PL217212B1 - Transgeniczne komórki roślinne produkujące białko antygenowe L-HBsAg oraz ich zastosowanie do wytwarzania szczepionki - Google Patents
Transgeniczne komórki roślinne produkujące białko antygenowe L-HBsAg oraz ich zastosowanie do wytwarzania szczepionkiInfo
- Publication number
- PL217212B1 PL217212B1 PL398442A PL39844209A PL217212B1 PL 217212 B1 PL217212 B1 PL 217212B1 PL 398442 A PL398442 A PL 398442A PL 39844209 A PL39844209 A PL 39844209A PL 217212 B1 PL217212 B1 PL 217212B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- vaccine
- hbsag
- plant
- hepatitis
- expression
- Prior art date
Links
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 title claims description 66
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 title claims description 46
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 title claims description 33
- 239000002245 particle Substances 0.000 title description 7
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 title description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 107
- 101710084021 Large envelope protein Proteins 0.000 claims description 95
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 claims description 84
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 claims description 83
- 239000000427 antigen Substances 0.000 claims description 82
- 235000003228 Lactuca sativa Nutrition 0.000 claims description 43
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 36
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 claims description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 26
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims description 17
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 17
- 239000003826 tablet Substances 0.000 claims description 17
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 16
- 239000006188 syrup Substances 0.000 claims description 15
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 claims description 15
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 claims description 14
- IAJOBQBIJHVGMQ-UHFFFAOYSA-N Phosphinothricin Natural products CP(O)(=O)CCC(N)C(O)=O IAJOBQBIJHVGMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- IAJOBQBIJHVGMQ-BYPYZUCNSA-N glufosinate-P Chemical compound CP(O)(=O)CC[C@H](N)C(O)=O IAJOBQBIJHVGMQ-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims description 13
- 108010058731 nopaline synthase Proteins 0.000 claims description 10
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims description 9
- SPSXSWRZQFPVTJ-ZQQKUFEYSA-N hepatitis b vaccine Chemical compound C([C@H](NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@@H](N)CCSC)C(=O)N[C@@H](CC1N=CN=C1)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)OC(=O)CNC(=O)CNC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@H](CC=1C=CC=CC=1)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)CNC(=O)[C@@H](N)CCCNC(N)=N)C1=CC=CC=C1 SPSXSWRZQFPVTJ-ZQQKUFEYSA-N 0.000 claims description 8
- 229940124736 hepatitis-B vaccine Drugs 0.000 claims description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 8
- 238000013518 transcription Methods 0.000 claims description 8
- 230000035897 transcription Effects 0.000 claims description 8
- 101150103518 bar gene Proteins 0.000 claims description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 5
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 claims description 3
- 241000208822 Lactuca Species 0.000 claims 2
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 claims 2
- 240000008415 Lactuca sativa Species 0.000 description 50
- 241000700721 Hepatitis B virus Species 0.000 description 47
- 208000002672 hepatitis B Diseases 0.000 description 36
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 36
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 26
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 24
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 21
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 17
- 230000003053 immunization Effects 0.000 description 16
- 238000002649 immunization Methods 0.000 description 15
- 229940126578 oral vaccine Drugs 0.000 description 15
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 12
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 11
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 11
- 230000000890 antigenic effect Effects 0.000 description 11
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 11
- 101000872838 Hepatitis B virus genotype C subtype adr (isolate China/NC-1/1988) Small envelope protein Proteins 0.000 description 10
- 108700019146 Transgenes Proteins 0.000 description 10
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 9
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 9
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 9
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 9
- 241000701489 Cauliflower mosaic virus Species 0.000 description 8
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 8
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 8
- 230000000069 prophylactic effect Effects 0.000 description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 8
- 238000011161 development Methods 0.000 description 7
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 7
- 230000002163 immunogen Effects 0.000 description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 7
- ZBMRKNMTMPPMMK-UHFFFAOYSA-N 2-amino-4-[hydroxy(methyl)phosphoryl]butanoic acid;azane Chemical compound [NH4+].CP(O)(=O)CCC(N)C([O-])=O ZBMRKNMTMPPMMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 101710132601 Capsid protein Proteins 0.000 description 6
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 6
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 6
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 6
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 5
- 239000006180 TBST buffer Substances 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 5
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 102000002260 Alkaline Phosphatase Human genes 0.000 description 4
- 108020004774 Alkaline Phosphatase Proteins 0.000 description 4
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 4
- 238000002105 Southern blotting Methods 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000005847 immunogenicity Effects 0.000 description 4
- 238000007918 intramuscular administration Methods 0.000 description 4
- 238000007912 intraperitoneal administration Methods 0.000 description 4
- 210000004877 mucosa Anatomy 0.000 description 4
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 4
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 4
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 229940021993 prophylactic vaccine Drugs 0.000 description 4
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 4
- 241000894007 species Species 0.000 description 4
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 3
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 description 3
- 208000000419 Chronic Hepatitis B Diseases 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 3
- 101000702488 Rattus norvegicus High affinity cationic amino acid transporter 1 Proteins 0.000 description 3
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 3
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 3
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 3
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 3
- 230000028996 humoral immune response Effects 0.000 description 3
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 3
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 3
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 description 3
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 3
- 238000012768 mass vaccination Methods 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 210000002850 nasal mucosa Anatomy 0.000 description 3
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 3
- 108010082527 phosphinothricin N-acetyltransferase Proteins 0.000 description 3
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 3
- 229940021747 therapeutic vaccine Drugs 0.000 description 3
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 2
- XZKIHKMTEMTJQX-UHFFFAOYSA-N 4-Nitrophenyl Phosphate Chemical compound OP(O)(=O)OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 XZKIHKMTEMTJQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000589155 Agrobacterium tumefaciens Species 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 2
- GHOKWGTUZJEAQD-UHFFFAOYSA-N Chick antidermatitis factor Natural products OCC(C)(C)C(O)C(=O)NCCC(O)=O GHOKWGTUZJEAQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LMKYZBGVKHTLTN-NKWVEPMBSA-N D-nopaline Chemical compound NC(=N)NCCC[C@@H](C(O)=O)N[C@@H](C(O)=O)CCC(O)=O LMKYZBGVKHTLTN-NKWVEPMBSA-N 0.000 description 2
- 102000053187 Glucuronidase Human genes 0.000 description 2
- 108010060309 Glucuronidase Proteins 0.000 description 2
- FAIXYKHYOGVFKA-UHFFFAOYSA-N Kinetin Natural products N=1C=NC=2N=CNC=2C=1N(C)C1=CC=CO1 FAIXYKHYOGVFKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101800001509 Large capsid protein Proteins 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 2
- 241000282579 Pan Species 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 108010008038 Synthetic Vaccines Proteins 0.000 description 2
- 210000001744 T-lymphocyte Anatomy 0.000 description 2
- 229930003571 Vitamin B5 Natural products 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical group 0.000 description 2
- 238000000540 analysis of variance Methods 0.000 description 2
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 2
- 210000000612 antigen-presenting cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 210000003719 b-lymphocyte Anatomy 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- FAPWYRCQGJNNSJ-UBKPKTQASA-L calcium D-pantothenic acid Chemical compound [Ca+2].OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC([O-])=O.OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC([O-])=O FAPWYRCQGJNNSJ-UBKPKTQASA-L 0.000 description 2
- 229960002079 calcium pantothenate Drugs 0.000 description 2
- 230000036755 cellular response Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000008348 humoral response Effects 0.000 description 2
- 210000004347 intestinal mucosa Anatomy 0.000 description 2
- 239000007928 intraperitoneal injection Substances 0.000 description 2
- QANMHLXAZMSUEX-UHFFFAOYSA-N kinetin Chemical compound N=1C=NC=2N=CNC=2C=1NCC1=CC=CO1 QANMHLXAZMSUEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960001669 kinetin Drugs 0.000 description 2
- 238000011551 log transformation method Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 210000000473 mesophyll cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 2
- 239000000419 plant extract Substances 0.000 description 2
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 2
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229940124551 recombinant vaccine Drugs 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 2
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 2
- 239000007929 subcutaneous injection Substances 0.000 description 2
- 238000010254 subcutaneous injection Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 230000009417 vegetative reproduction Effects 0.000 description 2
- 238000013466 vegetative reproduction Methods 0.000 description 2
- 230000005570 vertical transmission Effects 0.000 description 2
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 2
- 235000009492 vitamin B5 Nutrition 0.000 description 2
- 239000011675 vitamin B5 Substances 0.000 description 2
- QRXMUCSWCMTJGU-UHFFFAOYSA-L (5-bromo-4-chloro-1h-indol-3-yl) phosphate Chemical compound C1=C(Br)C(Cl)=C2C(OP([O-])(=O)[O-])=CNC2=C1 QRXMUCSWCMTJGU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QRXMUCSWCMTJGU-UHFFFAOYSA-N 5-bromo-4-chloro-3-indolyl phosphate Chemical compound C1=C(Br)C(Cl)=C2C(OP(O)(=O)O)=CNC2=C1 QRXMUCSWCMTJGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589158 Agrobacterium Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 1
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 1
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 1
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 description 1
- 229940124884 Engerix-B Drugs 0.000 description 1
- 101710091045 Envelope protein Proteins 0.000 description 1
- 241000132179 Eurotium medium Species 0.000 description 1
- 238000001134 F-test Methods 0.000 description 1
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 description 1
- 108700007698 Genetic Terminator Regions Proteins 0.000 description 1
- 101710170470 Glycoprotein 42 Proteins 0.000 description 1
- 201000005569 Gout Diseases 0.000 description 1
- 108010001336 Horseradish Peroxidase Proteins 0.000 description 1
- 102000014150 Interferons Human genes 0.000 description 1
- 108010050904 Interferons Proteins 0.000 description 1
- 239000007836 KH2PO4 Substances 0.000 description 1
- 108010025815 Kanamycin Kinase Proteins 0.000 description 1
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 1
- 102000003992 Peroxidases Human genes 0.000 description 1
- 101710188315 Protein X Proteins 0.000 description 1
- 208000001647 Renal Insufficiency Diseases 0.000 description 1
- 101800000874 Small capsid protein Proteins 0.000 description 1
- 101800000996 Small capsid protein precursor Proteins 0.000 description 1
- 101710172711 Structural protein Proteins 0.000 description 1
- 102100021696 Syncytin-1 Human genes 0.000 description 1
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 1
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SXEHKFHPFVVDIR-UHFFFAOYSA-N [4-(4-hydrazinylphenyl)phenyl]hydrazine Chemical compound C1=CC(NN)=CC=C1C1=CC=C(NN)C=C1 SXEHKFHPFVVDIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000002009 allergenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000000433 anti-nutritional effect Effects 0.000 description 1
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 230000005875 antibody response Effects 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 210000000621 bronchi Anatomy 0.000 description 1
- 239000000337 buffer salt Substances 0.000 description 1
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 210000000234 capsid Anatomy 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007882 cirrhosis Effects 0.000 description 1
- 208000019425 cirrhosis of liver Diseases 0.000 description 1
- 229940028617 conventional vaccine Drugs 0.000 description 1
- 230000007402 cytotoxic response Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004443 dendritic cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- UQLDLKMNUJERMK-UHFFFAOYSA-L di(octadecanoyloxy)lead Chemical compound [Pb+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O UQLDLKMNUJERMK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 210000002472 endoplasmic reticulum Anatomy 0.000 description 1
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000030279 gene silencing Effects 0.000 description 1
- 238000012226 gene silencing method Methods 0.000 description 1
- IAJOBQBIJHVGMQ-BYPYZUCNSA-M glufosinate-P zwitterion(1-) Chemical compound CP([O-])(=O)CC[C@H](N)C(O)=O IAJOBQBIJHVGMQ-BYPYZUCNSA-M 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007124 immune defense Effects 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 230000008105 immune reaction Effects 0.000 description 1
- 230000006054 immunological memory Effects 0.000 description 1
- 230000003308 immunostimulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009169 immunotherapy Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229940079322 interferon Drugs 0.000 description 1
- 239000007927 intramuscular injection Substances 0.000 description 1
- 229960000318 kanamycin Drugs 0.000 description 1
- 229930027917 kanamycin Natural products 0.000 description 1
- SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N kanamycin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N 0.000 description 1
- 229930182823 kanamycin A Natural products 0.000 description 1
- 201000006370 kidney failure Diseases 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 201000007270 liver cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000019423 liver disease Diseases 0.000 description 1
- 210000005210 lymphoid organ Anatomy 0.000 description 1
- 210000003563 lymphoid tissue Anatomy 0.000 description 1
- -1 lyophilisate Substances 0.000 description 1
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000016379 mucosal immune response Effects 0.000 description 1
- 210000003928 nasal cavity Anatomy 0.000 description 1
- FSVCQIDHPKZJSO-UHFFFAOYSA-L nitro blue tetrazolium dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].COC1=CC(C=2C=C(OC)C(=CC=2)[N+]=2N(N=C(N=2)C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)[N+]([O-])=O)=CC=C1[N+]1=NC(C=2C=CC=CC=2)=NN1C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 FSVCQIDHPKZJSO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000007911 parenteral administration Methods 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 108040007629 peroxidase activity proteins Proteins 0.000 description 1
- 210000001986 peyer's patch Anatomy 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000011197 physicochemical method Methods 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 230000008121 plant development Effects 0.000 description 1
- 230000010152 pollination Effects 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012723 sample buffer Substances 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 235000020183 skimmed milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000010473 stable expression Effects 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000003206 sterilizing agent Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 230000009747 swallowing Effects 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 230000001839 systemic circulation Effects 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- 230000009385 viral infection Effects 0.000 description 1
- 210000002845 virion Anatomy 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
Description
Wynalazek dotyczy transgenicznych komórek roślinnych produkujących białko antygenowe L-HBsAg i otrzymywania szczepionki zawierającej duży antygen powierzchniowy HBV-L-HBsAg, skierowanej przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B (wzw B), aplikowanej doustnie w formie utrwalonego materiału roślinnego oraz aplikowanej parenteralnie lub donosowo w formie oczyszczonego preparatu ekstrahowanego z materiału roślinnego.
Otrzymanie rekombinowanej szczepionki przeciwko hepatitis B, tj. wirusowemu zapaleniu wątroby typu B (wzw B) na początku lat '80 XX wieku było znaczącym sukcesem medycyny i wakcynologii, gdyż umożliwiło masowe szczepienia przeciwko wzw B. Pomimo wysokiej skuteczności szczepionki, sięgającej 90 - 95%, globalna liczba osób przewlekle chorych w następstwie zakażenia HBV (ang. Hepatitis B Virus) corocznie wzrasta i obecnie wynosi ponad 400 mln. Ocenia się, że blisko 100 mln spośród tych chorych może umrzeć z powodu chorób i innych powikłań, np. marskości lub raka pierwotnego wątroby. Jednocześnie, populacja chronicznych nosicieli wzw B stanowi wielki rezerwuar dla nowych infekcji. Z danych epidemiologicznych wynika, że blisko 1/3 światowej populacji przebyła zakażenie wirusem żółtaczki typu B. O ile w krajach wysoko rozwiniętych zapadalność na wzw B jest raczej niska - mniej niż 0,5%, to w krajach rozwijających się i w Chinach wskaźnik zachorowań wynosi od 5 do 50% (Hollinger 1996, Young 2001). Zapadalność na wzw B była i pozostaje poważnym problemem epidemiologicznym także w krajach rozwiniętych, gdzie do 20% populacji wykazuje markery zainfekowania HBV. W Polsce spośród chorób wątroby o etiologii wirusowej, ponad 50% wywoływanych jest przez HBV (Walewska-Zielecka 1996).
Liczba osób przewlekle chorych i nosicieli HBV wzrasta pomimo wprowadzenia rekombinowanych szczepionek (np. Engerix-B®, Euvax B®) opartych na małej podjednostce S antygenu powierzchniowego (HBsAg, Hepatitis B surface Antigen), w skrócie tzw. małym antygenie powierzchniowym wirusa, tj. S-HBsAg. produkowanym w komórkach rekombinowanych drożdży (rHBsAg). Szczepionki te, jakkolwiek umożliwiły masowe szczepienia, nie zapewniają jednak wystarczającej ochrony. Stwierdzono bowiem, że u pewnej liczby szczepionych osób dochodzi do zakażenia i replikacji wirusa w następstwie pojawienia się zmutowanych szczepów HBV. Szczepy te charakteryzują się zmienioną sekwencją aminokwasów w obrębie epitopu „a” antygenu S-HBs, neutralizującego dla wszystkich opisanych dotychczas podtypów wirusa. Przypuszcza się, że w wyniku presji selekcyjnej jaką stwarzają przeciwciała powstałe w wyniku szczepienia, pojawiają się zmutowane warianty epitopu „a”, na które organizm szczepionego nie wytwarza neutralizujących przeciwciał. Wobec braku wystarczającej ochrony immunologicznej dochodzi do rozwoju przewlekłego schorzenia, pomimo wcześniejszej odpowiedzi na poziomie >10 mlU/ml przeciwciał anty-HBs, w większości krajów uznawanym za wystarczający dla zapewnienia ochrony immunologicznej przed zakażeniem wirusem (Cooreman 2001, Huang 2004).
Ponadto, część pacjentów po aplikacji parenteralnej szczepionki zawierającej mały antygen powierzchniowy S-HBsAg nie wykształca odpowiedzi immunologicznej lub jest ona niewystarczająca. Szczególnie ludzie starsi, palący, otyli, mężczyźni, osoby zakażone wirusami obniżającymi immunokompetencję (np. HIV), bądź cierpiące na niedobory immunologiczne o innym podłożu oraz pacjenci z niewydolnością nerek zdecydowanie gorzej reagują na klasyczną szczepionkę. W skrajnych przypadkach efektywność szczepienia w tych grupach sięga zaledwie kilku procent, pomimo wielokrotnego szczepienia zwiększonymi dawkami preparatu (Singh 2003). W konsekwencji, osoby te pozostają podatne na rozwój choroby. W związku z powyższym, od pewnego czasu prowadzone są badania nad opracowaniem nowej szczepionki, tzw. trzeciej generacji, przeciwko wzw B. zawierającej S-HBsAg i jeden lub dwa pozostałe antygeny powierzchniowe HBV, tj. średni (ang. medium) M-HBsAg oraz duży (ang. large) L-HBsAg (Madaliński 2002, Yamada 2001, Young 2001). Wymienione antygeny są wysoce immunogenne, co powoduje, że szczepionki III generacji (np. Hepacare®, Bio-Hep-B™), wywołują powstawanie znacznie większego spektrum przeciwciał anty-wirusowych w porównaniu ze szczepionkami zawierającymi wyłącznic S-HBsAg. Badania kliniczne prowadzone zarówno z udziałem osób dorosłych, jak i dzieci oraz noworodków potwierdzają silne właściwości immunostymulujące preparatów zawierających pełen zestaw antygenów powierzchniowych HBV. Miano przeciwciał anty-HBV po dwukrotnej immunizacji takim preparatem było do trzech razy wyższe w porównaniu z wynikami osiągniętymi po trzykrotnym zaaplikowaniu klasycznej szczepionki, zawierającej tylko antygen S-HBs. Co ważniejsze, preparat ten wywoływał odpowiedź immunologiczną u zdecydowanie większego odsetka pacjentów gorzej odpowiadających na szczepionki przeciw hepatitis B: starszych, mężczyzn, palaczy oraz osób z nadwagą (Young 2001). W innych doświadczeniach wykazano, że osoby, które
PL 217 212 B1 pierwotnie nie odpowiedziały na szczepionkę zawierającą tylko mały antygen powierzchniowy, wykształciły odpowiednie przeciwciała po podaniu preparatu, w którym obecne były również antygeny średni M-HBs i duży L-HBs. Po pojedynczej dawce prawie 70% (Zuckerman 1997), natomiast po dwukrotnym zaaplikowaniu specyfiku blisko 80% pacjentów uległo serokonwersji (Yap 1996). Większą skuteczność szczepionki zawierającej wszystkie antygeny otoczki potwierdzają również badania, w których użycie kilkukrotnie mniejszej dawki takiego preparatu (2,5 μg) od standardowej dawki szczepionki opartej na antygenie S-HBs, wywoływało powstanie odpowiednich przeciwciał u 100% szczepionych dzieci (Madaliński 2002).
Oprócz prac nad otrzymaniem udoskonalonej szczepionki profilaktycznej przeciwko wzw B, podejmowane są działania zmierzające do opracowania specyfików służących terapii chronicznej postaci choroby, na którą zapada do 10% dorosłych, do 40% dzieci i aż 90% noworodków. Obecnie stosowana terapia interferonem przynosi umiarkowanie pozytywne efekty u około 30 - 50% pacjentów (Juszczyk 2000, Martin-Vivaldi 2000), a znaczny odsetek osób odczuwa silne skutki uboczne (Deres 2003). Wobec tych problemów, zainteresowanie wzbudza podejście oparte na próbach modulacji odpowiedzi immunologicznej za pomocą preparatów zawierających wszystkie antygeny powierzchniowe otoczki HBV i/lub antygen rdzeniowy, tj. HBcAg (Hepatitis B core Antygen). Dotychczasowe próby immunoterapii przewlekłego wzw B realizowane za pomocą preparatu antygenów powierzchniowych S-, M- L-HBsAg dały obiecujące wyniki, ponieważ uzyskano stukrotnie podwyższoną mmunogenność w stosunku do szczepionki standardowej (Yuen 2001) lub stwierdzono indukcję humoralnej odpowiedzi immunologicznej względem antygenu HBs oraz pewną odpowiedź cytotoksyczną u 50% chronicznych nosicieli HBV (Couillin 1999, Pol 1998). Oprócz białek otoczki, ważną rolę w przyszłej szczepionce terapeutycznej przypisuje się antygenowi rdzeniowemu HBcAg, z którego zbudowany jest kapsyd wirusa hepatitis B. Antygen HBc jest silnym immunogenem zarówno zależnym od limfocytów T, jak też T- niezależnym i z tego powodu jest doskonałym kandydatem do konstruowania szczepionek terapeutycznych indukując zarówno silną odpowiedź cytotoksyczną, jak również humoralną odpowiedź przeciwciał anty-HBc (Heathcote 1999. Bocher 2001).
Wzrastająca liczba nosicieli HBV. konieczność masowych szczepień, jak również niewystarczająca efektywność dotychczasowych preparatów powodują, że opracowanie tanich szczepionek profilaktycznych o podwyższonej skuteczności oraz szczepionek terapeutycznych przeciwko wzw B jest powszechnie oczekiwane.
Opierając się na dotychczasowych danych można założyć, że immunogenność preparatu zawierającego wszystkie antygeny otoczki, tj. S-, M- i L-HBsAg i/lub antygen rdzeniowy HBcAg, będzie bardzo podobna do wywoływanej przez kompłetne wiriony HBV, tzw. cząstki Dane'a. Preparat taki będący „szczepionkowym analogiem” pełnego wirusa indukowałby silną odpowiedź immunologiczną poprzez elicytację przeciwciał przeciwko wszystkim antygenom wirusa. Szczepienie tego rodzaju preparatem stwarzałoby sytuację zbliżoną do immunizacji natywnym wirusem, jednakże bezpieczną, ponieważ preparat ten jako pozbawiony materiału genetycznego i stąd nieinfekcyjny, nie wywoływałby objawów chorobowych. Wytworzenie panelu roślin transgenicznych produkujących komplet antygenów HBV pochodzących z różnych szczepów wirusa, pozwoli na opracowanie alternatywnej szczepionki pochodzenia roślinnego, zarówno profilaktycznej i terapeutycznej przeciwko wielu szczepom (podtypom, serotypom) HBV.
Głównym założeniem otrzymania szczepionki profilaktycznej o podwyższonej efektywności i terapeutycznej przeciwko wzw B aplikowanej doustnie, parenteralnie lub donosowo jest ekspresja i wydajna produkcja wysoce immunogennych podjednostek antygenu powierzchniowego S-HBs, M-HBs i L-HBs oraz antygenu rdzeniowego HBc różnych szczepów HBV w transgenicznej roślinie jadalnej w przypadku szczepionki doustnej lub cechującej się szybkim wzrostem, dużą biomasą i łatwością ekstrakcji w przypadku szczepionki parentcralnej lub donosowej. Prace nad tym zagadnieniem prowadzono przez szereg lat w kilku grupach badawczych (patrz, cytowana literatura) na całym świecie. Dotychczas otrzymywane rośliny transgeniczne lub kultury tkanek/komórek charakteryzowały się w każdym przypadku opornością na antybiotyki, głównie kanamycynę. Jednocześnie, poziom ekspresji białek HBsAg był niewysoki i dla S-HBsAg oscylował w granicach 1 - 3 μg/gram świeżej masy (ang. g of fresh weight, g FW), a sporadycznie wynosił maksymalnie 16 μg/g FW, dla M-HBsAg 0,01 - 1 μg/g FW, a dla L-HBsAg w 0,01 μg/g FW. Ponadto, w badaniach nad immunizacją doustną zwierząt, ewentualnie ochotników, wykorzystywano wyłącznie świeży nieprzetworzony, tj. surowy materiał roślinny.
PL 217 212 B1
Założeniem wynalazku jest uzyskanie alternatywnej doustnej oraz parenteralnej lub donosowej profilaktycznej oraz terapeutycznej szczepionki Ill generacji przeciwko wzw B, opracowanej z wykorzystaniem roślin transgenicznych.
W szczególności, pierwszym celem wynalazku jest wydajna ekspresja dużego antygenu powierzchniowego L-HBsAg, należącego do różnych podtypów HBV, w jadalnych roslinach transgenicznych,np. w sałacie, umożliwia opracowanie szczepionki aplikowanej doustnie, np. w formie zawiesiny, syropu, granulatu, tabletki bądź kapsułki. Szczepionka doustna w tej postaci byłaby istotnie łatwiejsza do zastosowania na szeroką skalę, zarówno jako szczepionka pierotna oraz jako szczepionka przypominająca dla osób uprzednio szczepionych, u których miano przeciwciał anty-HBs obniżyło się, względnie przeciwciała anty-HBs nie są już wykrywalne.
W szczególności, drugim celem wynalazku jest wydajna ekspresja dużego antygenu powierzchniowego L-HBsAg, należącego do różnych podtypów HBV, w tytoniu jako gatunku cechującym się szybkim wzrostem i dużą biomasą, pozwalającą na efektywną ekstrakcję i oczyszczenie antygenów jako podstawowych składników szczepionki aplikowanej parenteralnie w formie zastrzyku lub donosowo w formie aerozolu lub kropel. Zastosowanie roślin transgenicznych do produkcji komponentów szczepionki byłoby w założeniu istotnie tańsze od stosowanych obecnie przemysłowych metod produkcji mikrobiologicznej.
Nieoczekiwanie, opisane powyżej cele zostały osiągnięte w niniejszym wynalazku. Kolejne przedmioty wynalazku zostały zdefiniowane w załączonych zastrzeżeniach patentowych.
Przedmiotem wynalazku jest transgeniczna komórka roślinna zdolna do ekspresji dużego antygenu powierzchniowego L-BsAg wirusa V szczepu ayw4 lub adw4 na poziomie > 2 pg/g św. m., przy czym zawiera ona cząsteczkę T-DNA składającą się z sekwencji granicznych T-Dna oraz umieszczonych pomiędzy inmi dwóch kaset ekspresyjnych:
- pierwszej kasety ekspresyjnej składającej się z sekwencji kodującej białko L-HBsAg wirusa HBV szczepu ayw4 lub adw4 oraz kontrolujących jej ekspresję sekwencji promotora 35S RNA CaMV z pojedynczym enhancerem i terminatora transkrypcji syntazy nopali nowej (NOSt), korzystnie zawierającą co najmniej jedną spośród sekwencji: SEQ ID No. 8 i SEQ ID No. 9, oraz
- drugiej kasety ekspresyjnej składającej się z sekwencji kodującej gen oporności na herbicydy fosfinotricynowe, korzystnie genu bar, oraz kontrolujących jej ekspresję sekwencji regulatorowych, korzystnie sekwencji promotora syntazy nopali nowe (PNOS) i terminatora transkrypcji g7t, korzystnie zawierająca sekwencję SEQ ID No. 16.
Korzystnie komórka według wynalazku jest komórką sałaty albo tytoniu.
Innym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie określonej powyżej komórki roślinnej do wytwarzania doustnej szczepionki przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B.
W korzystnej realizacji, zastosowane komórki roślinne mają postać biomasy roślinnej, zwłaszcza liofilizowanego materiału roślinnego, korzystnie sałaty.
W korzystnej realizacji, wytwarzana szczepionka ma postać wybraną spośród: zawiesiny, syropu, granulatu, tabletek, kapsułek.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie komórki roślinnej określonej powyżej do wytwarzania aplikowanej parenteralnie lub donosowo szczepionki przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B.
W korzystnej realizacji wynalzku, stosowane komórki roślinne, korzystnie tytoniu, wytwarzają białka dużego antygenu powierzchniowego I-HBsAg wirusa HBV, które mogą być ekstrahowane i oczyszczone.
Korzystnie, wytwarzana szczepionka ma postać wybraną spośród zastrzyku podawanego na drodze iniekcji parenteralnej lub podawanych donosowo aerozolu lub kropel.
Szczegółowy opis wynalazku
Ujawniona została transgeniczna komórka roślinna i zregenerowane oraz potomne rośliny kolejnych pokoleń sałaty i tytoniu, jak również ich klony wegetatywne, posiadające oporność na fosfmotricynę i pochodne herbicydy i zdolne do ekspresji białka L-HBsAg wirusa HBV szczepu ayw4 lub adw4 na poziomie > 2 μg/g św. m. (FW), przy czym komórki zawierają pochodzącą z wektora ekspresyjnego cząsteczkę T-DNA złożoną z sekwencji granicznych i umieszczonych między nimi dwóch kaset ekspresyjnych:
- Pierwszej, składające się z sekwencji kodującej dużą podjednostkę antygenu powierzchniowego (L-HBsAg) wirusa HBV szczepu ayw4 lub adw4 oraz kontrolujących ich ekspresję sekwencji regulatorowych, korzystnie promotora 35S RNA wirusa mozaiki kalafiora (CaMV) oraz terminatora syntazy
PL 217 212 B1 nopalinowej (NOSt). Korzystnie posiadają one sekwencje przedstawione jako SEQ ID No. 8. SEQ ID No. 9.
- Drugiej, składającej się z sekwencji kodującej gen oporności na fosfinotricynę, korzystnie gen bar. oraz kontrolujących jej ekspresję sekwencji regulatorowych, korzystnie sekwencji promotora syntazy nopalinowej (PNOS) i terminatora transkrypcji g7t, przedstawionej Jako SEQ ID No. 16.
Pochodzący z sałaty materiał roślinny może być zastosowany jako szczepionka doustna przeciwko HBV i w konsekwencji przeciwko wzw B. Materiał roślinny według wynalazku po odwodnieniu na drodze liofilizacji w warunkach głębokiego zamrożenia, zachowuje w temperaturze pokojowej natywną strukturę białka antygenowego L-HBsAg i immunogenność przez okres co najmniej 12 miesięcy i może być zastosowany do otrzymania szczepionki doustnej przeciwko wzw B w formie zawiesiny, syropu, granulatu, tabletek lub kapsułek. Pochodzący z tytoniu materiał roślinny może być zastosowany jako surowiec do ekstrakcji i oczyszczenia antygenu L-HBsAg jako komponentu szczepionki przeciwko HBV i w konsekwencji przeciwko wzw B, zarówno parenteralnej w formie zastrzyku domięśniowego lub dootrzewnowego lub podskórnego, bądź szczepionki donosowej w formie aerozolu lub kropel.
W wynalazku ujawniono także zastosowanie komórki roślinnej sałaty według wynalazku do wytwarzania doustnej szczepionki przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B. Liofilizowany materiał roślinny zawierający antygen S-HBsAg podany per os w formie zawiesiny zwierzętom doświadczalnym wywoływał odpowiedź immunologiczną błon śluzowych charakteryzującą się wytwarzaniem przeciwciał klasy IgA anty-HBs oraz odpowiedź ogólnoustrojową charakteryzującą się wytwarzaniem przeciwciał IgA i IgG anty-SHBs. W szczególności, liofilizowany materiał roślinny według wynalazku podany per os jednokrotnie uprzednio immunizowanym per os zwierzętom doświadczalnym wywołuje wzmocnienie odpowiedzi immunologicznej błon śluzowych charakteryzującej się wytwarzaniem przeciwciał klasy IgA anty-HBs oraz wzmocnienie odpowiedzi ogólnoustrojowej charakteryzującej się wytwarzaniem przeciwciał IgA i IgG anty-HBs. Z wysokim prawdopodobieństwem można założyć, że podobny efekt immunizacyjny zachodzić będzie dla materiału roślinnego zawierającego L-HBsAg ayw4/adw4.
Korzystnie, wytwarzana szczepionka doustna ma postać wybraną spośród: zawiesiny, syropu, granulatu, tabletek i kapsułek. Korzystnie, granulat, tabletki oraz kapsułki uformowane ze sproszkowanego liofilizatu transgcnicznej sałaty według wynalazku zachowują w temperaturze pokojowej natywną strukturę białka antygenowego L-HBsAg i immunogenność przez okres co najmniej 12 miesięcy.
W wynalazku ujawniono również zastosowanie komórki roślinnej tytoniu według wynalazku do wytwarzania parenteralnej lub donosowej szczepionki przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B.
Na podstawie obecnego stanu wiedzy, z wysokim prawdopodobieństwem można założyć, że antygen L-HBsAg poddany ekstrakcji i oczyszczaniu, korzystnie z materiału roślinnego według wynalazku, podany na drodze iniekcji parenteralnej (domięśniowej, dootrzewnowej, podskórnej) będzie wywoływać ogólnoustrojową odpowiedź immunologiczną charakteryzującą się wytwarzaniem przeciwciał anty-HBs, głównie z klasy IgG oraz pozostałych klas, jak również antygen ten podany na drodze donosowej w postaci aerozolu lub kropel przez błonę śluzową jamy nosowej będzie wywoływać odpowiedź immunologiczną błon śluzowych charakteryzującą się wytwarzaniem przeciwciał klasy IgA antyHBs oraz odpowiedź ogólnoustrojową charakteryzującą się wytwarzaniem przeciwciał anty-HBs, głównie klasy IgG oraz pozostałych klas.
W stosunku do znanych ze stanu techniki wyników wynalazek reprezentuje istotne nowości i zasadniczo innowacyjne podejście do otrzymania doustnej, parenteralnej lub donosowej szczepionki III generacji przeciwko wzw B, obejmujące następujące elementy:
- transgeniczne rośliny sałaty wytwarzające L-HBsAg na poziomie przekraczającym 2 μg M-HBsAg/g FW i dochodzącym do 20 μg/g FW oraz nie zawierające markerowych genów oporności na antybiotyki lecz oporne na herbicydy fosfinotricynowe. np. Basta, przez co nie stwarzają zagrożenia potencjalnego poszerzenia antybiotykooporności mikroflory ustroju człowieka
- metoda wegetatywnego rozmnażania transgenicznych roślin sałaty wytwarzających szczepionkowe białko L-HBsAg w sposób zapewniający powtarzalne i wielokrotne uzyskiwanie klonów roślinnych, u których dla co najmniej 80% różnice w zawartości szczepionkowego białka nie przekraczają 20%, a ponadto dla co najmniej 80% klonów zawartość białek HBV nie zmienia się w porównaniu z rośliną wyjściową. Uzyskane klony wegetatywne cechują się zatem statystycznie wyrównaną zawartością białek szczepionkowych, co umożliwia przemysłową produkcję roślin o wysokiej i stałej zawartości białka L-HBsAgjako materiału dla potrzeb wytwarzania szczepionki doustnej
PL 217 212 B1
- otrzymanie z sałaty transgenicznej wytwarzającej L-HBsAg po raz pierwszy prototypu szczepionki doustnej w skondensowanej formie liofilizatu, wyjściowego półproduktu dla postaci doustnej szczepionki jak: zawiesina liofilizatu, syrop, granulat, tabletki lub kapsułki
- transgeniczne rośliny tytoniu wytwarzające L-HBsAg na poziomie przekraczającym 2 μg M-HBsAg/g FW i dochodzącym do 20 μg/g FW, co stanowi podstawę do wydajnego uzyskiwania na skalę przemysłową antygenu L-HBsAg na drodze ekstrakcji i oczyszczania dla potrzeb szczepionki parenteralnej lub donosowej, a jednocześnie oporne na herbicydy fosfinotricynowe, np. Basta, co umożliwia ich uprawę w warunkach polowych.
Jedną z korzystnych realizacji wynalazku są wektory pKIHBLBAR i pKHBLadwBAR [Fig. 1] do otrzymywania roślin opornych na herbicydy fosfionotricynowe, np. Basta i jednocześnie eksprymujących heterologiczne białko L- HBsAg w sposób konstytutywny, głównie w liściach.
Ważną cechą wektorów jest T-DNA zawierające dwie kasety ekspresyjne, determinujące ekspresję immunogennego białka podjednostki L antygenu powierzchniowego HBs (podtypu ayw4/adw4) wirusa zapalenia wątroby typu B (HBV) oraz acetylotransferazy fosfinotricyny, warunkującej oporność na fosfinotricynę, która jest składnikiem niektórych herbicydów' o nieselektywnym działaniu, np. Basta. W skład pierwszej kasety wchodzi sekwencja kodująca antygenowe białko L-HBsAg pod kontrolą sekwencji regulatorowych: promotora 35S RNA CaMV z pojedynczym enhancerem i terminatora transkrypcji syntazy nopalinowej (NOSt). W skład drugiej kasety wchodzi sekwencja kodująca genu bar pod kontrolą promotora syntazy nopalinowej (PNOS) i terminatora transkrypcji g7t. Kolejną istotną cechą skonstruowanego T-DNA jest występowanie wymienionych sekwencji kodujących lub regulatorowych wyłącznie w jednej kopii i w określonej orientacji względem siebie [Fig. 1]. Brak powtórzeń motywów sekwencyjnych powoduje wyeliminowanie rekombinacji w obrębie wprowadzonego T-DNA oraz zrównoważoną transkrypcję poszczególnych transgenów. Cechy konstrukcyjne T-DNA przyczyniają się zatem do ograniczenia zjawiska wyciszania genów, a tym samym do większej stabilności T-DNA w obrębie genomu roślin transgenicznych, co jest szczególnie istotne w odniesieniu do sałaty, której genom jest stosunkowo zmienny i ulegający rearanżacjom (McCabe 1999). W konsekwencji cechy konstrukcyjne T-DNA przyczyniają się do stabilnej ekspresji transgenów L-HBs oraz bar w komórkach roślinnych.
W wynalazku przedstawiono transformowane komórki sałaty i tytoniu i zregenerowane z nich rośliny oraz rośliny kolejnych pokoleń generatywnych i/lub wegetatywnych charakteryzujące się jednoczesną ekspresją podjednostkowego białka antygenu powierzchniowego - L-HBsAg wirusa HBV ayw4/adw4 oraz opornością na herbicydy fosfinotricynowe. Oporność roślin na herbicydy umożliwda wykorzystanie takiego produktu jako materiału wyjściowego do otrzymania szczepionki doustnej bądź uprawę roślin w warunkach polowych zgodnie z obowiązującymi wymogami i zaleceniami. Transformowanie sałaty i tytoniu za pomocą wektorów opisanych w wynalazku [Fig. 1] zapewnia otrzymanie linii roślin transgcnicznych [Fig. 2], których znamienną cechą jest oporność na herbicydy fosfinotricynowe. np. Basta oraz ekspresja białka L-HBsAg na poziomie > 2 μg/g FW do 20 μg/g FW [Fig. 3 - 5]. Cechy te utrzymują się zarówno w pierwotnych regenerantach (pokolenie T0) oraz w pierwszym (T1) i w kolejnych pokoleniach generatywnych jak i w klonach roślin sałaty [Fig. 5. Tab. 1] rozmnażanych wegetatywnie według opracowanej metody [Fig. 5]. Linie transgenicznych roślin analizowano metodą PCR w celu wstępnego potwierdzenia obecności sekwencji transgenu w DNA genomowym, jak również w celu określenia/potwierdzenia mendlowskiego mechanizmu 3:1 dziedziczenia transgenu roślin transgenicznych [Fig. 2A]. Następnie, genomowy DNA roślin z poszczególnych linii poddano hybrydyzacji z sondą komplementarną do sekwencji transgenu L-HBs według techniki Southern blot [Fig. 2B] w celu określenia liczby miejsc integracji T-DNA zawierającego transgeny. Rośliny pokolenia T0 i T1 oraz ich klony wegetatywne badano również pod kątem ekspresji podjednostkowego białka L antygenu powierzchniowego HBs za pomocą jakościowego i ilościowego kanapkowego testu immunoenzymatycznego czyli sandwich ELlSA z użyciem specyficznych przeciwciał firmy Biodesign oraz specjalistycznego zestawu firmy Abbott [Fig. 3], a także przy użyciu techniki Western-blot [Fig. 4]. Wytwarzane w roślinach białko antygenowe L-HBsAg charakteryzuje się natywną strukturą, zdolnością do glikozylacji oraz zachowuje zdolność do składania się w wysoce immunogenne cząstki subwiralne, inaczej wirusopodobne (ang. Virus-Like Particles, VLPs), bądź mniejsze agregaty, o czym świadczą wyniki ELISA, w tym za pomocą zestawu firmy Abbott, ukierunkowanego na wykrywanie epitopu „a” białek HBsAg ustrukturalizowanych w cząstki VLPs/agregaty. Z kolei wśród obserwowanych w Western-blot prążków odpowiadających różnym formom białka L-HBsAg, znajdują się również formy glikozylowane oraz dimery, które są pierwszym etapem w procesie składania się cząstek VLPs.
PL 217 212 B1
Cząstki takie obserwowano również za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego JEM1200EXI firmy Jeol bezpośrednio w komórkach mezofilu liści tytoniu [Fig. 6]. przygotowanych za pomocą standardowych technik seryjnych skrawków i kontrastowania z niewielkimi modyfikacjami (Kocjan 1996).
W wynalazku przedstawiono również sposób wegetatywnego rozmnażania (mikrorozmnażania. namnażania) w kulturze in vitro transgenicznych roślin sałaty zapewniający powtarzalne i wielokrotne uzyskiwanie roślin z wysoką wydajnością, tj. 8 - 13 roślin potomnych uzyskiwanych z jednej rośliny wyjściowej [Fig. 5]. W uzyskanych klonach poziom ekspresji białka L-HBsAg jest wyrównany, tj. z odchyleniami nieistotnymi statystycznie lub różnice w zawartości szczepionkowego białka nie przekraczają 20% [Tab. 1], a ponadto dla co najmniej 80% klonów poziom białek HBV jest porównywalny z rośliną wyjściową oraz z roślinami otrzymanymi z nasion [Fig. 5, Tab. 1]. Sposób mikrorozmnażania według wynalazku umożliwia przemysłowe namnażanie roślin charakteryzujących się pożądanym wysokim poziomem ekspresji, zapewniając co najmniej kilkudziesięciokrotne zwiększenie ilości materiału o wysokiej, a jednocześnie stałej statystycznie ilości białek antygenowych, jako surowca wyjściowego do produkcji szczepionki doustnej przeciwko wzw B.
Ponadto, w wynalazku ujawniono zastosowanie transgenicznej sałaty, opornej na fosfinotricynę i wytwarzającej białko antygenowe L-HBsAg jako komponentu do otrzymania profilaktycznej i terapeutycznej doustnej szczepionki III generacji przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B. tj. zawierającej pełen zestaw białek strukturalnych HBV. Sałata (Lactuca sativa L.) jest gatunkiem, który w odróżnieniu od wykorzystywanych dotychczas gatunków roślin charakteryzuje się właściwościami istotnymi dla otrzymywania szczepionki podawanej na drodze doustnej. Liście sałaty, odmiennie niż zdecydowana większość roślin uprawnych, nadają się do bezpośredniego spożycia bez potrzeby uzdatniania, przede wszystkim obróbki termicznej. Nie zawierają też żadnych substancji antyżywieniowych lub wywołujących alergię, których obecność mogłaby stanowić czynnik limitujący spożycie. Znamienną cechą transgenicznej sałaty wytwarzającej L-HBsAg i jednocześnie opornej na herbicyd jest przydatność i dogodność jej wykorzystania jako materiału wyjściowego dla wytworzenia szczepionki przeciwko wzw B aplikowanej na drodze doustnej.
Następnie, w wynalazku ujawniono zliofilizowany materiał roślinny, jego zastosowanie do otrzymania szczepionki doustnej III generacji w formie pochodnych: zawiesiny, syropu, granulatu, tabletek i kapsułek zawierających m.in. białko szczepionkowe L-HBsAg, a także wymienione formy pochodne liofilizatu i sposób ich przygotowania z materiału roślinnego.
Skuteczna szczepionka doustna IIl generacji przeciwko wzw B, w przeciwieństwie do stosowanych dotychczas rozwiązań [patrz, cytowana literatura] posiada skondensowaną formę sproszkowanego liofilizatu aplikowaną w formie zawiesiny, syropu oraz granulatu i tabletek lub kapsułek. Materiałem wyjściowym do otrzymania kondensatu są liście poszczególnych linii sałaty, zawierające białka antygenowe, w tym L-HBsAg, które są poddawane liofilizacji. Materiał pochodzący z poszczególnych linii jest mielony na proszek, a następnie może być komponowany do preparatu zawierającego określone ilości białek antygenowych, w tym L-HBsAg, rożnych podtypów HBV, odpowiednie dla wywołania pożądanej odpowiedzi immunologicznej. Preparat ten przy użyciu roztworu soli fizjologicznej lub podobnego buforu, np. PBS, bądź po dodaniu substancji pomocniczych może być przeprowadzany do formy zawiesiny lub syropu, granulatu, tabletek lub kapsułek [Fig. 6A]. Sproszkowany, Iiolifizowany materiał roślinny oraz forma zawiesinowa/syropowa lub granulatowa/tabletkowa/kapsułkowa szczepionki doustnej III generacji przeciwko wzw B [Fig. 6A], w przeciwieństwie do surowego materiału roślinnego, charakteryzują się znamiennymi cechami umożliwiającymi;
- utrwalenie materiału roślinnego z zachowaniem wysokiej zawartości szczepionkowego białka L-HBsAg różnych podtypów
- skoncentrowanie dawki czynnika szczepionkowego, tj. białka L-HBsAg różnych podtypów do poziomu wystarczającego do immunizacji na drodze doustnej - podawanie stałej wystandaryzowanej dawki L-HBsAg dzięki a) kontroli poziomu białka antygenowego na poszczególnych etapach przygotowania półproduktu - liofilizatu zawierającego antygen, b) kontroli poziomu białka antygenowego na etapie sporządzania zawiesiny lub syropu oraz granulatu i tabletek lub kapsułek oraz c) doborowi odpowiednich materiałów wyjściowych i komponentów wypełniających
- ustalenie odpowiednich proporcji L-HBsAg różnych podtypów dla uzyskania odpowiedniego poziomu zabezpieczającej odpowiedzi immunologicznej, bądź dla uzyskania odpowiedniego efektu terapeutycznego chronicznej postaci wzw B, wywoływanej przez najczęściej występujące szczepy HBV
PL 217 212 B1
- ustalenie skutecznego protokołu szczepienia poprzez kontrolowanie dawki i reżimu czasowego immunizacji
- łatwe przechowywanie sproszkowanego liofilizatu oraz granulatu i tabletek lub kapsułek w temperaturze pokojowej z zachowaniem trwałości L-HBsAg przez okres co najmniej 12 miesięcy
- prosty sposób szczepienia na drodze doustnej poprzez wypicie lub połknięcie
W wynalazku ujawniono również zastosowanie transgenicznego tytoniu opornego na fosfinotricynę i wytwarzającego białko antygenowe L-HBsAg do otrzymania profilaktycznej i terapeutycznej parenteralnej lub donosowej szczepionki IIl generacji przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B. Tytoń (Nicotiana tabacum L.) jest gatunkiem rośliny, która charakteryzuje się właściwościami istotnymi dla wytwarzania białek. Produkcja białek heterologicznych w tytoniu opornym na herbicydy cechuje się wysoką opłacalnością, co wynika z niskich kosztów uprawy w warunkach zarówno szklarniowych, jak i polowych, szybkiego wzrostu, dużej biomasy oraz stałości i wydajności poziomu ekspresji białek heterologicznych. Antygenowe białka HBV, w tym L-HBsAg, tworzące cząstki VLPs lub agregaty w liściach tytoniu [Fig. 6B] mogą być ekstrahowane i oczyszczane z materiału roślinnego z użyciem standardowych metod fizycznych, np. wirowania i fizykochemicznych, np. chromatografii powinowactwa. Oczyszczony antygen L-HBsAg różnych podtypów może następnie być wykorzystany do przygotowania preparatu zawierającego określone proporcje poszczególnych antygenów dla uzyskania odpowiedniego poziomu odpowiedzi immunologicznej zabezpieczającej przed wzw B, bądź dla uzyskania odpowiedniego efektu terapeutycznego chronicznej postaci wzw B. Preparat białek szczepionkowych, po dodaniu adiuwantów. stabilizatorów i innych substancji może być użyty do szczepień według stosowanych procedur na drodze iniekcji parenteralnej (domięśniowej, dootrzewnowej, podskórnej) bądź przez błony śluzowe w formie aerozolu lub kropel aplikowanych donosowo [Fig. 6B]. Znamienną cechą transgenicznego tytoniu wytwarzającego L-HBsAg i jednocześnie opornego na herbicydy jest przydatność i dogodność jego wykorzystania jako materiału wyjściowego dla wytworzenia profilaktycznej i terapeutycznej szczepionki IlI generacji przeciwko wzw B, zawierającej oczyszczone antygeny i aplikowanej na drodze parenteralnej lub donosowej.
Uzyskane zgodnie z wynalazkiem szczepionki III generacji mogą być wykorzystane do szczepienia przeciwko wzw B na drodze doustnej za pomocą zawiesiny, syropu, granulatu, tabletek lub kapsułek wytworzonych ze sproszkowanego IiofiIizatu pochodzącego z sałaty zawierającego antygen L-HBsAg, bądź na drodze parenteralnej za pomocą zastrzyków lub donosowej za pomocą aerozolu lub kropel zawierających ekstrahowany i oczyszczony z tkanek tytoniu antygen L-HBsAg. Uzyskane preparaty mogą być również wykorzystane w kombinowanej immunizacji doustno-parenteralnej lub doustno-donosowej lub donosowo-parenteralnej.
Antygen powierzchniowy L-HBsAg i pozostałe antygeny wirusa HBV są silnymi immunogenami, które wywołują odpowiedź immunologiczną u szeregu gatunków ssaków, w tym u myszy, szympansa oraz człowieka. Odpowiedź immunologiczna może być typu komórkowego obejmującego powstawanie specyficznych limfocytów cytotoksycznych lub typu humoralnego polegającego na powstawaniu specyficznych przeciwciał. Przyjmuje się, że u człowieka i szympansa zaindukowana na odpowiednim poziomie odpowiedź humoralna jest wystarczająca do ochrony przed zachorowaniem po ekspozycji na wirusa. W zależności od sposobu podania immunogenu, reakcja immunologiczna na antygeny HBV obejmuje powstawanie przeciwciał głównie klasy IgG oraz innych klas przy immunizacji parenteralnej (iniekcja domięśniowa, dootrzewnowa lub podskórna) oraz IgG i IgA przy immunizacji poprzez błony śluzowe przewodu pokarmowego, tj. metodą doustną (za pomocą zawiesiny, syropu, granulatu, tabletek lub kapsułek) oraz poprzez nabłonek dróg oddechowych, tj. metodą donosową (za pomocą aerozolu lub kropli), ewentualnie także na drodze waginalnej, rektalnej lub poprzez skórę.
Istotnym elementem sposobu szczepienia antygenem L-HBsAg produkowanym w roślinach zgodnie z wynalazkiem jest immunizacja poprzez błony śluzowe - jelita w przypadku szczepionki doustnej wytworzonej z sałaty lub śluzówkę nosa w przypadku szczepionki donosowej wytworzonej na bazie antygenu ekstrahowanego i oczyszczanego z tytoniu.
Według dostępnej wiedzy (Mowat i Viney 1997, Langridge 2000, Mowat 2003, Poonam 2007), białka antygenowe znajdujące się w kontakcie z błonami śluzowymi indukują lokalnie zasocjowane komórki układu immunologicznego, w tym GALT (Gut Associated Lyphoid Tissue) w jelicie. NALF (Nasal Associated Lymphoid Tissue) w śluzówce nosa i BALT (Bronchus Associated Lymhoid Tissue) dalszych dróg oddechowych oraz inne. W strukturze GALT, NALT lub BALT znajdują się wyspecjalizowane komórki (np. komórki M w kępkach Peyera w śluzówce jelita), które od strony środowiska zewnętrznego, tj. światła jelita lub jamy nosa i dalszych dróg oddechowych pobierają zdegradowane
PL 217 212 B1 i kompletne białka antygenowe oraz wirusy, bakterie lub pierwotniaki. Antygeny lub drobnoustroje są następnie transportowane do komórek układu immunologicznego, w tym komórek prezentujących antygen (APC - Antigen Presenting Cells), tj. komórek dendrytycznych i makrofagów oraz limfocytów T i B, zarówno lokalnie w obrębie błon śluzowych, jak i do obwodowych organów limfatycznych w wyniku cyrkulacji ogólnoustrojowej. W wyniku prezentacji antygenów limfocytom Th obecnym w śluzówce jelita lub dróg oddechowych dochodzi do lokalnej humoralnej odpowiedzi immunologicznej poprzez aktywację limfocytów Th, wydzielania cytokin i następującej aktywacji limfocytów B objawiającej się wydzielaniem przez błony śluzowe antygenowo-specyficznych przeciwciał klasy IgA. W kolejnych etapach limfocyty Th przechodzą do krwi i po dotarciu do obwodowych organów układu immunologicznego wywołują na podobnej drodze aktywacji ogólnoustrojową odpowiedź humoralną w klasie przeciwciał IgG i pozostałych klas (IgM, IgA) oraz ewentualnie odpowiedź komórkową objawiającą się wykształceniem subpopulacji limfocytów cytotoksycznych Tc aktywowanych antygenem, a także pamięci immunologicznej.
Jak wykazano uprzednio, antygen S-HBsAg jest immunogenny dla myszy po uprzednim utrwaleniu materiału roślinnego sałaty zawierającego S-HBsAg na drodze liofilizacji i przeprowadzeniu bezpośrednio przed podaniem w formę zawiesiny. Odpowiedź immunologiczna na antygen S-HBsAg powstaje w wyniku pierwotnego doustnego podania antygenu (priming), a następnie w efekcie powtarzanych jednej Iub więcej immunizacji, których rezultatem jest odpowiedź wtórna (boosting). Można z wysokim prawdopodobieństwem założyć, że podobną odpowiedź immunologiczną po podaniu doustnym będzie wywoływał preparat szczepionkowy III generacji, czyli zawierający antygen S-HBsAg i pozostałe antygeny HBV, w tym L-HBsAg. Przesłanką takiego założenia jest pokrewieństwo strukturalne antygenów powierzchniowych HBsAg, objawiające się również zdolnością do tworzenia struktur wyższego rzędu, tj. cząstek VLPs lub agregatów, w tym formowanych przez L-HBsAg. Podobieństwo mechanizmów śluzówkowej odpowiedzi immunologicznej w obrębie GALT i NALT/ BALT (Brandtzaeg 2007, Poonam 2007) pozwala z kolei przyjąć, że donosowo podany preparat szczepionkowy III generacji zawierający oczyszczone L-HBsAg i pozostałe antygeny HBV będzie indukować lokalną i ogólnoustrojową odpowiedź immunologiczną.
Wytworzony w roślinach według wynalazku i oczyszczony antygen L-HBsAg będzie mógł być również użyty jako składnik standardowo aplikowanych szczepionek, tj. na drodze iniekcji parenteralnej według stosowanych procedur. Istotnym dla tej metody szczepień jest alternatywny sposób produkcji szczepionkowych antygenów w roślinach.
Produkcja antygenu L-HBsAg różnych podtypów w odrębnych liniach roślin transgenicznych według wynalazku pozwala na optymalne ustalenie i wystandaryzowanie proporcji poszczególnych immunogenów szczepionki dla potrzeb wysoce skutecznej profilaktycznej i terapeutycznej szczepionki III generacji przeciwko wzw B, zarówno doustnej, jak i donosowej lub parenteralnej. Możliwość użycia L-HBsAg i pozostałych antygenów, dwóch najczęściej (ayw4, adw4) lub innych spotykanych szczepów HBV pozwoli na ustalenie optymalnych parametrów efektywnej immunizacji, tj. liczby i wysokości dawek antygenu, okresów pomiędzy poszczególnymi immunizacjami, użycia adiuwantów itp. W kolejnym etapie wystandaryzowanie szczepionki odbywać się będzie poprzez odpowiedni dobór proporcji antygenu L-HBsAg i pozostałych, oczyszczonych w przypadku szczepionki donosowej lub parenteralnej lub w przypadku szczepionki doustnej obecnych w utrwalonych materiałach roślinnych, tj. sproszkowanych liofilizatach zawierających określone ilości antygenów.
Rodzaj szczepionki według wynalazku, tj. doustna w formie zawiesiny, syropu, granulatu, tabletki, kapsułki, bądź donosowa w formie aerozolu lub kropel, bądź parenteralna w formie zastrzyku umożliwia szerokie spektrum metod immunizacji w zależności od wieku immunizowanych zwierząt i ludzi, ogólnej kondycji oraz immunokompetencji, płci. wagi ciała i innych parametrów mających wpływ na odpowiedź immunologiczną. Zróżnicowanie typów szczepionki według wynalazku umożliwia ponadto stosowanie jednej metody Iub kombinacji różnych metod immunizacji. tj. doustno-donosowa, doustno-parenteralna, donosowo-parenteralna itp. w celu uzyskania maksymalnego poziomu lub zakresu humoralnej odpowiedzi immunologicznej, tj. elicytacji przeciwciał klasy IgG bądź IgG i IgA, bądź też odpowiedzi komórkowej. Ponieważ zakłada się, że wertykalna transmisja HBV obejmować może bfony śluzowe jako wrota zakażenia, kombinacja metod immunizacji łącząca drogę jelitowo-śluzówkową, oddechowo-śluzówkową i parenteralną za pomocą różnych form szczepionki profilaktycznej i terapeutycznej III generacji według wynalazku stanowić będzie potencjalnie bardziej szczelną ochronę immunologiczną w rodzinach osób zakażonych HBV lub u przewlekłych nosicieli HBV, gdzie może dochodzić do wertykalnej transmisji zakażenia.
PL 217 212 B1
Dla lepszego zilustrowania istoty wynalazku niniejszy opis wzbogacono o wykaz sekwencji i figury.
Sekwencja nr 8 (SEQ ID No. 8) prezentuje sekwencję nukleotydową kasety ekspresyjnej P35S-LHBsayw4-NOSt znajdującą się w opisanym w przykładach wektorze binarnym pKHBLBAR przeznaczonym do transformacji roślin.
Sekwencja nr 9 (SEQ ID No. 9) prezentuje sekwencję nukleotydową kasety ekspresyjnej P35S-LHBsadw4-NOSt znajdującą się w opisanym w przykładach wektorze binarnym pKHBLadwBAR przeznaczonym do transformacji roślin.
Sekwencja nr 16 (SEQ ID No. 16) prezentuje sekwencję nukleotydową kasety ekspresyjnej PNOS-bar-g7t znajdującą się w opisanych w przykładach wektorach binarnych pKHBLBAR i pKHBLadwBAR.
2
W Tabeli 1 przedstawiono wyniki analizy (test χ , test F) istotności zmian poziomu białka L-HBsAg w roślinach-klonach wegetatywnych otrzymanych podczas namnażania (mikrorozmnażania. mikropropagacji) oraz wyniki analizy zmienności poziomu L- HBsAg w klonach i roślinach kontrolnych o naturalnym cyklu rozwojowym. Wyniki analizowano statystycznie (po przekształceniu logarytmicznym, oddzielnie dla każdej z linii rodzicielskiej) poprzez analizę wariancji według modelu mieszanego uwzględniającego stałe efekty namnażanych roślin potomnych (pokolenia T1) oraz losowe efekty klonów wegetatywnych i dopuszczającego niejednorodność wariancji pomiędzy klonami.
Na figurze 1 przedstawiono schemat konstrukcji wektora pKHBLBAR i pKHBLadwBAR użytych do transformacji sałaty i tytoniu zawierających sekwencję kodującą L-HBs dużego antygenu powierzchniowego wirusa zapalenia wątroby typu B (HBV) szczepu ayw4 lub adw4, pod kontrolą konstytutywnego promotora 35S RNA CaMV (P35S) i terminatora syntazy nopalinowej (NOSt) oraz sekwencję genu bar kodującą acetylotransferazę fosfinotricyny pod kontrolą promotora syntazy nopalinowej (PNOS) i terminatora g7t, determinującą oporność roślin transgenicznych na herbicydy fosfinotricynowe.
Oznaczenia: L-HBs, L-HBsAg - sekwencja kodująca średni antygen powierzchniowy HBV ayw4 lub adw4, P35S - promotor 35S RNA wirusa mozaiki kalafiora (CaMV). NOSt - terminator genu syntazy nopalinowej, BAR - sekwencja kodująca genu bar - acetylotransferazy fosfinotricyny, PNOS - promotor genu syntazy nopali nowej, g7t - terminator g7, RB, LB - prawa i lewa sekwencja graniczna T-DNA, NPT III - gen fosfotransferazy neomycynowej, GUS - sekwencja kodująca β- glukuronidazy, GUS-INT - sekwencja kodująca β-glukuronidazy z intronem; (ayw/adw) - identyczna konstrukcja plazmidu z sekwencją kodującą antygen HBV szczepu ayw4 i adw4, nazwa wektora binarnego bez indeksu - wektor zawiera sekwencję kodującą antygen HBV szczepu ayw4, nazwa wektora binarnego z indeksem „adw” - wektor zawiera sekwencję kod. antygen HBV szczepu adw4.
Na figurze 2 przedstawiono wyniki analizy obecności transgenów zawierających sekwencje kodujące antygen L-HBsAg w DNA genomowym potomnych transformantów sałaty (pokolenie T1) oraz tytoniu za pomocą metody PCR z użyciem starterów specyficznych do danej sekwencji kodującej oraz za pomocą techniki Southern-blot z użyciem sond specyficznych wobec poszczególnych sekwencji kodujących.
A - elektroforegram produktów reakcji amplifikacji transgenu M-HBs w roślinach sałaty linii LT11-17A Oznaczenia ścieżek elektroforegramu: M - marker wielkości fragmentów DNA (200 pz DNA Ladder, MBI Fermentas), 16 - 42 - analizowane rośliny, N - kontrola negatywna - DNA rośliny nietransgenicznej, P - kontrola pozytywna - plazmid pKHBLBAR.
B - wynik analizy Southern-blot linii tytoniu Tt 14 dla transgenu L-HBs
Oznaczenia ścieżek blotu: 23A - 90 - analizowane rośliny, N - kontrola negatywna - DNA rośliny nietransgenicznej, P - kontrola pozytywna plazmid pKHBLBAR traw. EcoR I oraz EcoR I i Kpn I
Na figurze 3 przedstawiono wykres analizy zawartości białka antygenowego L-HBsAg za pomocą immunoenzymatycznego testu ELlSA w liściach potomnych transformantów sałaty (pokolenie T1) linii LT11-411 (A) i tytoniu linii T14 (B) zawierających sekwencję kodującą M-HBsAg pod kontrolą konstytutywnego promotora 35S. Zawartość białka wyrażono w μg/g świeżej masy jako średnią arytm etyczną wraz z odchyleniem standardowym z 3 oznaczeń.
Objaśnienia: T0 - zawartość antygenu dla rośliny pokolenia T0 (rodzicielskiej), T1 - średnia arytmetyczna zawartości antygenu HBV dla roślin pokolenia T1 (potomnych)
Na figurze 4 przedstawiono wynik analizy form białka antygenowego L-HBsAg w liściach potomnych transformantów sałaty (A) i tytoniu (B) za pomocą techniki Westem-blot z użyciem specyficznych króliczych poliklonalnych przeciwciał.
PL 217 212 B1
A - Analiza Western-biot białka L-HBsAg w ekstraktach z liści potomnych roślin sałaty (4H/8 - 18C/34) z użyciem króliczego poliklonalnego przeciwciała Pab B65811R (Biodesign), specyficznego wobec domeny S białek HBsAg.
B - Analiza Western-blot białka L-HBsAg w ekstraktach z liści roślin tytoniu (14-2 - 14-28) za pomocą króliczego poliklonalnego przeciwciała Pab B65811R (Biodesign), specyficznego wobec domeny S białek HBsAg.
Oznaczenia ścieżek blotów; M - wzorzec masy białek (MBl Fermentas), N - roślina nietransgeniczna - kontrola negatywna, P-antygen M/L-HBs uzyskany od prof R. Schirmbeck'a z Uniwersytetu w Ulm, Niemcy - kontrola pozytywna
Formy białka L-HBsAg;
p39 - monomer nieglikozylowanego białka M-HBs o masie 39 kDa gp42 - monomer glikozylowanego białka M-HBs o masie 42 kDa
Na figurze 5 przedstawiono proces i wydajność rozmnażania wegetatywnego w kulturze in vitro oraz poziom produkcji białka L-HBsAg w transgenicznej sałacie dla potrzeb przemysłowego namnażania roślin jako wyjściowych materiałów szczepionkowych.
A - rozmnażanie wegetatywne transgenicznej sałaty w kulturze in vitro: strona lewa - kultura na pożywce LRM2, w środku - pojedyncza wieloroślinka, strona prawa - ukorzenione klony wegetatywne B - wydajność rozmnażania wegetatywnego w kulturze in vitro linii transgenicznej sałaty wytwarzających L-HBsAg
Oznaczenia dla B: średnia średnia arytmetyczna dla danego pasażu kultury, MG - średnia geometryczna dla wszystkich pasaży kultury, kontrola - średnia geometryczna dla sałaty nietransgenicznej C - zawartość białka antygenowego L-HBsAg, wyrażona w μg/g świeżej masy jako średnia arytmetyczna wraz z odchyleniem standardowym z 3 oznaczeń, wykonanych za pomocą immunoenzymatycznego testu ELISA w liściach rozmnażanych wegetatywnie potomnych transformantów sałaty linii LT11-6D
Na figurze 6 zilustrowano zastosowanie roślin transgenicznych wytwarzających białko antygenowe L-HBsAg do otrzymywania pochodnych profilaktycznych i terapeutycznych szczepionek III generacji przeciwko wzw B.
A - zastosowanie transgenicznej sałaty do otrzymywania sproszkowanego liofilizatu jako półfabrykatu do produkcji doustnej szczepionki w postaci zawiesiny lub syropu oraz w upostaciowanej formie granulatu, tabletek lub kapsułek
B - zastosowanie cząstek subwiralnych (VLPs) wytwarzanych w komórkach mezofilu liści tytoniu, które po ekstrakcji i oczyszczeniu oraz dodaniu substancji pomocniczych mogą być użyte w postaci preparatu podawanego na drodze iniekcji parenteralnej lub w postaci preparatu donosowego aplikowanego w formie aerozolu lub kropel. W komórkach roślinnych cząstki subwiralne gromadzą się w pęcherzykach, zamykanych następnie w cysternach retikulum endoplazmatycznego - ER. Mikrografie wykonano za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego JEM1200 EXII firmy Jeol.
Poniższe przykłady realizacji wynalazku zostały umieszczone jedynie w celu lepszego wyjaśnienia poszczególnych aspektów' wynalazku i nie powinny być utożsamiane z całym jego zakresem, który zdefiniowano w załączonych zastrzeżeniach patentowych.
P r z y k ł a d 1. Konstrukcja wektorów pKHBLBAR i pKHBLadwBAR do transformacji sałaty i tytoniu
Przygotowanie wektorów zawierających sekwencje kodujące białko antygenowe L- HBsAg podtypów HBV ayw4 i adw4 pod kontrolą promotora 35S obejmowało następujące etapy:
Za pomocą metody PCR na matrycy całkowitego DNA Agrobacterium tumefaciens nopalinowego szczepu C58 namnożono terminator syntazy nopalinowej (NOSt) (Croy 1993). Do sekwencji NOSt wprowadzono jednocześnie sekwencje rozpoznawane przez enzymy restrykcyjne Pst I. Xho I od końca 5' oraz Hind III od końca 3'. Terminator wklonowano następnie do plazmidu pUC18 (MBl Fermentas, Yanisch-Perron 1985, Genebank L09136) otrzymując p18PNOSt, a następnie zsekwencjonowano.
Adaptowano wcześniej sklonowany promotor 35S CaMV (P35S) z wektora p35SGUS-INT (Vannaceyt 1990) w plazmidzie pBluescript KS (Stratagene, Alting-Mees i Short 1989, Genebank X52327) usuwając miejsce restrykcyjne Pst I przy końcu 5' promotora poprzez trawienie enzymem restrykcyjnym Pst I, degradację 3' wystających lepkich końców za pomocą T4 DNA polimerazy, a następnie religację - otrzymano ostatecznie plazmid pKSP35SGI.
Przeklonowano promotor 35S z plazmidu pKSP35SGl do p18PNOSt - otrzymując wektor pMG2A.
PL 217 212 B1
Za pomocą metody PCR namnożono sekwencję kodującą L-HBs (poz. 2849 - 837) na matrycy wcześniej otrzymanego plazmidu pHBV312, zawierającego kompletny genom polskiego izolatu wirusa HBV ayw4 (Płucienniczak 1994a). Podobnie namnożono sekwencję kodującą L-HBs szczepu adw4 (Plucienniczak 1994b) - L-HBsadw (poz. 2855 - 837). Jednocześnie, za pomocą odpowiednich oligonukleotydów, dokonano substytucji niektórych nukleotydów usuwając w ten sposób zlokalizowane wewnątrz sekwencji motywy rozpoznawane przez enzymy restrykcyjne EcoR I, BamH I oraz Pst I, zachowując natomiast oryginalny układ kodonów dla aminokwasów. Do sekwencji kodujących antygen poszczególnych podtypów wprowadzono jednocześnie miejsca restrykcyjne BamH I od końca 5' i Pst I od końca 3'. Zmodyfikowane sekwencje wklonowano do pGEM-T (Promega, Marcus 1996) - otrzymując pGTHBL i pGTHBLadw, a następnie zsekwencjonowano.
Do wektora pMG2A przeklonowano sekwencje kodujące antygen poszczególnych podtypów z pGTHBL i pGTHBLadw, otrzymując odpowiednio pMG2AHBL i pMG2AHBLadw.
Gotowe kasety ekspresyjne: P35S-LHBsayw-NOSt i P35S-LHBsadw-NOSt, przeniesiono do wektora pGPTV-BAR (Becker 1992) usuwając jednocześnie fragment GUS-NOSt, otrzymując wektory pKHBLBAR i pKHBLadwBAR do transformowania roślin.
Wektory do transformowania roślin przygotowano z wykorzystaniem enzymów restrykcyjnych , Taq DNA polimerazy i innych odczynników firmy MBI Fermentas.
Schemat konstrukcji wektorów binarnych według wynalazku przedstawiono szczegółowo na schemacie [Fig. 1].
Przygotowane wektory binarne wprowadzono do komórek Agrobacterium tumefaciens szczepów LBA4404 i EHA105. Obecność plazmidu w klonach Agrobacterium sprawdzono za pomocą metody PCR z użyciem starterów specyficznych względem sekwencji kodujących poszczególne podtypy białka L-HBsAg.
P r z y k ł a d 2. Oznaczanie antygenu L-HBsAg w transgenicznych roślinach sałaty i tytoniu metodą ELISA
Zawartość antygenu L-HBsAg w tkankach roślinnych oznaczano metodą ELISA za pomocą opracowanych testów z wykorzystaniem: I-rzędowego przeciwciała monoklonalncgo (Mab) anty-preS1 5a-19 (otrzymanego od prof. A. Budkowskiej, Instytut Pasteur'a, Paryż. Francja) i I-rzędowcgo przeciwciała poliklonalnego (Pab) anty-HBs B65811R (Biodesign). Opracowany test umożliwia oznaczenie w badanym materiale całkowitego poziomu białka L-HBsAg zarówno upostaciowanego w cząstki VLP bądź kilku-kilkudziesięciocząsteczkowe agregaty, jak i również pojedyncze podjednostki.
W celu oznaczenia L-HBsAg w roślinach transgenicznych, przygotowywano ekstrakty przez roztarcie próbek liści w stopniowo dodawanym buforze w objętości równej pięćdziesięciokrotności masy próbki (1 mg = 50 μl buforu). Do ekstrakcji zastosowano bufor o następującym składzie: 137 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 8 mM Na2HPO4, 1,5 mM KH2PO4, 10,3 mM Na2SO3, 2% PVP40000. 0.2% BSA. 1% Tween® 20, pH = 7,4. Roztarte próbki odwirowywano przez 5 min. przy 10000 obr./min. w temperaturze pokojowej. Z supernatantu pobierano 20 μ1 ekstraktu do oznaczeń.
Testy ELISA wykonywano na płytkach Nunc-Immuno Plate F96 Maxisorb firmy NUNC™ z użyciem płuczki Model 1575 firmy Bio-Rad. Płytkę opłaszczano przez noc w temp. 4°C przeciwciałem monoklonalnym 5a-19 w buforze węglanowym w stężeniu 0,5 μg/ml. Płytkę płukano 3 razy w buforze PBST, a następnie blokowano przez 60 - 90 minut w temp. 25°C za pomocą 5% roztworu odtłuszczonego mleka w buforze PBS. Płytkę płukano jak wyżej i nanoszono próbki ekstraktów roślinnych, które następnie rozcieńczano w buforze PBS w stosunku 1/1 do uzyskania odpowiednio 50-, 100-, 200i 400-krotnego rozcieńczenia. Płytkę inkubowano przez 45 min. w temp. pok. na wytrząsarce przy 400 obr./min. Po usunięciu reagentów i trzykrotnym płukaniu jw. nanoszono Pab B65811R anty-HBs rozcieńczone 5000x w PBS i inkubowano przez 45 min. w temp. pok. 400 obr./min. Po usunięciu reagentów i trzykrotnym płukaniu jw., na płytkę nanoszono biotynylowane przeciwciało monoklonalne anty-Fc królicze (Sigma) rozcieńczone 20000x w PBS i inkubowano przez 45 min. w temp. pok. 400 obr./min. Po usunięciu reagentów i trzykrotnym płukaniu jw., na płytkę nanoszono ekstrawidynę sprzężoną z alkaliczną fosfatazą (Sigma) rozcieńczoną 4000x w buforze PBS i inkubowano przez 45 min. w temp. pok. 400 obr./min. Po usunięciu reagentów i trzykrotnym płukaniu naniesiono substrat dla alkalicznej fosfatazy, tj. fosforan p-nitrofenylu (pNPP, Sigma). Większość reagentów nakładano w objętości 100 ąl/dołek, za wyjątkiem etapu blokowania i płukania gdzie nanoszono objętość 400 pl. Po upływie 1 h i zatrzymaniu reakcji odczytywano absorbancję przy długości 405 nm za pomocą czytnika mikropłytek Model 680 firmy Bio-Rad. Absorbancję przeliczano na zawartość danego białka antygenowego według wzoru krzywej kalibracyjnej wykonywanej dla każdego oznaczenia z użyciem
PL 217 212 B1 odpowiedniego standardu, tj. preparatu M/L-HBsAg uzyskanego od prof R. Schirmbeck'a z Uniwersytetu W Ulm w Niemczech.
Zawartość białek antygenowych L-HBsAg oznaczano co najmniej trzykrotnie podczas rozwoju roślin w warunkach ex vitro, średni poziom danego białka obliczano jako średnią arytmetyczną wraz z odchyleniem standardowym z oznaczeń cząstkowych [Fig. 3, 5].
Odczynniki do analiz, pochodziły, poza wymienionymi przeciwciałami, z firm POCh i Sigma.
P r z y k ł a d 3. Wykrywanie antygenu L-HBsAg w transgenicznej sałacie i tytoniu techniką Westem-blot
Białko antygenowe L-FIBsAg wykrywano w roślinach transgenicznych tecłmiką Western-blot z użyciem specyficznych przeciwciał. Białko L-HBsAg wykrywano za pomocą przeciwciała poliklonalnego (Pab) B6581 IR (Biodesign).
W celu wykonania analizy Western-blot, przygotowywano ekstrakty roślinne przez roztarcie próbek liści sałaty w pięciokrotnej objętości (1 mg 5 μ) buforu PBS z 0.5% dodatkiem detergentu Tween® 20. Do roztartych tkanek dodawano denaturujący bufor do próbek (Laemmli 1970) z 50 mM dodatkiem DTt i inkubowano przez 15 min. w temp. 65°C. Próbki ekstraktów wraz z wzorcem białka M/L-HBsAg (otrzymanego od prof R. Schirmbeck'a, Uniwersytet w Ulm, Niemcy) oraz markerem wielkości białek (MBI Fermentas) nanoszono na 12,5% denaturujący żel poliakrylamidowy i prowadzono elektroforezę w buforze Laemmli. Białka przenoszono z żelu na membranę nitrocelulozową metodą .,mokrego” elektrotransferu w aparacie firmy Bio-Rad. Po trzykrotnym przemyciu w buforze TBST (bufor TBS z 0,05%) dodatkiem Tween® 20), membranę z przeniesionymi białkami blokowano za pomocą 3% roztworu BSA w buforze TBS. Po trzykrotnym przemyciu w TBST, membranę inkubowano w 0,5 μg/ml roztworze przeciwciała B65811R w TBS. Po trzykrotnym przemyciu w TBST, membranę inkubowano w roztworze ll-rzędowych przeciwciał znakowanych biotyną w buforze TBS: 10000x rozcieńczonych mysiego monoklonalncgo przeciwciała anty-Fc króliczego (Sigma) Iub 10000x rozcieńczonych kozich poliklonalnych przeciwciał anty-króliczych typu „whole molecule” (Sigma) lub 10000x rozcieńczonych kozich poliklonalnych przeciwciał anty-mysich typu ..whole molceule” (Sigma). Po trzykrotnym przemyciu w TBST, membranę inkubowano w roztworze 4000x rozcieńczonej ekstrawidyny znakowanej peroksydazą chrzanową lub alkaliczną fosfatazą (Sigma). Po pięciokrotnym przemyciu w TBST, membranę inkubowano z diaminobenzidyną (DAB, Sigma), tj. substratem dla peroksydazy lub 5-bromo-4-chloro-3-indolilo-fosforanem/błękitem nitro tetrazolium (BCIP/NBT. Sigma), tj. substratem dla alkalicznej fosfatazy. Wszystkie inkubacje z przeciwciałami oraz przemycia membrany prowadzono z wytrząsaniem ok. 100 obr./min..
Obserwowane w Western-blot [Fig. 4] prążki odpowiadają różnym formom białka L-HBsAg, tj. glikozylowanym i niemodyfikowanym monomerom.
Sole do buforów, BSA itp. pochodziły z firm POCh oraz Sigma.
P r z y k ł a d 4. Namnażanie transgenicznej sałaty wytwarzającej białko antygenowe L-HBsAg
W celu uzyskania znaczących ilości wyjściowego szczepionkowego materiału roślinnego, wybrane linie sałaty wydajnie wytwarzające antygen powierzchniowy L- HBsAg, rozmnażano wegetatywnie w kulturze in vitro, a uzyskane klony uprawiano ex vitro. Po analizie zawartości białka L-HBsAg pozyskiwano materiał do dalszych prac.
Do rozmnażania wegetatywnego (mikrorozmnażania, namnażania) wybrano linie sałaty charakteryzujące się obecnością transgenu w DNA genomowym, potwierdzoną za pomocą metody PCR i Southern-blot [Fig. 2] oraz wydajnie eksprymujące białko antygenowe L-HBsAg [Fig. 3 - 5]. W celu skiełkowania nasiona sałaty masłowej odmiany Syrena z wybranych linii transgenicznych wytwarzających białko L-HBsAg sterylizowano 12 min. w 20% wybielaczu chlorowym Clorox® z 0,01% dodatkiem detergentu Tween® 20, a następnie płukano 5-6 razy w sterylnej wodzie dejonizowanej w celu usunięcia resztek czynnika sterylizującego. Nasiona kiełkowano w półcieniu w warunkach 16/8 h fotoperiodu światło/ciemność. Materiał wyjściowy do mikrorozmnażania stanowiły 2-3-dniowe siewki, które wykładano na pożywkę selekcyjną LRM1 o składzie: makro- i mikroelementy według pożywki SM (Schenk i Hildebrandt 1972), witaminy według pożywki B5 (Gamborg 1968), sacharoza 3%, kinetyna -1
- 5 mgl- , pH 5,75, agar - 0,8%, z dodatkiem fosfinotricyny (Ricdel de Haen), substancji czynnej herbi-1 cydu Basta w stężeniu 2,5 mg-1. Siewki i rozwijające się z nich wieloroślinki podczas mikrorozmnażania utrzymywano w temp. ok. 24°C przy fotoperiodzie dzień/noc 16/8 h i oświetleniu ok. 3000 - 4000 lx. W ciągu ok. 4 - 6 tygodni kultury na pożywce LRM1 obserwowano pobudzenie aktywności merystemów bocznych, a następnie rozwój roślinek sałaty - klonów wegetatywnych. Uzyskane wieloroślinki przenoszono wówczas na pożywkę selekcyjną LRM2 o składzie; makro- i mikroelementy według pożywki SH,
PL 217 212 B1
-1 -1 witaminy B5, sacharoza - 3%, kinetyna - 0,5 mg- , pH 5,75, agar - 0,8%. z fosfinotricyną 2,5 mg- . Część rozwijających się roślin odcinano i przenoszono ponownie na pożywkę LRM2 w celu dalszego namnażania, a część przenoszono w celu ukorzenienia na pożywkę selekcyjną 1/2SH zawierającej połowę ilości makroelementów według SH i pełną dawkę mikroelementów według SH, witaminy B5, sacharozę - 3%, pH 5,75, agar - 0,8% z fosfinotricyną jak wyżej. Rośliny transgeniczne ukorzenione na pożywce selekcyjnej 1/2SH przenoszono do warunków ex vitro w szklarni i adaptowano do warunków glebowych, tj. ziemi ogrodniczej w warunkach fitotronu (fotoperiod dzień/noc 16/8h i temperaturze 22°C oświetlenie na poziomie roślin ok. 15 - 20 klx). Procedura mikrorozmnażania sałaty, tj. rozmnażania wegetatywnego w kulturze in vitro, umożliwia otrzymanie co najmniej kilkudziesięciu klonów wegetatywnych dla jednej rośliny z danej linii transgeniczncj sałaty, co wynika z wysokiej wydajności mnożenia, tj. 8 - 13 klonów z jednego pasażu przy co najmniej 8 pasażach [Fig. 5]. Podczas uprawy w szklarni analizowano zawartość białka L-HBsAg u roślinach za pomocą testu ELISA (por. Przykład 2). Badano zmienność poziomu L-HBsAg w klonach wegetatywnych poszczególnych roślin, pomiędzy klonami kolejnych roślin danej linii oraz istotność różnic poziomu L-HBsAg pomiędzy roślinami-klonami i kontrolnymi, tj. nie rozmnażanymi wegetatywnie. Powyższe parametry analizowano statystycznie 2 (test χ , test F) (po przekształceniu logarytmicznym, oddzielnie dla każdej z linii rodzicielskiej) poprzez analizę wariancji według modelu mieszanego uwzględniającego stałe efekty namnażanych roślin potomnych (pokolenia T1) oraz losowe efekty klonów wegetatywnych i dopuszczającego niejednorodność wariancji pomiędzy klonami. Obliczenia wykonywano za pomocą programu GenStat 10® (VSN International Ltd.). Uzyskane klony roślin charakteryzowały się wysokim poziomem białka L-HBsAg, dla co najmniej 80% klonów nie odbiegającym od roślin kontrolnych otrzymanych z nasion i nie przechodzących kultury in vitro i procesu mikrorozmnażania. Ponadto, zawartość białka L-HBsAg w poszczególnych klonach danej rośliny była zbliżona, a obserwowane odchylenia w większości przypadków były nieistotne statystycznie, w tym dla 80% lub więcej klonów różnice w zawartości szczepionkowego białka L-HBsAg nie przekraczały 20% [Fig. 5, Tab. 1].
Procedura mikrorozmnażania sałaty, tj. rozmnażania wegetatywnego w kulturze in vitro, umożliwia namnażanie roślin w skali półprzemysłowej i przemysłowej, zapewniającej otrzymywanie znacznych ilości wyjściowego materiału szczepionkowego o pożądanych właściwościach, tj. wysokiej i wyrównanej zawartości białka antygenowego L-HBsAg. Sole, regulatory wzrostu i rozwoju oraz pozostałe odczynniki do pożywek roślinnych pochodziły z firm POCh i Sigma.
P r z y k ł a d 5. Przygotowanie liofilizatów zawierających antygen szczepionkowy L-HBsAg na bazie liści transgenicznej sałaty
Rośliny wybranych linii transgenicznej sałaty, charakteryzujących się względnie wysoką zawartością L-HBsAg, tj. pow. 15 μg/ g św. masy, były uprawiane w szklarni w warunkach naturalnego fotoperiodu i w temperaturze 20 - 22°C w dzień i 14 - 16°C w nocy. Liście z dobrze rozwiniętych główek zbierano, zamrażano w ciekłym azocie, częściowo rozdrabniając przy tym tkankę, a następnie przechowywano w temperaturze - 80°C. Zamrożony materiał umieszczano w liofilizatorze BETA 1-16 firmy CHRIST® i prowadzono liofilizację przez 24 - 36 h w próżni 0,2 mbar przy temperaturze zamrożenia 80°C i temperaturze półek 55°C. na których umieszczano materiał na metalowych tackach. Zliofilizowany materiał mielono na proszek i przechowywano w szczelnie zamkniętych pojemnikach w obecności dcsykatora w temperaturze pokojowej jako materiał wyjściowy do przygotowania poszczególnych form szczepionek doustnych [Fig. 6A]. Proces liofilizacji materiału roślinnego kontrolowano przez oznaczanie zawartości antygenu L- HBsAg według procedury opisanej w Przykładzie 2.
Literatura
1. Alting-Mees MA, Short JM (1989) pBluescript II: gene mapping vectors. Nucleic Acids Res
17: 9494.
2. Becker D, Kemper E, Schell J. Masterson R (1992) New plant binary vectors with selectable markers located proximal to the left T-DNA border. Plant Mol Biol 20; 1195 - 1197.
3. Bocher WO, Dekel B, Schwerin W. Geissler M, Hoffmann S. Rohwer A. Arditti F, Cooper A, Bernhard H, Berrebi A, Rose-John S, Shaul Y. Galle PR. Lohr HF. Reisner Y (2001) Induction of strong hepatitis B virus (HBV) specific T helper cell and cytotoxic T lymphocyte responses by therapeutic vaccination in the trimera mouse model of chronic HBV infection. Eur J Immunol 31; 2071 - 2079.
4. Brandtzaeg P (2007) Induction of secretory immunity and memory at mucosal surfaces. Vaccine 25: 5467 - 5484.
PL 217 212 B1
5. Couillin I, Pol S. Mancini M. Driss F. Brechot C. Tiollais P. and Michel ML (1999) Specific vaccine therapy in chronic hepatitis B; induction of T cell proliferative responses specific for envelope antigens. J Infect Dis 180; 15 - 26.
6. Cooreman MP. Leroux-Roels G. Paulij WP (2001) Vaccine- and hepatitis B immune globulin-induced escape mutations of hepatitis B virus surface antigen. J Biomed Sci 8; 237 - 247.
7. Croy RRD (1993) Plant selectable genes, reporter genes and promoters. W: Plant Molecular Biology Labfax. Wyd. Hames BD, Rockwood D. Croy RRD. Academic Press, Oxford, str. 175 - 178.
8. Deres K. Schroder CH, Paessens A. Goldmann S. Hacker HJ. Weber O. Kramer T, Niewohner U, Pleiss U, Stoltefuss J, Graef L. Koletzki D, Masantschek RN, Reimann A, Jaeger R, Gross R, Beckermann B, Schlemmer KH, Haebich D, Rubsamen - Waigmann H (2003) Inhibition of hepatitis B virus replication by drug-induced depletion of nucleoeapsids. Science 299: 893 - 896
9. Ehsani P, Khabiri A, Domansky NN (1997) Polypeptides of hepatitis B surface antigen produced in transgenic potato. Gene 190; 107 111.
10. Gamborg OL. Miller RA, Ojima K (1968) Nutrient requirements for suspension cultures of soybean root cells. Exp Cell Res 50: 151 - 158.
11. Genebank, pUC18c cloning vector (beta-galaetosidase mRNA on complementary strand), Accession No. L09136.
12. Genebank, pBluescript II KS (+) vector DNA, phagemid excised from lambda ZAPII, Accession No. X52327.
13. Heathcote J, MeHutchison J, Lee S, Tong M, Benner K, Minuk G, Wright T, Fikes J, Livingston B, Sette A, Chestnut R (1999) A pilot study of the CY-1899 T-cell vaccine in subjects chronically infected with hepatitis B virus. The CY1899 T Cell Vaccine Study Group, Hepatology 30: 531 - 536.
14. Hollinger BF (1996) Hepatitis B Virus. W: Fields Virology, 3rd Edition. Wyd. Fields BN, Knipe DM, Howley PM et al. Lippincott - Raven Publishers, str. 2739 - 2807.
15. Huang X, Lu D, .Ji G, Sun Y, Ma L, Chen Z, Zhang L, Huang J, Yu L (2004) Hepatitis B virus (HBV) vaccine-induced escape mutants of HBV S gene among children from Qidong area, China. Virus Res 99; 63 - 68.
16. Huang Z, Elkin G, Maloney BJ, Buehner N. Arntzen C.J Thanavala Y, Mason HS (2005) Virus-like particles expression and assembly in plants: hepatitis B and Norwalk viruses. Vaccine 23:
1851 - 1858.
17. Imani J1 Berting A, Nitsche S, Schaeier S, Gerlich WH, Neumann K-H (2002) The integration of a major hepatitis B virus gene into cell-cycle synchronized carrot cell suspension cultures and its expression in regenerated carrot plants. Plant Cell Tiss Org 71: 157- 164.
18. Joung YH Youm JW, Jeon JH Lee BC, Ryu CJ, Hong HJ, Kim HC, Joung H. Kim HS (2004) Expression of the hepatitis B surface S and preS2 antigens in tubers of Solanum tuberosum. Plant Cell Rep 22; 925 - 930.
19. Juszczyk J. (2000) Clinical course and conscquences of hepatitis B infection. Vaccine 18:
- 25.
20. Kapusta J, Modelska A, Figlerowicz M, Pniewski T, Letellier M, Lisowa O, Yusibov V, Koprowski H, Płucienniczak A, Legocki AB (1999) A plant-derived edible vaccine against hepatitis B virus. FASEB J 13: 796 1799.
21. Kapusta J, Modelska A, Figlerowicz M, Pniewski T, Lisowa O, Koprowski H, Płucienniczak A, Legocki AB (2000) Plant-based edible vaccine against HBV. Immunology Letters 73: 269.
22. Kapusta J, Modelska A, Pniewski L, Figlerowiez M, Jankowski K, Lisowa O, Plucienniczak A, Koprowski H, Legocki AB (2001) Oral immunization of human with transgenic lettuce expressing hepatitis B surface antigen. Adv Exp Med Biol 495: 299 - 303.
23. Kocjan G, Samardakiewicz S. Woźny A (1996) Regions of lead uptake in Lemna minor plants and localization of this metal within selected parts of the root. Biologia Plantarum 38: 107 - 117.
24. Kong Q. Richter L. Yang YF, Arntzen CJ, Mason HS, Thanavala Y (2001) Oral immunization with hepatitis B surface antigen expressed in transgenic plants. Proc Natl Acad Sci USA 98; 11539 - 11544.
25. Laemmli UK (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature 227: 680 - 685.
26. Lam DM, Arntzen CJ (1996) Vaccines produced and administered through edible plants. US
Patent 5 484 719.
27. Langridge WH (2000) Edible vaccines. Sci Am 283: 66 - 71.
PL 217 212 B1
28. Lou X-M, Yao Q-H, Zhang Z. Peng R-H, Xiong A-S, Wang H-K (2007) Expression of the human Hepatitis B Virus large surface antigen gene in transgenic tomato plants. Clinical and Vaccine
Immunology 14: 464 - 469.
29. Lycett GW, Croy RR, Shirsat AH, Boulter D (1984) The complete nucleotide sequence of a Iegumin gene from pea (Pisum sativum L.) Nuc Acid Res 12: 4493 - 4506.
30. Madaliński K, Sylvan SP, Hellstrom U, Mikołajewicz J, Zembrzuska-Sadkowska E, Piontek E (2002) Antibody responses to preS components after immunization of children with low doses of BioHepB. Vaccine 20: 92 - 7.
31. Marcus L. Hartnett J, Storts DR (1996) The pGEM®-T and pGEM®-T Easy Vector Systems. Promega Notes Magazine 58: 36.
32. Martin-Vivaldi R, Nogueras F, Vignote ML, Salmeron J, Aguilar J, Romero M, Andrade R, De MM, Moreno JM, Perez J, Garcia G, Lopez H, Gomez L, Palacios A, Otero S, Suarez E, Poyatos A, Quintero I) (2000). Multicenter retrospective study of response to interferon in chronic hepatitis B. Rev Esp Enferm Dig 92: 561 - 572.
33. Mason HS, Lam DM-K, Arntzen CJ (1992) Expression of hepatitis B surface antigen in transgenic plants. Proc Natl Acad Sci USA 89: 11745 - 11749.
34. Mason HS, Thanavala Y, Arntzen CJ, Richter E (2003) Expression of immunogenic hepatitis B surface antigen in transgenic plants. US patent 6 551 820 B1
35. McCabe MS, Mohapatra UB, Debnath SC, Power JB, Davey MR (1999) Integration, expression and inheritance of two linked T-DNA marker genes in transgenic lettuce. Molecular Breeding 5: 329 - 344.
36. Mowat AM (2003) Anatomical basis of tolerance and immunity to intestinal antigens. Nature Rev 3: 331 - 341.
37. Mowat AM, Viney JL (1997) The anatomical basis of intestinal immunity. Immunol Rev 156: 145 - 166.
38. Płucienniczak A (1994a) Molecular cloning and sequencing of two complete genomes of Polish isolates of Human Hepatitis B Virus. Genebank, Accesion No. Z35716.
39. Płucienniczak A (1994b) Molecular cloning and sequencing of two complete genomes of Polish isolates of Human Hepatitis B Virus. Genebank, Accesion No. Z35717.
40. Pniewski T, Kapusta J, Płucienniczak A (2006) Agrobacterium-mediated transformation of yellow lupin to generate callus tissue producing HBV surface antigen in a long-term culture. J Appl Genet 47: 309 - 318.
41. Poonam P (2007) The biology of oral tolerance and issues related to oral vaccine design. Current Pharmaceutical Design 13: 2001 - 2007.
42. Richter LJ, Thanavala Y, Arntzen CJ, Mason HS (2000) Production of hepatitis B surface antigen in transgenic plants for oral immunization. Nature Biotechnology 18: 1167 - 1171.
43. Rukavtsova EB, Zolova OE, Burvanova NYa, Borisova VN, Bykov VA, Burvanov YaI (2003) Analysis of Transgenic Tobacco Plants Carrying the Gene for the Surface Antigen of the Hepatitis B Virus. Russian Journal of Genetics 39: 41 - 45.
44. Schenk RU, Hildebrandt AC (1972) Medium and techniques for induction and growth of monocotyledonous and dicotyledonous plant cell cultures. Can Journal of Botany 50: 199 - 204.
45. Singh NP, Mandal SK, Thakur A, Kapoor D, Anuradha S, Prakash A, Kohli R, Agarwal SK (2003). Efficacy of GM-CSF as an adjuvant to hepatitis B vaccination in patients with chronic renal failure-results of a prospective, randomized trial. Ren Fail 25: 255 - 266.
46. Shulga NYa, Rukavtsova EB. Krymsky ΜA, Borisova VN, Melnikov VA, Bykov VA, Buryanov Yal (2004) Expression and Characterization of Hepatitis B Surface Antigen in Transgenic Potato Plants. Biochemistry (Moscow) 69: 1158 - 1164.
47. Smith ML. Mason HS, Shuler ML (2002) Hepatitis B Surface Antigen (HBsAg) Expression in Plant Cell Culture: Kinetics of Antigen Accumulation in Batch Culture and Its Intracellular Form. Biotechnology and Bioengineering 80: 812 - 822.
48. Sojikul P, Buehner N, Mason HS (2003) A plant signal peptide-hepatitis B surface antigen fusion protein with enhanced stability and immunogenicity expressed in plant cells. Proc Natl Acad Sci USA 100: 2209 - 2214.
49. Sunil Kumar GB, Ganapathi TR, Revathi CJ, Prasad KSN, Bapat VA (2003a) Expression of hepatitis B surface antigen in transgenic banana plants and NT-1 cell line of tobacco. BARC News Lett 237: 85 - 96.
PL 217 212 B1
50. Sunil Kumar GB, Ganapathi TR, Revathi CJ, Prasad KSN, Bapal VA (2003b) Expression of hepatitis B surface antigen in tobacco cell suspension cultures. Prot Exp Purif 32: 10 - 17.
51. Sunil Kumar GB, Ganapathi TR. Revathi CJ, Srinivas L, Bapat VA (2005) Expression of hepatitis B surface antigen in transgenic banana plants. Planta 222: 484 - 493
52. Sunil Kumar GB, Srinivas L, Ganapathi TR, Bapat VA (2006) Hepathis B surface expression in transgenic tobacco (Nicotiana tabacum) plants using four different expression cassettes. Plant Cell Tiss Org 84: 315 - 323.
53. Sunil Kumar GB. Ganapathi IR. Srinivas L. Revathi CJ, Bapat VA (2006) Expression of hepatitis B surface antigen in potato hairy roots. Plant Sci 170: 918 - 925.
54. Thanavala Y, Yang Y-F, Lyons P, Mason HS, Arntzen CJ (1995) Immunogenicity of transgenic plant-derived hepatitis B surface antigen. Proc Natl Acad Sci USA 92: 3358 - 3361.
55. Vannaceyt G, Schmidt R, O'Connor-Sanchez A, Willmitzer L,, Rocha-Sosa M (1990) Construction of an intron-containing marker gene: Splicing of the intron in transgenic plants and its use in monitoring early events in Agrobacterium - mediated plant transformation. Mol Gen Genet 220: 245 - 250.
56. Walewska-Zielecka B, Świderska H, Płucienniczak G, Jończyk Μ, Nitkiewicz J, Plueienniczak A, Nowosławski A (1996) Etiology of chronic hepatitis as evaluated by liver biopsy and serum samples submitted to the Department of Immunopathology of the National Institute of Hygiene in 1993 - 1995. Przegląd Epidemiologiczny 50: 353 - 363.
57. Yamada Τ, Iwabuki Η, Kanno Τ, Tanaka H, Tomoji K, Fukuda H Kondo A, Seno Μ, Tanizawa K, Kuroda S (2001) Physiochcmical and immunological characterization of hepatitis B virus envelope particles exclusively consisting of the entire L (pre-S1 + pre-S2 + S) protein. Vaccine 19: 3154 - 3163.
58. Yanisch-Perron C, Vieira J, Messing J (1985) Improved M13 phage cloning vectors and host strains: nucleotide sequences of the M18mpl8 and pUC19 vectors. Gene 33: 103 - 119.
59. Yap I, Chan SH (1996) A new pre-S containing recombinant hepatitis B vaccine and its effect on non-responders; a preliminary observation. Ann Acad Med Singapore. 25: 120 - 2.
60. Young MD, Rosenthal MH, Dickson B, Du W, Maddrcy WC (2001) A multi-center controlled study of rapid hepatitis B accination using a novel triple antigen recombinant vaccine. Vaccine 19: 3437 - 3443.
61. Yuen MF, Lai CL (2001) Treatment of chronic hepatitis B. The Lancet Infectious Diseases 1; 232 - 241.
62. Zuckerman JN, Sabin C, Craig FΜ, Williams A, Zuckcrman AJ (1997) Immune response to a new hepatitis B vaccine in healthcare workers who had not responded to standard vaccine: randomised double blind dose-response study. BMJ 314: 329 - 33.
PL 217 212 B1
PL 217 212 B1
Wykaz sekwencji <110> Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk et al.
<120> Transgeniczne komórki roślinne produkujące białko antygenowe L-HBsAg oraz ich zastosowanie do wytwarzania szczepionki.
<210> 8 e211> 2741 <212> DNA <213> Artificial <220>
<223> Sekwencja kasety ekspresyjnej P35S-LHBsayw4-NOSt umieszczona w wektorze binarnym pKHBLBAR <400> 8 gaattcccca aggcttacgc aataccttcc acacagagaa gcttgcttca ctgaatcaaa agactggcga tcaacatggt aagaccaaag tccattgccc acaaatgcca gtcccaaaga cgtcttcaaa cccactatcc cacgggggac ctttcccgac ttacaatccc gctgggattc aatacaaacc gcctaccccg cacaaccttc tggctccagt cttctcgagg acccctgctc gagtctagac ccaaaattcg tggttatcgc cctcatcttc tccaggatct aacctctatg tcccatccca ctcctggctc ttggctttca tcccttttta cgagtaaaga agattgaatc aagcatgtaa agagtcccgc gataaattat taatgacgat caaactgttt ggctattccc caagttcctc cccagttggc cctgagaaat ctgtcagacg gattagcctt agcaggtctc caagaaggtt agatatattt caaaccaagg ggccatggag acagttcata ggagcacgac ggcaattgag agctatctgt tcattgcgat tggaccccca gcaagtggat ttcgcaagac tctagaggat caccagtttg aacaaggaca accccaccgc ttgccagcaa ctgtctccac caccaaactc tcaggaacag attggggacc gtgttacagg tcgtggtgga cagtccccaa tggatgtgtc ttgttggttc tcaacaacca tatccctcct tcatcctggg agtttactag gttatatgga ccgctgttac aggagtgcgt ctgttgccgg taattaacat aattatacat cgcgcgcggt gagcaatcga cgaattggaa actaattcgt tgtcttgtga ggcggctgat aggcctacct gtcgtgcgca ttcaatttca atcaagacga aaagatgcag ctcaagatca caagtaatag tcaaagattc cagagtctct acacttgtct acttttcaac cactttattg aaaggaaagg cccacgagga tgatgtgata ccttcctcta ccatggggca atccagcctt cctggccaga acggaggcct atccgcctcc ctttgagaaa ttcaagatcc taaaccctgt ctgcgctgaa cggggttttt cttctctcaa cctccaatca tgcggcgttt ttctggacta gcgtgggacc gttgctgtac ctttcggaaa tgccatttgt tgatgtggta caattttctt cgaagcagat tcttgcgatg gtaatgcatg ttaatacgcg gtcatctatg gaggctgact gtttctgctc cctgctggtt aatgaactgc acaccatcga caagagcaag tgtcttgcgt gaaagaatgc tctacccgag tcaaaagatt gaagtactat agattggagt aaatagagga tacgactcaa actccaaaaa aaagggtaat tgaagatagt ccatcgttga gcatcgtgga tctccactga tataaggaag gaatctttcc cagagcaaac cgccaacaag tttggggtgg tgcctctacc cactcatcct cagggtgaga tccgactact catggagaac cttgttgaca ttttctaggg ctcaccaacc tatcatcttc tcaaggtatg atgcagaacc caaaccttcg attcctatgg tcagtggttc ttgggggcca ttgtctttgg cgttcaaaca attatcatat acgttattta atagaagaca ttactagatc aacaaaaggt atgccgacag tgcgccaaga tgactgcccc aaacccacgt tcctttctgt tgatgaagct taacccacag caataatctc caggactaac tccagtatgg ctctaaaaag cctaacagaa tgacaagaag tatcaaagat atccggaaac ggaaaaggaa agatgcctct aaaagaagac cgtaagggat ttcatttcat accagcaatc acagcaaatc gtaggagctg agccctcagg aatcgccagt caggccatgc ggcctgtatt gcctctccca atcacatcag agaatcctca ggaactaccg tcctgtcctc ctcttcatcc ttgcccgtct tgcacgacta gacggaaatt gagtgggcct gtagggcttt agtctgtaca gtatacattt tttggcaata aatttctgtt tgagatgggt aaatatagcg gatcaaactt atgcccaaaa gcataactta taaatcagtg ccaagaaagc ccgaacactt gctcgtcgga t
atggttagag caggaaatca tgcatcaaga acgattcaag gtagttccca ctcgccgtaa aaaatcttcg acagtctcag ctcctcggat ggtggctcct gccgacagtg gttccaacca gacgcacaat ttggagagaa ctctgggatt cagattggga gagcattcgg ctcagggcat caggaaggca agtggaactc tccctgctgg tatcgtcaat gattcctagg caataccgca tgtgtcttgg caacttgtcc tgctgctatg gtcctctaat ctgttcaagg gcacctgtat cagcccgttt cccccactgt gcatcttgag aactgcagct aagtttctca gaattacgtt ttttatgatt cgcaaactag cggcactgtg acaacctctc gatattcgcg catctcctta ctcctcatct gatacatgtg aattcctctc
120 180 240 300 360 420 480 54 0 600 660 720 780 840 900 960 1020 1080 114 0 1200 1260 1320 1380 1440 1500 1560 1620 1680 1740 1800 1860 1920 1980 2040 2100 2160 2220 2280 2340 2400 2460 2520 2580 2640 2700 2741
PL 217 212 B1 <210> 9 <211> 2774 <212> DNA <213> Artificial <220>
<223> Sekwencja kasety ekspresyjnej P35S-LHBsadw4-NOSt umieszczona w wektorze binarnym pKHBLadwBAR <400> 9 gaattcccca gattagcctt ttcaatttca gaaagaatgc taacccacag atggttagag 60 aggcttacgc agcaggtctc atcaagacga tctacccgag caataatctc caggaaatca 120 aataccttcc caagaaggtt aaagatgcag tcaaaagatt caggactaac tgcatcaaga 180 acacagagaa agatatattt ctcaagatca gaagtactat tccagtatgg acgattcaag 240 gcttgcttca caaaccaagg caagtaatag agattggagt ctctaaaaag gtagttccca 300 ctgaatcaaa ggccatggag tcaaagattc aaatagagga cctaacagaa ctcgccgtaa 360 agactggcga acagttcata cagagtctct tacgactcaa tgacaagaag aaaatcttcg 420 tcaacatggt ggagcacgac acacttgtct actccaaaaa tatcaaagat acagtctcag 480 aagaccaaag ggcaattgag acttttcaac aaagggtaat atccggaaac ctcctcggat 540 tccattgccc agctatctgt cactttattg tgaagatagt ggaaaaggaa ggtggctcct 600 acaaatgcca tcattgcgat aaaggaaagg ccatcgttga agatgcctct gccgacagtg 660 gtcccaaaga tggaccccca cccacgagga gcatcgtgga aaaagaagac gttccaacca 720 cgtcttcaaa gcaagtggat tgatgtgata tctccactga cgtaagggat gacgcacaat 780 cccactatcc ttcgcaagac ccttcctcta tataaggaag ttcatttcat ttggagagaa 840 cacgggggac tctagaggat ccatgggagg ttggtcatca aaacctcgca aaggcatggg 900 gacgaatctt tctgttccca accctctggg attctttccc gatcatcagt tggaccctgc 960 attcggagcc aactcaaaca atccagattg ggacttcaac cccatcaagg accactggcc 1020 agcagccaac caggtaggag tgggagcatt cgggccaggg ctcacccctc cacacggcgg 1080 tattttgggg tggagccctc aggctcaggg catattgacc acagtgtcaa caattcctcc 1140 tcctgcctac accaatcggc agtcaggaag gcagcctact cccatctctc cacctctaag 1200 agacagtcat cctcaggcca tgcagtggaa ctccacaacc ttccaccaaa ctcttcaaga 1260 tcccagggtg agaggcctgt atttccctgc tggtggctcc agttcaggaa cagtaaaccc 1320 tgttccgact actgcctctc ccatatcgtc aatcttctcg aggattgggg accctgcgct 1380 gaacatggag aacatcacat caggattcct aggacccctg ctcgtgttac aggcggggtt 1440 tttcttgttg acaagaatcc tcacaatacc gcagagtcta gactcgtggt ggacttctct 1500 caattttcta gggggaacta ccgtgtgtct tggccaaaat tcgcagtccc caacctccaa 1560 tcactcacca acctcctgtc ctccaacttg tcctggttat cgctggatgt gtctgcggcg 1620 ttttatcatc ttcctcttca tcctgctgct atgcctcatc ttcttgttgg ttcttctgga 1680 ctatcaaggt atgttgcccg tctgtcctct aattccagga tcttcaacaa ccagcgtggg 1740 accatgcaga acctgcacga ctactgttca aggaacctct atgtatccct cctgttgctg 1800 taccaaacct tcggacggaa attgcacctg tattcccatc ccatcatcct gggctttcgg 1860 aaaattccta tgggagtggg cctcagcccg tttctcctgg ctcagtttac tagtgccatt 1920 tgttcagtgg ttcgtagggc tttcccccac tgtttggctt tcagttatat ggatgatgtg 1980 gtattggggg ccaagtctgt acagcatctt gagtcccttt ttaccgctgt taccaatttt 2040 cttttgtctt tgggtataca tttaactgca gctcgagtaa agaaggagtg cgtcgaagca 2100 gatcgttcaa acatttggca ataaagtttc tcaagattga atcctgttgc cggtcttgcg 2160 atgattatca tataatttct gttgaattac gttaagcatg taataattaa catgtaatgc 2220 atgacgttat ttatgagatg ggtttttatg attagagtcc cgcaattata catttaatac 2280 gcgatagaag acaaaatata gcgcgcaaac taggataaat tatcgcgcgc ggtgtcatct 2340 atgttactag atcgatcaaa cttcggcact gtgtaatgac gatgagcaat cgagaggctg 2400 actaacaaaa ggtatgccca aaaacaacct ctccaaactg tttcgaattg gaagtttctg 2460 ctcatgccga caggcataac ttagatattc gcgggctatt cccactaatt cgtcctgctg 2520 gtttgcgcca agataaatca gtgcatctcc ttacaagttc ctctgtcttg tgaaatgaac 2580 tgctgactgc cccccaagaa agcctcctca tctcccagtt ggcggcggct gatacaccat 2640 cgaaaaccca cgtccgaaca cttgatacat gtgcctgaga aataggccta cctcaagagc 2700 aagtcctttc tgtgctcgtc ggaaattcct ctcctgtcag acggtcgtgc gcatgtcttg 2760 cgttgatgaa gett 2774
PL 217 212 B1
| <210> | 16 |
| <211> | 1124 |
| <212> | DNA |
| <213> | Artificial |
| <220> | |
| <223> | Sekwencja kasety ekspresyjnej PNOS-bar-g7t umieszczonej |
| w wektorach binarnych pKHBLBAR i pKHBLadwBAR | |
| <400> | 16 |
aagcttaaca ctgatagttt aaactgaagg cgggaaacga caatctgatc atgagcggag 60 aattaaggga gtcacgttat gacccccgcc gatgacgcgg gacaagccgt tttacgtttg 120 gaactgacag aaccgcaacg ttgaaggagc cactcagccg cgggtttctg gagtttaatg 180 agctaagcac atacgtcaga aaccattatt gcgcgttcaa aagtcgccta aggtcactat 240 cagctagcaa atatttcttg tcaaaaatgc tccactgacg ttccataaat tcccctcggt 300 atccaattag agtctcatat tcactctcaa tccaaataat ctgcaagatc tatgagccca 360 gaacgacgcc cggccgacat ccgccgtgcc accgaggcgg acatgccggc ggtctgcacc 420 atcgtcaacc actacatcga gacaagcacg gtcaacttcc gtaccgagcc gcaggaaccg 480 caggagtgga cggacgacct cgtccgtctg cgggagcgct atccctggct cgtcgccgag 540 gtggacggcg aggtcgccgg catcgcctac gcgggcccct ggaaggcacg caacgcctac 600 gactggacgg ccgagtcgac cgtgtacgtc tccccccgcc accagcggac gggactgggc 660 tccacgctct acacccacct gctgaagtcc ctggaggcac agggcttcaa gagcgtggtc 720 gctgtcatcg ggctgcccaa cgacccgagc gtgcgcatgc acgaggcgct cggatatgcc 780 ccccgcggca tgctgcgggc ggccggcttc aagcacggga actggcatga cgtgggtttc 840 tggcagctgg acttcagcct gccggtaccg ccccgtccgg tcctgcccgt caccgagatc 900 tgatgacccc tagaggatcc atcttgaaag aaatatagtt taaatattta ttgataaaat 960 aacaagtcag gtattatagt ccaagcaaaa acataaattt attgatgcaa gtttaaattc 1020 agaaatattt caataactga ttatatcagc tggtacattg ccgtagatga aagactgagt 1080 acaatattat atataataca taaattcratcj atatacrctacr ctta 1124
Claims (8)
1. Transgeniczna komórka roślinna zdolna do ekspresji dużego antygenu powierzchniowego L-HBsAg wirusa HBV szczepu ayw4 lub adw4 na poziomie > 2 ąg/g św. m., przy czym zawiera ona cząsteczkę T-DNA składającą się z sekwencji granicznych T-DNA oraz umieszczonych pomiędzy nimi dwóch kaset ekspresyjnych:
- pierwszej kasety ekspresyjnej składającej się z sekwencji kodującej białko L-HBsAg wirusa HBV szczepu ayw4 lub adw4 oraz kontrolujących jej ekspresję sekwencji promotora 35S RNA CaMV z pojedynczym enhancerem i terminatora transkrypcji syntazy nopalinowej (NOSt), korzystnie zawierającą co najmniej jedną spośród sekwencji: SEQ ID No. 8 i SEQ ID No. 9. oraz
- drugiej kasety ekspresyjnej składającej się z sekwencji kodującej gen oporności na herbicydy fosfinotricynowe, korzystnie genu bar oraz kontrolujących jej ekspresję sekwencji regulatorowych, korzystnie sekwencji promotora syntazy nopalinowej (PNOS) i terminatora transkrypcji g7t, korzystnie zawierającą sekwencję SEQ ID No. 16.
2. Komórka według zastrz. 1, znamienna tym, że jest komórką sałaty albo tytoniu.
3. Zastosowanie komórki roślinnej określonej w zastrz. 1 - 2 do wytwarzania doustnej szczepionki przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B.
4. Zastosowanie według zastrz. 3, znamienne tym, że stosowane komórki roślinne mają postać biomasy roślinnej, zwłaszcza liofilizowanego materiału roślinnego, korzystnie sałaty.
5. Zastosowanie według zastrz. 3, znamienne tym, że wytwarzana szczepionka ma postać wybraną spośród: zawiesiny, syropu, granulatu, tabletek, kapsułek.
6. Zastosowanie komórki roślinnej określonej w zastrz. 1 - 2 do wytwarzania aplikowanej parenteralnie lub donosowo szczepionki przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B.
7. Zastosowanie według zastrz. 6, znamienne tym, że stosowane komórki roślinne, korzystnie tytoniu, wytwarzają białka dużego antygenu powierzchniowego L-HBsAg wirusa HBV, które mogą być ekstrahowane i oczyszczone.
8. Zastosowanie według zastrz. 6, znamienne tym, że wytwarzana szczepionka ma postać wybraną spośród zastrzyku podawanego na drodze iniekcji parenteralnej lub podawanych donosowo aerozolu lub kropel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL398442A PL217212B1 (pl) | 2009-01-23 | 2009-01-23 | Transgeniczne komórki roślinne produkujące białko antygenowe L-HBsAg oraz ich zastosowanie do wytwarzania szczepionki |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL398442A PL217212B1 (pl) | 2009-01-23 | 2009-01-23 | Transgeniczne komórki roślinne produkujące białko antygenowe L-HBsAg oraz ich zastosowanie do wytwarzania szczepionki |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL398442A1 PL398442A1 (pl) | 2012-08-13 |
| PL217212B1 true PL217212B1 (pl) | 2014-06-30 |
Family
ID=46642264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL398442A PL217212B1 (pl) | 2009-01-23 | 2009-01-23 | Transgeniczne komórki roślinne produkujące białko antygenowe L-HBsAg oraz ich zastosowanie do wytwarzania szczepionki |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL217212B1 (pl) |
-
2009
- 2009-01-23 PL PL398442A patent/PL217212B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL398442A1 (pl) | 2012-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Huang et al. | Virus-like particle expression and assembly in plants: hepatitis B and Norwalk viruses | |
| Lou et al. | Expression of the human hepatitis B virus large surface antigen gene in transgenic tomato plants | |
| Pniewski et al. | Low-dose oral immunization with lyophilized tissue of herbicide-resistant lettuce expressing hepatitis B surface antigen for prototype plant-derived vaccine tablet formulation | |
| CN100410268C (zh) | 免疫原性的乙型肝炎表面抗原在转基因植物中的表达 | |
| Carrillo et al. | Induction of a virus-specific antibody response to foot and mouth disease virus using the structural protein VP1 expressed in transgenic potato plants | |
| Gao et al. | Oral immunization of animals with transgenic cherry tomatillo expressing HBsAg | |
| Shchelkunov et al. | Immunogenicity of a novel, bivalent, plant-based oral vaccine against hepatitis B and human immunodeficiency viruses | |
| Santi et al. | Virus-like particles production in green plants | |
| Huang et al. | Rapid, high-level production of hepatitis B core antigen in plant leaf and its immunogenicity in mice | |
| Pan et al. | Foliar extracts from transgenic tomato plants expressing the structural polyprotein, P1-2A, and protease, 3C, from foot-and-mouth disease virus elicit a protective response in guinea pigs | |
| Yusibov et al. | Plant viral vectors based on tobamoviruses | |
| Pniewski et al. | Plant expression, lyophilisation and storage of HBV medium and large surface antigens for a prototype oral vaccine formulation | |
| US7879338B2 (en) | Vectors and methods for immunization against norovirus using transgenic plants | |
| Guan et al. | Overview of expression of hepatitis B surface antigen in transgenic plants | |
| Shulga et al. | Expression and characterization of hepatitis B surface antigen in transgenic potato plants | |
| Khandelwal et al. | Expression of hemagglutinin protein of rinderpest virus in transgenic tobacco and immunogenicity of plant-derived protein in a mouse model | |
| Yang et al. | Immunogenicity and virus-like particle formation of rotavirus capsid proteins produced in transgenic plants | |
| PL216099B1 (pl) | Transgeniczne komórki roslinne produkujace bialko antygenowe HBcAg oraz ich zastosowanie do wytwarzania szczepionki | |
| US8591915B2 (en) | Plant-derived vaccines against respiratory syncytial virus | |
| EP2173885B1 (en) | Expression cassette, t-dna molecule, plant expression vector, transgenic plant cell as well as their use in the manufacturing of a vaccine | |
| PL217212B1 (pl) | Transgeniczne komórki roślinne produkujące białko antygenowe L-HBsAg oraz ich zastosowanie do wytwarzania szczepionki | |
| PL217229B1 (pl) | Transgeniczne komórki roślinne produkujące białko antygenowe M-HBsAg oraz ich zastosowanie do wytwarzania szczepionki | |
| Khattak et al. | Characterization of expression of Puumala virus nucleocapsid protein in transgenic plants | |
| US20010053367A1 (en) | Vaccines expressed in plants | |
| Kalenahalli et al. | Stability and inheritance analysis of transgenic tobacco expressing hepatitis B surface antigen. |