Застосування фотодінамічного методу у вакцинології

Автор(и)

  • Світлана Калініченко I. Інститут мікробіології та імунології ім. І.І. Мечникова НАМНУ, Україна
  • Артур Мартинов Mechnikov Institute of Microbiology and Immunology of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine, Україна https://orcid.org/0000-0003-1428-0085
  • Христина Мелентієва Mechnikov Institute of Microbiology and Immunology of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine, Україна
  • Тетяна Антушева I. Інститут мікробіології та імунології ім. І.І. Мечникова НАМНУ, Україна
  • Ольга Коваленко SI " І. Mechnikov Institute of Microbiology and Immunology of National Academy of Medical Sciences of Ukraine", Україна
  • Петро Оветчин І. Mechnikov Institute of Microbiology and Immunology of National Academy of Medical Sciences of Ukraine, Україна

DOI:

https://doi.org/10.5281/zenodo.11635515

Ключові слова:

фітоінактиватори, бактеріофаг, бактерії, вакцини

Анотація

В даний час для інактивації вакцинних антигенів використовують токсичні речовини, які вступають в хімічну реакцію з антигеном і змінюють його хімічну структуру або конфігурацію, в результаті чого після ковалентної реакції з інактиваторами виникають аномальні антигенні детермінанти, що підвищують реактогенність і алергенність вакцинних препаратів [1-3]. Одним із сучасних напрямів розвитку науки, пов’язаних з удосконаленням вакцинних препаратів, є використання речовин, які є безпечними та не призводять до появи аномальних антигенних детермінант для інактивації збудників. До таких речовин можна віднести фотосенсибілізатори. Використання фотоінактивованих збудників є основою для створення новітніх вакцинних препаратів. Флавіни — це речовини, здатні до фотомодифікації, тобто здатні переносити заряд при поглинанні фотонів, що опосередковує клітинну передачу сигналів або експресію генів в ендогенних білкових комплексах, таких як домени сприйняття напруги світла й кисню в бактеріях і рослинах. На відміну від інших речовин для інактивації вакцин, флавоноїди, які використовуються в медичній та фармацевтичній промисловості, класифікуються як "ЗВБ" (загалом вважаються безпечними) за класом токсичності Управління з контролю за продуктами й ліками (FDA). Матеріали та методи. Об’єктом дослідження є бактеріофаг полівалентний Піофаг®. Референс-штами бактерій (Staphylococcus aureus ATCC 25923 (F-49), Escherichia coli ATCC 25922 (F-50) та Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 (F-51). Як джерело ультрафіолету використовували бактерицидні опромінювачі (бактерицидна довжина хвилі 253,7 нм). Як фотоінактиватор використовували розчин рибофлавіну в полісорбаті-80 0,02–1,0 % (Fluka, Австрія). Отримані результати свідчать про те, що ультрафіолетові промені викликають, швидше за все, локальні зміни нуклеїнової кислоти вірусу Піофаг®, що призводить до заміни окремих основ, тому реверсії штамів бактеріофагів, що входять до складу Піофаг®, не відбулося. Згідно з результатами експерименту, найкращі концентрації рибофлавіну для подальших експериментів були встановлені 0,02% та 0,01% при УФ протягом 15 хвилин.

Посилання

Bumah, V.V.; Masson-Meyers, D.S.; Awosika, O.; Zacharias, S.; Enwemeka, C.S. The viability of human cells irradiated with 470-nm light at various radiant energies in vitro. Lasers Med. Sci. 2021, 36, 1661–1670.

Makdoumi, K.; Hedin, M.; Bäckman, A. Different photodynamic effects of blue light with and without riboflavin on methicillinresistant Staphylococcus aureus (MRSA) and human keratinocytes in vitro. Lasers Med. Sci. 2019, 34, 1799–1805.

Informational and analytical search for innovative methods of virus inactivation / Kalinichenko S.V., Martynov A.V., Toryanyk I.I., Dubinina N.V., Tishchenko I.Yu. // Innovative ways of improving medicine, psychology and biology: collective monograph / Khrebtii H. – etc. - International Science Group. - Boston: Primedia eLaunch, 2023. 305. Available at: DOI - 10.46299/ISG.2023.MONO.MED.2. p. 250-268

Abonnenc M., Crettaz D., Sonego G. et al. Towards the understanding of the UV light, riboflavin and additive solution contributions to the in vitro lesions observed in Mirasol®-treated platelets. Transfus. Clin. Biol. 2019. 26 (4). 209-216.

Hermida-Nogueira L., Barrachina M.N., Izquierdo I., et al. Proteomic analysis of extracellular vesicles derived from platelet concentrates treated with Mirasol® identifies biomarkers of platelet storage lesion. J. Proteomics. 2020. 210. 103529.

Inactivation of patogenens by the photodynamic metod / Kalinichenko S., Dubinina N. // Scientific space: integration of traditional and innovative processes : Scientific monograph. Riga, Latvia : “Baltija Publishing”, 2023. 600 p. – P. 171-195. ISBN: 978-9934-26-310-1 DOI: https://doi.org/10.30525/978-9934-26-310-1

Akasov R.A., Sholina N.V., Khochenkov D.A., et al. Photodynamic therapy of melanoma by blue-light photoactivation of flavin mononucleotide. Sci Rep. 2019. 9 (1). 9679.

Modern methods of vaccine development: study of optimal conditions of photodynamic inactivation / Melentieva H., Martynov A., Kalinichenko S., Antusheva T., Ovetchyn P. Annals of the Mechnikovsky Institute 2023. No. 4, pp. 4-11. https://journals.uran.ua/ami/article/view/288795/285517

Khan S., Rayis M., Rizvi A., et al. ROS mediated antibacterial activity of photoilluminated riboflavin: a photodynamic mechanism against nosocomial infections. Toxicology reports. 2019. 6. 136-142.

Laboratory tests. Microbiological and virological diagnostics / ed. M. Kh. Turyanova, M. Kappa - M.: Kappa, 1995. - 111 p.

Wang, T.; Dong, J.; Yin, H.; Zhang, G. Blue light therapy to treat candida vaginitis with comparisons of three wavelengths: An in vitro study. Lasers Med. Sci. 2020, 35, 1329–1339.

Sousa V,. Gomes A.T.P.C., Freitas A., et al. Photodynamic Inactivation of Candida albicans in Blood Plasma and Whole Blood. Antibiotics (Basel). 2019.8(4). 221. doi:10.3390/antibiotics8040221. ].

Makdoumi, K.; Hedin, M.; Bäckman, A. Different photodynamic effects of blue light with and without riboflavin on methicillinresistant Staphylococcus aureus (MRSA) and human keratinocytes in vitro. Lasers Med. Sci. 2019, 34, 1799–1805.

Terrosi, C.; Anichini, G.; Docquier, J.D.; Gori Savellini, G.; Gandolfo, C.; Pavone, F.S.; Cusi, M.G. Efficient Inactivation of

SARS-CoV-2 and Other RNA or DNA Viruses with Blue LED Light. Pathogens 2021, 10, 1590. [CrossRef]

Bumah, V.V.; Masson-Meyers, D.S.; Awosika, O.; Zacharias, S.; Enwemeka, C.S. The viability of human cells irradiated with 470-nm light at various radiant energies in vitro. Lasers Med. Sci. 2021, 36, 1661–1670.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-06-15

Як цитувати

Калініченко, С., Мартинов, А., Мелентієва, Х., Антушева, Т., Коваленко, О., & Оветчин, П. (2024). Застосування фотодінамічного методу у вакцинології. Анали Мечниковського Інституту, (2), 48–53. https://doi.org/10.5281/zenodo.11635515

Номер

Розділ

Дослідні статті