
تعداد نشریات | 162 |
تعداد شمارهها | 6,683 |
تعداد مقالات | 72,065 |
تعداد مشاهده مقاله | 128,919,963 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 101,703,104 |
Serological Evaluation of H9-RBD-Pichia, a Novel Recombinant Influenza Vaccine, in BALB/c Mice | ||
Iranian Journal of Veterinary Medicine | ||
مقاله 3، دوره 19، شماره 1، فروردین 2025، صفحه 23-30 اصل مقاله (2.14 M) | ||
نوع مقاله: Original Articles | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.32598/ijvm.19.1.1005421 | ||
نویسندگان | ||
Amir Asghari Baghkheirati1؛ Mohammad Hadi Sekhavati2؛ Seyed Mostafa Peighambari1؛ Kiarash Ghazvini3؛ Jamshid Razmyar* 1 | ||
1Department of Avian Health and Diseases, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran. | ||
2Department of Animal Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran. | ||
3Department of Microbiology and Virology, School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran. | ||
چکیده | ||
Background: The H9N2 influenza virus is one of the most important subtypes of influenza that has caused irreparable damage to the poultry industry, and many efforts are underway to develop its recombinant vaccines. Objectives: This study aims to evaluate the effectiveness of H9-RBD-Pichia, a novel recombinant subunit vaccine, in stimulating the immune system and producing hemagglutinin-inhibiting antibodies in mice. Methods: A total of 24 female BALB/c mice were purchased and randomly divided into six groups: Group 1 received oral administration of lysed yeast twice, group 2 received one injection of lysed yeast, group 3 received two injections of lysed yeast, group 4 received one injection of pure recombinant protein, group 5 received two injections of pure recombinant protein and group 6 was negative control. Prime and booster immunizations were performed on days 14 and 28, respectively. Sera samples were collected on day 42. Hemagglutination (HA) and hemagglutination inhibition (HI) assays were performed on antigen and sera samples, respectively. Results: HA titers of 1:4, 1:4, and 1:32 were seen in the positive control, intact, and bead-treated yeasts, respectively, showing the functionality of the expressed H9-RBD recombinant protein. HI assay showed this vaccine could stimulate the immune system and produce anti-hemagglutinin antibodies in mice. The highest antibody titer (1:512) was observed when yeast lysate was injected twice on days 14 and 28. Conclusion: The H9-RBD-Pichia vaccine has been produced based on genetic engineering technology and could produce high titers of hemagglutinin-inhibiting antibodies in mice. | ||
کلیدواژهها | ||
H9N2؛ Influenza؛ Pichia pastoris؛ Recombinant vaccine | ||
عنوان مقاله [English] | ||
ارزیابی سرولوژیکی H9-RBD-Pichia، یک واکسن نوترکیب جدید آنفلوانزا، در موش BALB/c | ||
نویسندگان [English] | ||
امیر اصغری باغخیراتی1؛ محمد هادی سخاوتی2؛ سید مصطفی پیغمبری1؛ کیارش قزوینی3؛ جمشید رزمیار1 | ||
1گروه بهداشت و بیماری های پرندگان، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
2گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران. | ||
3مرکز تحقیقات مقاومت آنتی بیوتیکی دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران | ||
چکیده [English] | ||
زمینه مطالعه: ویروس آنفولانزای H9N2 یکی از مهمترین تحت تیپهای آنفلوانزا است که خسارات جبرانناپذیری به صنعت طیور وارد کرده است و تلاشهای زیادی برای تولید واکسنهای نوترکیب آن در حال انجام است. هدف: هدف از این مطالعه بررسی اثربخشی واکسن جدید زیرواحد نوترکیب H9-RBD-Pichia در تحریک سیستم ایمنی و تولید آنتیبادیهای مهارکننده هماگلوتینین در موش است. روش کار: 24 موش ماده BALB/c خریداری و به طور تصادفی به شش گروه تقسیم شدند. گروه 1: دوبار تجویز خوراکی مخمر لیز شده. گروه 2: یکبار تزریق مخمر لیز شده. گروه 3: دوبار تزریق مخمر لیز شده. گروه 4: یکبار تزریق پروتئین نوترکیب خالص. گروه 5: دوبار تزریق پروتئین نوترکیب خالص و گروه 6: کنترل منفی. واکسیناسیون اولیه و یادآور به ترتیب در روزهای 14 و 28 انجام شد. نمونه های سرم در روز 42 جمعآوری شدند. آزمایشات هماگلوتیناسیون (HA) و ممانعت ازهماگلوتیناسیون (HI) به ترتیب بر روی نمونه های آنتی ژن و سرم انجام شد. نتایج: تیترهای HA 1:4، 1:4 و 1:32 به ترتیب در مخمرهای کنترل مثبت، دست نخورده و تیمار شده با گوی شیشه ای مشاهده شد که نشان دهنده ی عملکرد پروتئین نوترکیب H9-RBD بیان شده است. با انجام سنجش HI، مشاهده شد که این واکسن می تواند سیستم ایمنی را تحریک کرده و آنتی بادی های ممانعت کننده از هماگلوتینین را در موش تولید کند. بالاترین تیتر آنتی بادی (1:512) زمانی مشاهده شد که مخمر لیز شده، دو بار در روزهای 14 و 28 تزریق شد. نتیجهگیری نهایی: واکسن H9-RBD-Pichia بر اساس فناوری مهندسی ژنتیک تولید شده است و می تواند تیتر بالایی از آنتی بادی های مهارکننده هماگلوتینین را در موش تولید کند. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
H9N2, آنفولانزا, پیکیا پاستوریس, واکسن نوترکیب, نمایش سطحی | ||
اصل مقاله | ||
Introduction
The H9-RBD-Pichia is a novel recombinant subunit vaccine produced based on the surface display of the receptor binding site (RBD) of the hemagglutinin antigen in Pichia pastoris yeast using genetic engineering technology. This study aims to evaluate the effectiveness of this vaccine in stimulating the immune system and producing hemagglutinin-inhibiting antibodies in mice.
Abdi, H. M., Mayahi, M., Boroomand, Z., & Shoshtari, A. (2021). Avian influenza-killed vaccine on tissue distribution and shedding of avian influenza virus H9N2 in ducklings. Archives of Razi Institute, 76(3), 437–444. [DOI:10.22092/ari.2020.342078.1452] [PMID]
Athmaram, T. N., Saraswat, S., Santhosh, S. R., Singh, A. , Suryanarayana, W. S., & Priya, R., et al. (2011). Yeast expressed recombinant Hemagglutinin protein of novel H1N1 elicits neutralising antibodies in rabbits and mice. Virology Journal, 8, 524. [DOI:10.1186/1743-422X-8-524][PMID]
Balamurugan, V., Venkatesan, G., Sen, A., Annamalai, L., Bhanuprakash, V., & Singh, R. K. (2010). Recombinant protein-based viral disease diagnostics in veterinary medicine. Expert Review of Molecular Diagnostics, 10(6), 731–753. [DOI:10.1586/erm.10.61] [PMID]
Buckholz, R. G., & Gleeson, M. A. (1991). Yeast systems for the commercial production of heterologous proteins. Bio/technology (Nature Publishing Company), 9(11), 1067–1072.[DOI:10.1038/nbt1191-1067] [PMID]
de Sá Magalhães, S., & Keshavarz-Moore, E. (2021). Pichia pastoris (Komagataella phaffii) as a cost-effective tool for vaccine production for low-and middle-income countries (LMICs). Bioengineering (Basel, Switzerland), 8(9), 119. [DOI:10.3390/bioengineering8090119][PMID]
Delrue, I., Verzele, D., Madder, A., & Nauwynck, H. J. (2012).Inactivated virus vaccines from chemistry to prophylaxis: Merits, risks and challenges. Expert Review of Vaccines, 11(6), 695–719. [DOI:10.1586/erv.12.38] [PMID]
Ferrara, M. A., Severino, N. M., Mansure, J. J., Martins, A. S., Oliveira, E. , & Siani, A. C., et al. (2006). Asparaginase production by a recombinant Pichia pastoris strain harbouring Saccharomyces cerevisiae ASP3 gene. Enzyme and Microbial Technology, 39(7), 1457-1463. [DOI:10.1016/j.enzmictec.2006.03.036]
Ghadimipour, R., Ghadimipour, I., Ameghi, A., Masoudi, S., Sedigh-Eteghad, S., & Ebrahimi, M. M. (2014). Monitoring virus harvesting time in embryonated chicken eggs inoculated with avian influenza H9N2 vaccine strain. Archives of Razi Institute, 69(1), 35-39. [Link]
Hadipour, M. M. (2010). H9N2 avian influenza virus antibody titers in human population in fars province, Iran. Brazilian Journal of Poultry Science, 12(3), 160-164. [DOI:10.1590/S1516-635X2010000300004]
Heidari, A., Mancin, M., Nili, H., Pourghanbari, G. H., Lankarani, K. B., & Leardini, S., et al. (2016). Serological evidence of H9N2 avian influenza virus exposure among poultry workers from Fars province of Iran. Virology Journal, 13, 16. [DOI:10.1186/s12985-016-0472-z] [PMID]
Iqbal, M., Yaqub, T., Mukhtar, N., Shabbir, M. Z., & McCauley, J. W. (2013). Infectivity and transmissibility of H9N2 avian influenza virus in chickens and wild terrestrial birds. Veterinary Research, 44(1), 100. [DOI:10.1186/1297-9716-44-100][PMID]
Juturu, V., & Wu, J. C. (2018). Heterologous protein expression in Pichia pastoris: Latest research progress and applications. Chembiochem: A European Journal of Chemical Biology, 19(1), 7–21. [DOI:10.1002/cbic.201700460] [PMID]
Karbalaei, M., Rezaee, S. A., & Farsiani, H. (2020). Pichia pastoris: A highly successful expression system for optimal synthesis of heterologous proteins. Journal of Cellular Physiology, 235(9), 5867–5881. [DOI:10.1002/jcp.29583][PMID]
Lee, S. W., Markham, P. F., Coppo, M. J., Legione, A. R., Markham, J. F., & Noormohammadi, A. H., et al. (2012). Attenuated vaccines can recombine to form virulent field viruses. Science, 337(6091), 188. [DOI:10.1126/science.1217134] [PMID]
Lei, H., Jin, S., Karlsson, E., Schultz-Cherry, S., & Ye, K. (2016). Yeast surface-displayed H5N1 avian influenza vaccines. Journal of Immunology Research, 2016,[DOI:10.1155/2016/4131324][PMID] Lei, H., Xie, B., Gao, T., Cen, Q., & Ren, Y. (2020). Yeast display platform technology to prepare oral vaccine against lethal H7N9 virus challenge in mice. Microbial Cell Factories, 19(1), 53. [DOI:10.1186/s12934-020-01316-1][PMID]
Liu, Y., Wu, C., Wang, J., Mo, W., & Yu, M. (2013). Codon optimization, expression, purification, and functional characterization of recombinant human IL-25 in Pichia pastoris. Applied Microbiology and Biotechnology, 97(24), 10349–10358.[DOI:10.1007/s00253-013-5264-4][PMID]
Lopez, C. E., & Legge, K. L. (2020). Influenza A virus vaccination: Immunity, protection, and recent advances toward a universal vaccine. Vaccines, 8(3), 434. [DOI:10.3390/vaccines8030434][PMID]
Maccani, A., Landes, N., Stadlmayr, G., Maresch, D., Leitner, C., & Maurer, M., et al. (2014). Pichia pastoris secretes recombinant proteins less efficiently than Chinese hamster ovary cells but allows higher space‐time yields for less complex proteins. Biotechnology Journal, 9(4), 526-537.[DOI:10.1002/biot.201300305][PMID]
Mascola, J. R., & Fauci, A. S. (2020). Novel vaccine technologies for the 21st century. Nature Reviews Immunology, 20(2), 87-88.[DOI:10.1038/s41577-019-0243-3][PMID]
Nili, H., & Asasi, K. (2003). Avian influenza (H9N2) outbreak in Iran. Avian Diseases, 47(3 Suppl), 828–831. [DOI:10.1637/0005-2086-47.s3.828] [PMID]
Pietrzak, M., Macioła, A., Zdanowski, K., Protas-Klukowska, A. M., Olszewska, M., & Śmietanka, K., et al. (2016). An avian influenza H5N1 virus vaccine candidate based on the extracellular domain produced in yeast system as subviral particles protects chickens from lethal challenge. Antiviral Research, 133, 242-249. [DOI:10.1016/j.antiviral.2016.08.001] [PMID]
Pusch, E. A., & Suarez, D. L. (2018). The multifaceted zoonotic risk of H9N2 avian Veterinary Sciences, 5(4), 82.[DOI:10.3390/vetsci5040082][PMID]
Radmehri, M., Talebi, A., Ameghi Roudsari, A., Mousaviyan, S. M., Gholipour, M. A. J., & Taghizadeh, M. (2021). Comparative study on the efficacy of MF 59, ISA70 VG, and nano-aluminum hydroxide adjuvants, alone and with nano-selenium on humoral immunity induced by a bivalent newcastle+ avian influenza vaccine in chickens. Archives of Razi Institute, 76(5), 1213-1220. [PMID]
Ríos-Hernández, M., Dos-Santos, N. J., Silvia-Cardoso, Bello-Gárciga, J. L., & Pedroso, M. (1994). Immunopharmacological studies of beta-1, 3-glucan. Archives of Medical Research, 25(2), 179-180. [PMID]
Sekhavati, M. H. (2024). Antimicrobial peptides, their significance and challenges in veterinary medicine. Journal of Poultry Sciences and Avian Diseases, 2(4), 54-55. [DOI: 10.61838/kman.jpsad.2.4]
Sano, K., & Ogawa, H. (2014). Hemagglutination (Inhibition) assay. Methods in Molecular Biology (Clifton, N.J.), 1200, 47–52.[DOI:10.1007/978-1-4939-1292-6_4] [PMID]
Song, W., & Qin, K. (2020). Human‐infecting influenza A (H9N2) virus: A forgotten potential pandemic strain? Zoonoses and Public Health, 67(3), 203-212. [DOI:10.1111/zph.12685] [PMID]
Stubbs, A. C., Martin, K. S., Coeshott, C., Skaates, S. V., Kuritzkes, D. R., & Bellgrau, D., et al. (2001). Whole recombinant yeast vaccine activates dendritic cells and elicits protective cell-mediated immunity. Nature Medicine, 7(5), 625–629.[DOI:10.1038/87974] [PMID]
Swayne, D. E. (2012). Impact of vaccines and vaccination on global control of avian influenza. Avian Diseases, 56(4 Suppl), 818–828. [DOI:10.1637/10183-041012-Review.1] [PMID]
Wang, S. C., Liao, H. Y., Zhang, J. Y., Cheng, T. R., & Wong, C. (2019). Development of a universal influenza vaccine using hemagglutinin stem protein produced from Pichia pastoris. Virology, 526, 125-137. [DOI:10.1016/j.virol.2018.10.005] [PMID]
Wasilenko, J. L., Sarmento, L., Spatz, S., & Pantin-Jackwood, M. (2010). Cell surface display of highly pathogenic avian influenza virus hemagglutinin on the surface of Pichia pastoris cells using α‐agglutinin for production of oral vaccines. Biotechnology Progress, 26(2), 542-547. [DOI: 10.1002/btpr.343] [PMID]
Wu, N. C., & Wilson, I. A. (2020). Influenza hemagglutinin structures and antibody recognition. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 10(8), a038778. [DOI:10.1101/cshperspect.a038778][PMID]
Zhang, L., Liu, W. Q., & Li, J. (2020). Establishing a eukaryotic Pichia pastoris cell-free protein synthesis system. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 8, [DOI:10.3389/fbioe.2020.00536] [PMID] | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,983 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 834 |