formés chez le lapinou la souris contre le LPF, la FHA et la CYA (plus particulièrement contre la protéine de poids moléculaire d'environ 67 000, obtenue par le groupe auquel les inventeurs de la présente demande appartiennent, à partir de cette CYA, respectivement et, d'autre part, avec des anticorps contenus :
- dans des sérums humains hyperimmunisés par vaccin coquelucheux,
- dans des sérums d'enfants malades non vaccinés.
Pour le criblage, la technique et la souche RY1090 utilisées ont été décrites par R. YOUNG et al. (Proc.
Natl. Acad. Sci. USDA, vol. 82 (1985), 2583-2587.
La souche RY1090, cultivée jusqu'à saturation en milieu LB contenant du maltose (0,02 % ) a été centrifugée
4 et reprise dans MgSO4 10 mM. Environ 10 phages de la banque ont été incubés, avec environ 2.108 bactéries pendant 15 minutes à 37°C, puis étalés sur boite TRYPTONE . Après 3 heures d'incubation à 42"C,les boîtes ont été amenées à 37ºC et un filtre de nitrocellulose (SCHLEICHER & SCHULL) imprégné dans isopropoyl-β-D-thiogalactoside (IPTG) 10 mM, a été posé dessus.
Après 3 heures d'incubation à 37'C, le premier filtre est retiré puis, pour avoir une deuxième empreinte, un deuxième filtre, également imprégné par IPTG, a été posé dessus pour 3 heures supplémentaires.
Les filtres ont été trempés dans un tampon TBS (Tris 50 mM NaCl 150 mM) .
On expose ci-après les principales étapes du procédé qui a été utilisé pour la détection des filtres par les anticorps :
Incubation des filtres dans un tampon TBS contenant 5 % de lait écrémé (marque REGILAIT) et 0,01 % d'azide de sodium (TBS lait) pendant 1 heure à température ambiante ;
Incubation avec l'immunsérum de TBS lait, 1 heure à 37ºC;
- Lavage 3 fois en TBS lait
1 lavage TBS lait + 0,1 % NP-40,
1 lavage TBS lait. Incubation avec protéine A marquée à l' 125I (0,5 microCurie par filtre), 1 heure à température ambiante ;
- Lavage 3 fois TBS lait ;
1 lavage TBS lait, NP-40 ;
1 lavage TBS lait,
2 lavages TBS ;
Séchage des filtres - Autoradiographie à 80ºC avec écran .
A l'endroit des signaux positifs, l'agar contenant des particules de phages a été enlevé, incubé 1 heure dans un tampon phospnare 100 mM MgSO4 10 mM à 37 °C. Les phages donnant des signaux positifs ont été repurifiés, le nombre de fois nécessaires pour obtenir autant de plages de lyse par boîte que de signaux positifs en autoradiographie. La révélation des plages de lyse donnant des signaux potifis a été, dans certains cas, réalisée par des anticorps anti-Ig lapin-souris ou homme marqués à la peroxydase (BIOSYS). Ceci a été surtout nécessaire lors de l'utilisation de sérums de souris.
Les plages de lyse donnant des signaux positifs avec des sérums monospécifiques, dirigés contre la CYA (sérum de lapin), contre le FHA (sérum de souris) et contre le LPH (sérums de souris ou de lapin) ont été lysogénisés dans la souche RY1090, par des techniques classiques. Les lysogènes ont été définis comme ayant une croissance à 30ºC et pas de croissance à 42'C. Les clones lysogènes s'appellent respectivement : RY1090 λgt11 lys CYA RY1090 λgt11 lys LPF
RY1090 λgt11 lys FHA.
Ces clones ont été déposés à la Collection Nationale des Cultures de Micro-organismes de l'Institut Pasteur (C.N.C.M.) le 29 juillet 1985, sous les nº I-474, I-475 et 1-476.
Lorsque les phages de lyse donnant des signaux positifs avec les sérums monospécifiques (mentionnés cidessus) ont été criblés par les sérums humains hyperimmunisés ou provenant de malades, ils ont donné, dans la majorité des cas, également des signaux positifs.
Les lysogènes obtenus dans la souche RY1090 permettent l'obtention et l'amplification des phAges recombinants portant les insertions correspondantes aux antigènes LPF, FHA et CYA. Ils permettent également l'obtention, selon des techniques classiques, de l'ADN correspondant lequel, par marquage adéquat, peut servir de sonde spécifique.
Afin d'obtenir les protéines-fusion contenues dans les phages recombinants, la lysogénisation est effectuée dans la souche RY1089 portant; la mutation Hf1 (décrite par YOUNG et al.). L'obtention des cultures bactériennes contenant les protéines-fusion recherchées est obtenue par la culture de cette souche à 30º C, suivie par une induction de 20 minutes à 42ºC, puis par une induction de l'IPTG 10 mM, enfin par une incubation pendant 1 heure à 37 ºC.
Les protéines peuvent ensuite être purifiées par des techniques classiques.
La potentialité vaccinante et protectrice des protéines-fusion est mesurable par le test de Kendricke, préconisé par l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), lequel permet l'étude de la pathogénicité et de l'immunogénicité de B . pertussis observée à l'occasion de l'infection expérimentale de la souris. Il consiste en l'estimation de la dose léthale : 50 % de la souche de référence internationale (OMS) 18323 (sérotypes 1, 2, 3, 4, 5, 7) pour des souris immunisées ou non. La mesure de tout immunogene à potentialité "vaccinante" est effectuée par comparaison avec un vaccin d'efficacité connue.
L'invention concerne donc plus particulièrement l'utilisation de la CYA ou de protéines purifiées qui peuvent être obtenues à partir de celles-ci pour la constitution de principes vaccinants contre la coqueluche.
Un vaccin préféré selon l'invention contient une association d'antigènes ayant les caractéristiques de la FHA, du LPF et de la CYA. On peut ainsi bénéficier des effets caractéristiques simultanés de ces trois types d'antigènes.
Des données expérimentales basées sur la séroneutralisation de l'infection par B . pertussis de fibroblastes 3T3, montrent que les anticorps anti-FHA protègent contre l'adhésion des bactéries aux membranes cellulaires, mais ne semblent pas neutraliser les effets cytotoxiques, que les anticorps anti-LPH, outre un faible pouvoir inhibiteur de l'adhésion, protègent les cellules contre les phénomènes cytotoxiques et que cet effet est sensiblement potentialisé par les anticorps anti-CYA. Un tel vaccin parait capable d'immuniser contre chacun des principaux déterminants impliqués dans le pouvoir pathogène de B. pertussis : le FHA en tant que responsable majeur de l'adhésion et de la prolifération in situ de l'i'oculum bactérien, et le LPH et CYA en tant que cytotoxines capables d'agir indépendamment du FHA.
L'invention concerne au même titre les compositions de vaccin associant les produits d'expression des séquences d'insertion contenues dans les trois phages sus-indiqués (ou tout produit semblable doué de propriétés immunogènes semblables) et reconnues par des anticorps anti-FHA, anti-LPF et anti-CYA.
Naturellement, l'invention concerne également les compositions de vaccin contenant des doses efficaces des principes actifs de vaccins susmentionnés, en association avec tout véhicule pharmaceutique approprié au mode d'administration choisi, par exemple par la voie orale, parentérale, nasale ou rectale.
L'invention concerne enfin les séquences d'acides nucléiques d'insertion elles-mêmes ou toute séquence codant pour des polypeptides semblables. Font notamment partie de l'invention les séquences d'acides nucléiques qui sont susceptibles de s'hybrider avec les séquences d'insertion contenues dans les vecteurs qui ont été déposés à la C.N.C.M.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Acide nucléique recombinant contenant une séquence d'insertion issue du génome de B . pertussis, contenue dans le phage lui-même déposé à la C.N.C.M. sous le nº I-474.
2 - Acide nucléique recombinant contenant une séquence d'insertion issue du génome de B. pertussis, contenue dans le phage lui-même déposé à la C.N.C.M. sous le n' I-475. 3 - Acide nucléique recombinant contenant une séquence d'insertion issue du génome de B. pertussis, contenue dans le phage lui-même déposé à la C.N.C.M. sous le nº I-476.
4 - Le produit d'expression, dans un hôte approprié, de la séquence d'insertion de l'acide nucléique selon la revendication 1.
5 - Le produit d'expression, dans un hôte approprié, de la séquence d'insertion de l'acide nucléique selon la revendication 2. 6 - Le produit d'expression, dans un hôte approprié, de la séquence d'insertion de l'acide nucléique selon la revendication 3.
7 - Composition immunogene contenant le produit d'expression selon l'une quelconque des revendications 4, 5 et 6.
8 - Composition immunogene selon la revendication 7, caracérisée en ce qu'elle contient l'ensemble des produits d'expression tels que définis dans les revendications 4, 5 et 6. 9 - Composition vaccinante contre B. pertussis, caractérisée en ce qu'elle contient les principes actifs de la composition immunogene selon la revendication 7 ou la revendication' 8, en association avec un véhicule pharmaceutiquement acceptable.
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