[go: up one dir, main page]

RU2843185C1 - Method for assessing antileukemic activity of preparations - Google Patents

Method for assessing antileukemic activity of preparations Download PDF

Info

Publication number
RU2843185C1
RU2843185C1 RU2024132886A RU2024132886A RU2843185C1 RU 2843185 C1 RU2843185 C1 RU 2843185C1 RU 2024132886 A RU2024132886 A RU 2024132886A RU 2024132886 A RU2024132886 A RU 2024132886A RU 2843185 C1 RU2843185 C1 RU 2843185C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
virus
values
activity
preparations
incubation
Prior art date
Application number
RU2024132886A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Сергеевич Власенко
Наталья Николаевна Новикова
Евгений Алексеевич Вишневский
Светлана Анатольевна Терновская
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Омский аграрный научный центр" (ФГБНУ "Омский АНЦ")
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Омский аграрный научный центр" (ФГБНУ "Омский АНЦ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Омский аграрный научный центр" (ФГБНУ "Омский АНЦ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2843185C1 publication Critical patent/RU2843185C1/en

Links

Abstract

FIELD: veterinary immunology.
SUBSTANCE: invention refers to veterinary immunology, namely to a method for assessing antileukemic activity of preparations. Method for evaluating antileukemic activity of preparations, including the isolation of a cell culture, the introduction of a virus-containing suspension into a supporting medium, its titration in 96-well immunological plates by the method of double serial dilutions, introduction into the experimental rows of holes of the test preparations in different concentrations, incubation of plates in a thermostat, determination of virus titre and virus inhibition coefficient, characterized by the fact that a lymphocyte culture from freshly obtained peripheral blood from a cow with leukaemia is introduced into the supporting medium, incubation is carried out for 24 hours, by means of immunofluorescence reaction on 4-cross system establishing minimum inhibitory concentration of drug by virus titre, and in order to determine the inhibition coefficient (Ki), the obtained titre values are converted to logarithms with base 2, high antileukemic activity of the preparation is noted if the values Ki are from 100 to 63.5, the average one is from 36.3 to 63.49, the low one is at values up to 36.29.
EFFECT: invention enables rapid simultaneous testing of a large number of chemical compounds and has high reliability.
1 cl, 4 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к ветеринарной иммунологии, а именно к лабораторным методам исследований, и может найти свое применение для прогнозирования профилактической и/или иммунотерапевтической эффективности различных химических соединений при лейкозной инфекции in vitro.The invention relates to veterinary immunology, namely to laboratory research methods, and can find application in predicting the prophylactic and/or immunotherapeutic effectiveness of various chemical compounds in leukemic infection in vitro.

Вирус лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС) представляет собой онкогенный ретровирус, относящийся к роду Deltaretrovirus (семейство Retroviridae), который поражает преимущественно В-лимфоциты и вызывает персистирующую инфекцию с различными клиническими исходами у крупного рогатого скота. Болезнь широко распространена во всем мире, нанося значительные экономические потери, связанные с сокращением производства молока, невозможностью экспорта животных, семени и эмбрионов [Bartlett P.C., Ruggiero V.J., Hutchinson H.C., Droscha C.J. et al. Current developments in the epidemiology and control of enzootic bovine leukosis as caused by bovine leukemia virus // Pathogens. - 2020. - Vol. 9(12). - P. 1058.]. В последние годы появляется все больше свидетельств о присутствии вируса у людей, подтверждая гипотезу о том, что ВЛКРС является зоонозным агентом [Olaya-Galán N.N., Blume S., Tong K., Shen H., Gutierrez M.F., Buehring G.C. In vitro susceptibility of human cell lines infection by bovine leukemia virus // Front. Microbiol. - 2022. - Vol. 13. - A. 793348].Bovine leukemia virus (BLV) is an oncogenic retrovirus belonging to the genus Deltaretrovirus (family Retroviridae) that predominantly infects B lymphocytes and causes persistent infection with variable clinical outcomes in cattle. The disease is widespread throughout the world, causing significant economic losses associated with reduced milk production, the inability to export animals, semen and embryos [Bartlett P.C., Ruggiero V.J., Hutchinson H.C., Droscha C.J. et al. Current developments in the epidemiology and control of enzootic bovine leukosis as caused by bovine leukemia virus // Pathogens. - 2020. - Vol. 9(12). - P. 1058.]. In recent years, there has been increasing evidence of the presence of the virus in humans, supporting the hypothesis that BLV is a zoonotic agent [Olaya-Galán N.N., Blume S., Tong K., Shen H., Gutierrez M.F., Buehring G.C. In vitro susceptibility of human cell lines infection by bovine leukemia virus // Front. Microbiol. - 2022. - Vol. 13. - A. 793348].

Из-за отсутствия эффективных методов лечения и вакцинации борьба с лейкозной инфекцией основана на профилактических мерах, направленных на снижение передачи вируса, которые не всегда дают положительный результат, так как требуют огромных экономических затрат, необходимых для их реализации [Rodríguez S.M., Florins A., Gillet N., de Brogniez A. et al. Preventive and therapeutic strategies for bovine leukemia virus: lessons for HTLV // Viruses. 2011. 3(7). P. 1210-48.]. Поэтому актуальным направлением исследований является поиск новых химических соединений, эффективно снижающих уровень противовирусной нагрузки при инфекции ВЛКРС, а также методов контроля их эффективности.Due to the lack of effective treatment and vaccination methods, the fight against leukemia infection is based on preventive measures aimed at reducing the transmission of the virus, which do not always give a positive result, since they require huge economic costs for their implementation [Rodríguez S.M., Florins A., Gillet N., de Brogniez A. et al. Preventive and therapeutic strategies for bovine leukemia virus: lessons for HTLV // Viruses. 2011. 3(7). P. 1210-48.]. Therefore, a relevant area of research is the search for new chemical compounds that effectively reduce the level of antiviral load in BLV infection, as well as methods for monitoring their effectiveness.

Известен способ определения чувствительности опухолевых лимфоцитов к химиопрепаратам [Кравченко Д.В., Свирновский А.И. Хронический лимфоцитарный лейкоз: клиника, диагностика, лечение. - Гомель: ГУ «РНПЦ РМ и ЭЧ», 2017. - С. 55-62]. Метод предназначен для мониторинга в процессе лечения формирования лекарственной резистентности клеток к отдельным препаратам и их сочетаниям, что позволяет прогнозировать ответ на последующую терапию и, в случаях развития лекарственной нечувствительности, оперативно их изменять для конкретного пациента на основании исследования лекарственной чувствительности его клеток в тесте с метилтиазол тетразолием бромидом (МТТ). Недостатком данного способа является длительность проведения исследований (48 часов культивирования клеток в питательной среде с необходимыми добавками, затем 44-часовая инкубация с тестируемыми препаратами и дополнительная 4-часовая экспозиция с МТТ), а также трудоемкость и высокая стоимость реактивов, необходимых для постановки реакции.A method for determining the sensitivity of tumor lymphocytes to chemotherapeutic drugs is known [Kravchenko D.V., Svirnovsky A.I. Chronic lymphocytic leukemia: clinical features, diagnostics, treatment. - Gomel: State Institution "Republican Scientific and Practical Center for Cancer and Hepatitis C", 2017. - P. 55-62]. The method is intended for monitoring the formation of drug resistance of cells to individual drugs and their combinations during treatment, which makes it possible to predict the response to subsequent therapy and, in cases of drug insensitivity, promptly change them for a specific patient based on a study of the drug sensitivity of his cells in a test with methylthiazole tetrazolium bromide (MTT). The disadvantage of this method is the duration of the research (48 hours of cell cultivation in a nutrient medium with the necessary additives, then 44-hour incubation with the tested drugs and an additional 4-hour exposure with MTT), as well as the labor intensity and high cost of the reagents required to set up the reaction.

Доклинические исследования новых химических соединений, в том числе оценка их противолейкозной активности, могут быть также проведены при экспериментальном инфицировании морских свинок ВЛКРС [Патент RU 2802150 С1 Способ моделирования лейкозной инфекции у животных. Патентообладатель ФГБНУ «Омский АНЦ», опубл.22.08.2023, Бюл. №24]. Способ пригоден для изучения специфической противовирусной активности различных химических соединений, биологически активных веществ и иммуномодуляторов, при этом контроль за эффективностью профилактического или терапевтического воздействия испытуемых препаратов in vivo может быть осуществлен с помощью реакции иммунофлюоресценции (РИФ) [Миронов А.Н., Бунятян Н.Д. и др. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. - М.: Гриф и К, 2012. - С. 533-535]. Оценка противовирусного действия веществ, особенно когда необходимы одновременные испытания нескольких производных химического соединения, при экспериментальной вирусной инфекции на животных имеют недостатки, связанные с необходимостью использования большого числа морских свинок в опыте, а также с продолжительностью получения экспериментальных данных.Preclinical studies of new chemical compounds, including the assessment of their antileukemic activity, can also be carried out by experimentally infecting guinea pigs with VLKRS [Patent RU 2802150 C1 Method for modeling leukemic infection in animals. Patent holder: FGBNU "Omsk Scientific Research Center", published on 22.08.2023, Bulletin No. 24]. The method is suitable for studying the specific antiviral activity of various chemical compounds, biologically active substances and immunomodulators, while monitoring the effectiveness of the prophylactic or therapeutic effect of the test drugs in vivo can be carried out using the immunofluorescence reaction (IF) [Mironov A.N., Bunyatyan N.D. et al. Guide to conducting preclinical studies of drugs. Part one. - M.: Grif i K, 2012. - P. 533-535]. The evaluation of the antiviral action of substances, especially when simultaneous testing of several derivatives of a chemical compound is necessary, in experimental viral infection on animals has disadvantages associated with the need to use a large number of guinea pigs in the experiment, as well as with the duration of obtaining experimental data.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является метод исследования противовирусных препаратов в культуре клеток микрометодом, который предусматривает: выращивание культур клеток в 96-луночных пластиковых планшетах; внесение в каждую лунку по 0,1 мл вируссодержащей суспензии; по 0,1 мл поддерживающей среды, содержащей исследуемые вещества с кратностью разведения 1:2, начиная с концентрации 1000 мкг/мл; микроскопию культур клеток для определения титра по цитопатическому действию и вычисление индекса селективности препаратов [Миронов А.Н., Бунятян Н.Д. и др. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. - М.: Гриф и К, 2012. - С. 526]. Несмотря на то, что этот способ позволяет проводить одновременное исследование большого количества соединений при минимальном расходе питательных сред и изучаемых веществ, он, как и предыдущий метод, длителен в постановке, а также требует многочасового наблюдения за клетками под микроскопом.The closest technical solution to the claimed one is the method of studying antiviral drugs in cell culture using the micromethod, which provides for the following: growing cell cultures in 96-well plastic plates; adding 0.1 ml of virus-containing suspension to each well; 0.1 ml of supporting medium containing the substances under study with a dilution factor of 1:2, starting with a concentration of 1000 μg/ml; microscopy of cell cultures to determine the titer by cytopathic effect and calculate the selectivity index of the drugs [Mironov A.N., Bunyatyan N.D. et al. Guide to Conducting Preclinical Studies of Drugs. Part One. - Moscow: Grif i K, 2012. - P. 526]. Despite the fact that this method allows for the simultaneous study of a large number of compounds with minimal consumption of nutrient media and substances under study, it, like the previous method, is lengthy to set up and also requires many hours of observing the cells under a microscope.

Техническим результатом изобретения является создание способа оценки противолейкозной активности препаратов на основе иммунофлюоресцентного метода, позволяющего проводить оперативное одновременное тестирование большого количества химических соединений с минимальными материальными затратами и имеющего высокую достоверность.The technical result of the invention is the creation of a method for assessing the antileukemic activity of drugs based on the immunofluorescence method, which allows for the rapid simultaneous testing of a large number of chemical compounds with minimal material costs and has high reliability.

Техническим решением способа оценки противолейкозной активности препаратов является выделение культуры лимфоцитов из свежеполученной периферической крови от больной лейкозом коровы с помощью центрифугирования в градиенте плотности рентгеноконтрастного вещества (тразографа или его аналога), внесение в лунки 96-луночного планшета для иммунологических исследований по 100 мкл поддерживающей среды (раствор Хенкса), внесение в первую лунку каждого ряда по 100 мкл вируссодержащей взвеси, получая разведение 1:2, затем из первых лунок из разведения 1:2 вносят по 100 мл во вторые лунки каждого ряда, получая разведение 1:4, из этого разведения готовят разведение 1:8, перенося из одной лунки 100 мкл жидкости, затем методом последовательных разведений готовят разведения 1:16, 1:32 и так далее. Из лунок последнего ряда (1:4096) излишек жидкости 100 мкл удаляют. Затем в лунки 1-го (контрольного) ряда вносят по 100 мкл раствора Хенкса, а в лунки, начиная со 2-го ряда и заканчивая 5-м рядом (опытные ряды), вносят по 100 мкл разных концентраций испытуемого препарата, разведенного в растворе Хенкса. С этой целью берут 1000 мг препарата и разводят в 1 мл раствора Хенкса и делают ряд последовательных 10-кратных разведений: 100, 10 и 1 мг/мл. В клеточных взвесях, находящихся в лунках контрольного ряда, оценивают активность вируса по титру до инкубации и после 24-часовой инкубации в термостате при температуре 37°С планшетов с закрытой крышкой, помещенных в эксикатор для создания условий пониженного доступа воздуха путем приготовления мазков типа «высушенной капли» и постановки реакции иммунофлюоресценции (РИФ) [Патент RU 2810589 С1 Способ постановки реакции иммунофлюоресценции для диагностики лейкоза крупного рогатого скота. Патентообладатель ФГБНУ «Омский АНЦ», опубл.27.12.2023, Бюл. №36]. В клеточных взвесях опытных рядов (со 2-го по 5-й ряды) активность вируса по титру осуществляют только после 24-часовой инкубации. Для оценки интенсивности свечения используют четырех крестовую систему: (++++) - очень яркая люминесценция, четко контрастирующая на темном фоне; (+++) - яркая люминесценция; (++) или (+) - слабое свечение; (-) - отсутствие люминесценции. За положительную реакцию принимают свечение в три, четыре креста. Устанавливают минимальную ингибирующую концентрацию препарата по титру вируса, затем полученные значения титров переводят в логарифмы с основанием 2 (титр вируса 1:2 принимают равным 1,0, 1:4 - 2,0 и т.д.) и определяют коэффициент ингибирования (Ки) вируса по формулеThe technical solution for the method of assessing the antileukemic activity of drugs is to isolate a lymphocyte culture from freshly obtained peripheral blood from a cow sick with leukemia using centrifugation in a density gradient of a radiopaque substance (trasograph or its analogue), adding 100 μl of the supporting medium (Hanks' solution) to the wells of a 96-well plate for immunological studies, adding 100 μl of the virus-containing suspension to the first well of each row, obtaining a 1:2 dilution, then 100 ml from the first wells from the 1:2 dilution are added to the second wells of each row, obtaining a 1:4 dilution, a 1:8 dilution is prepared from this dilution, transferring 100 μl of liquid from one well, then dilutions of 1:16, 1:32, etc. are prepared by the method of successive dilutions. Excess liquid of 100 μl is removed from the wells of the last row (1:4096). Then 100 μl of Hanks' solution is added to the wells of the 1st (control) row, and 100 μl of different concentrations of the test drug diluted in Hanks' solution are added to the wells starting from the 2nd row and ending with the 5th row (test rows). For this purpose, 1000 mg of the drug is taken and diluted in 1 ml of Hanks' solution and a series of successive 10-fold dilutions are made: 100, 10 and 1 mg/ml. In the cell suspensions located in the wells of the control row, the virus activity is assessed by titer before incubation and after 24-hour incubation in a thermostat at a temperature of 37°C in plates with a closed lid placed in a desiccator to create conditions of reduced air access by preparing smears of the "dried drop" type and setting up an immunofluorescence reaction (RIF) [Patent RU 2810589 C1 Method for setting up an immunofluorescence reaction for the diagnosis of bovine leukemia. Patent holder FGBNU "Omsk Scientific Research Center", published on 27.12.2023, Bulletin No. 36]. In the cell suspensions of the experimental rows (from the 2nd to the 5th rows), the virus activity by titer is carried out only after 24-hour incubation. To assess the intensity of luminescence, a four-cross system is used: (++++) - very bright luminescence, clearly contrasting against a dark background; (+++) - bright luminescence; (++) or (+) - weak luminescence; (-) - no luminescence. A positive reaction is considered to be luminescence in three or four crosses. The minimum inhibitory concentration of the drug is established based on the virus titer, then the obtained titer values are converted to logarithms with a base of 2 (a virus titer of 1:2 is taken to be equal to 1.0, 1:4 - 2.0, etc.) and the inhibition coefficient ( Ki ) of the virus is determined using the formula

Ки = ((Ак - А0)/Ак) * 100, K i = ((A k - A 0 )/A k ) * 100,

где Ак - титр вируса в контрольном ряду (без внесения в поддерживающую среду изучаемого средства);where A k is the virus titer in the control series (without adding the studied agent to the support medium);

Ао - титр вируса в опытном ряду (с внесением в поддерживающую среду испытуемого препарата).A o is the titer of the virus in the experimental series (with the addition of the test drug to the support medium).

В зависимости от концентрации препарата высокую противолейкозную активность отмечают при значениях Ки от 100 до 63,5, среднюю - от 36,3 до 63,49, низкую - при значениях до 36,29.Depending on the concentration of the drug, high anti-leukemic activity is observed at K values from 100 to 63.5, average - from 36.3 to 63.49, low - at values up to 36.29.

Отличительными признаками предложенного способа являются: использование культуры лимфоцитов периферической крови, имеющей высокую концентрацию ВЛКРС, 24-часовая инкубация вируссодержащей суспензии в поддерживающей среде и оценка активности по титру вируса в РИФ с последующим расчетом коэффициента ингибирования вируса.The distinctive features of the proposed method are: the use of a culture of peripheral blood lymphocytes with a high concentration of VLCRS, 24-hour incubation of the virus-containing suspension in a support medium and an assessment of the activity by the titer of the virus in the RIF with subsequent calculation of the virus inhibition coefficient.

Сущность изобретения поясняется на конкретных примерах выполнения способа.The essence of the invention is explained using specific examples of the method implementation.

Пример 1. Проводят испытание противолейкозной активности предлагаемым способом нескольких препаратов, обладающих потенциальной противовирусной активностью: Example 1. A test of the antileukemic activity of several drugs with potential antiviral activity is carried out using the proposed method:

- бетулин (пентациклический тритерпеноид группы лупана, имеет широкий спектр биологической активности, в т.ч. противовирусную); - betulin (pentacyclic triterpenoid of the lupane group, has a wide range of biological activity, including antiviral);

- декстраналь (природный биополимер, полученный в результате модифицирования декстрана, противовирусная активность не изучена);- dextranal (a natural biopolymer obtained by modifying dextran, antiviral activity has not been studied);

- фуллерен С60 (аллотропная молекулярная форма углерода).- fullerene C60 (allotropic molecular form of carbon).

Оценку активности вируса по титру с помощью РИФ в контрольном (без препарата) и опытных рядах (с испытуемыми препаратами) лунок осуществляют с использованием разных экспозиций инкубации: 3, 6, 24 и 48 часов, а контрольном ряду лунок также до начала инкубации.The evaluation of the virus activity by titer using RIF in the control (without the drug) and experimental rows (with the tested drugs) of wells is carried out using different incubation exposures: 3, 6, 24 and 48 hours, and in the control row of wells also before the start of incubation.

Результаты исследований представлены в таблице 1.The results of the research are presented in Table 1.

Таблица 1 - Минимальные ингибирующие титры вируса в РИФ в разные сроки после инкубации культуры лимфоцитов периферической крови с разными препаратамиTable 1 - Minimum inhibitory titers of the virus in RIF at different times after incubation of peripheral blood lymphocyte culture with different drugs

ПрепаратPreparation Концентрация препарата в растворе Хенкса, мг/млConcentration of the drug in Hanks' solution, mg/ml Время инкубации, часовIncubation time, hours 33 66 2424 4848 БетулинBetulin 10001000 1:2561:256 1:641:64 1:321:32 -- 100100 1:5121:512 1:5121:512 1:5121:512 -- 1010 1:10241:1024 1:10241:1024 1:10241:1024 -- 11 1:20481:2048 1:10241:1024 1:10241:1024 -- ДекстранальDextranal 10001000 1:641:64 1:321:32 -- -- 100100 1:1281:128 1:641:64 1:321:32 1:321:32 1010 1:5121:512 1:5121:512 1:5121:512 1:641:64 11 1:20481:2048 1:10241:1024 1:10241:1024 1:1281:128 ФуллеренFullerene 10001000 1:641:64 1:321:32 1:321:32 -- 100100 1:1281:128 1:1281:128 1:1281:128 -- 1010 1:2561:256 1:1281:128 1:161:16 1:161:16 11 1:5121:512 1:1281:128 1:1281:128 1:321:32 Контроль после инкубацииPost-incubation control Раствор Хенкса без препаратаHanks solution without drug 1:20481:2048 1:20481:2048 1:20481:2048 1:2561:256 Контроль до инкубацииPre-incubation control 1:20481:2048

Как видно из таблицы 1, в контрольных рядах лунок как до инкубации, так после инкубации в течение 3-х, 6- и 24-х часов активность вируса в РИФ была одинаковой (титр вируса 1:2048). После 48-часовой инкубации титр вируса падал до 1:256, что указывало на существенное снижение его активности, а, следовательно, нецелесообразности испытания химических соединений при такой экспозиции. As can be seen from Table 1, in the control rows of wells both before and after incubation for 3, 6, and 24 hours, the virus activity in RIF was the same (virus titer 1:2048). After 48-hour incubation, the virus titer dropped to 1:256, indicating a significant decrease in its activity and, therefore, the inappropriateness of testing chemical compounds under such exposure.

Наиболее выраженную противолейкозную активность испытуемые препараты бетулин и декстраналь проявляли при их инкубации в максимальной концентрации (1000 мг/мл) с вируссодержащей суспензией в течение 24-х часов, при применении которых к этому времени титр вируса достигал минимума или происходило полное подавление вирусной активности. В более низких концентрациях противовирусная эффективность препаратов снижалась.The most pronounced anti-leukemic activity of the tested preparations betulin and dextranal was demonstrated when they were incubated at the maximum concentration (1000 mg/ml) with a virus-containing suspension for 24 hours, when using which by this time the virus titer reached a minimum or complete suppression of viral activity occurred. At lower concentrations, the antiviral effectiveness of the preparations decreased.

Фуллерен, в отличие от других соединений, при 24-часовой инкубации проявлял противолейкозную активность в концентрации 1000 мг/мл и, особенно, в концентрации 10 мг/мл. В концентрации 1,0 мг/мл этот препарат также оказывал противовирусное действие, на что указывал титр вируса 1:128.Fullerene, unlike other compounds, showed antileukemic activity at a concentration of 1000 mg/ml and especially at a concentration of 10 mg/ml during 24-hour incubation. At a concentration of 1.0 mg/ml, this preparation also had an antiviral effect, as indicated by a virus titer of 1:128.

Таким образом, наиболее целесообразна 24-х часовая инкубация испытуемых препаратов в поддерживающей среде, так как при такой экспозиции можно осуществлять наиболее достоверную оценку их противолейкозной активности.Thus, the most appropriate method is 24-hour incubation of the test preparations in a supportive medium, since such exposure allows for the most reliable assessment of their anti-leukemic activity.

Также необходимо отметить, что многократные исследования выделенных лимфоцитов периферической крови от разных больных лейкозом коров в РИФ (до инкубации) показывали примерно одинаковый результат, при этом средний титр вируса составлял 1:2048, а самое максимальное значение составило 1:4096.It should also be noted that multiple studies of isolated peripheral blood lymphocytes from different cows with leukemia in RIF (before incubation) showed approximately the same result, with the average virus titer being 1:2048, and the highest value being 1:4096.

В дальнейшем для количественной оценки степени противолейкозной активности значения титров вируса, установленные нами при 24-х часовой экспозиции препаратов, переводят в логарифмы с основанием 2 (титр вируса 1:2 принимают равным 1,0, 1:4 - 2,0 … 1:32 - 5,0 и т.д.) и высчитывают коэффициент ингибирования вируса по формулеIn the future, for a quantitative assessment of the degree of anti-leukemic activity, the values of virus titers established by us during 24-hour exposure of the drugs are converted into logarithms with a base of 2 (the virus titer 1:2 is taken to be equal to 1.0, 1:4 - 2.0 ... 1:32 - 5.0, etc.) and the virus inhibition coefficient is calculated using the formula

Ки = ((Ак - А0)/Ак) * 100, K i = ((A k - A 0 )/A k ) * 100,

где Ак - титр вируса в контрольном ряду (без внесения в поддерживающую среду изучаемого средства);where A k is the virus titer in the control series (without adding the studied agent to the support medium);

Ао - титр вируса в опытном ряду (с внесением в поддерживающую среду испытуемого препарата).A o is the titer of the virus in the experimental series (with the addition of the test drug to the support medium).

Например, подставим в формулу значения, полученные при использовании бетулина в концентрации 1000 мг/мл. Установленный титр вируса 1:32 при переводе в логарифм принимают равным 5, а в контроле - 1:2048 равным 11.For example, let us substitute into the formula the values obtained using betulin at a concentration of 1000 mg/ml. The established virus titer of 1:32 is taken to be 5 when converted to logarithm, and in the control - 1:2048 is taken to be 11.

Ки = ((11- 5)/11) * 100 = 54,5K i = ((11- 5)/11) * 100 = 54.5

Коэффициент ингибирования составил 54,5. The inhibition coefficient was 54.5.

При применении бетулина в концентрации 100 мг/мл Ки равен 18,2, а в концентрациях 10 и 1,0 мг/мл - 9,1 (табл. 2).When using betulin at a concentration of 100 mg/ml , K is 18.2, and at concentrations of 10 and 1.0 mg/ml - 9.1 (Table 2).

Таблица 2 - Коэффициенты ингибирования вируса при использовании препаратов в разной концентрации Table 2 - Virus inhibition coefficients when using drugs in different concentrations

ПрепаратPreparation Концентрация препарата в растворе Хенкса, мг/млConcentration of the drug in Hanks' solution, mg/ml Коэффициент ингибированияInhibition coefficient БетулинBetulin 10001000 54,554.5 100100 18,218.2 1010 9,19.1 11 9,19.1 ДекстранальDextranal 10001000 100,0100,0 100100 100,0100,0 1010 18,218.2 11 9,19.1 ФуллеренFullerene 10001000 54,554.5 100100 36,436.4 1010 63,663.6 11 36,436.4

Как представлено в таблице 2, наибольшей противолейкозной эффективностью обладал декстраналь, у которого в концентрациях 1000 и 100 мг/мл Ки составил 100,0, затем фуллерен в концентрации 10 мг/мл (Ки=63,6). Средний уровень подавляющей эффективности в отношении ВЛКРС показал бетулин в концентрации 1000 мг/мл и фуллерен в концентрациях 1000, 100 и 1,0 мг/мл (Ки от 36,4 до 54,5).As shown in Table 2, dextranal had the highest antileukemic efficacy, with K i equal to 100.0 at concentrations of 1000 and 100 mg/ml, followed by fullerene at a concentration of 10 mg/ml (K i = 63.6). The average level of suppressive efficacy against BLV was demonstrated by betulin at a concentration of 1000 mg/ml and fullerene at concentrations of 1000, 100, and 1.0 mg/ml (K i from 36.4 to 54.5).

Пример 2. Проводят испытание противолейкозной активности новых химических соединений in vitro и in vivo. С этой целью берут две структурные модификации производных 3-ацетилпиридина (соединение I и II), некоторые соединения которых имеют выраженную противовирусную активность [Stalinskaya A.L., Martynenko N.V., Shulgau Z.T., Shustov A.V., Keyer V.V., Kulakov I.V. Synthesis and antiviral properties against SARS-CoV-2 of epoxybenzooxocino[4,3-b]pyridine derivatives // Molecules. - 2022. - Vol. 27(12). - P. 3701].Example 2. The antileukemic activity of new chemical compounds is tested in vitro and in vivo. For this purpose, two structural modifications of 3-acetylpyridine derivatives (compounds I and II) are taken, some compounds of which have pronounced antiviral activity [Stalinskaya A.L., Martynenko N.V., Shulgau Z.T., Shustov A.V., Keyer V.V., Kulakov I.V. Synthesis and antiviral properties against SARS-CoV-2 of epoxybenzooxocino[4,3-b]pyridine derivatives // Molecules. - 2022. - Vol. 27(12). - P. 3701].

Исследование противовирусной активности in vitro. In vitro antiviral activity study.

При испытании противолейкозной активности предлагаемым способом (in vitro) в качестве известного препарата сравнения берут римантадина гидрохлорид (препарат, применяемый для лечения и профилактики гриппа).When testing antileukemic activity using the proposed method (in vitro), rimantadine hydrochloride (a drug used to treat and prevent influenza) is used as a known comparison drug.

Результаты исследований представлены в таблице 3. The results of the research are presented in Table 3.

Таблица 3 - Минимальные ингибирующие титры вируса в РИФ и коэффициенты ингибирования после 24-х часовой инкубации культуры лимфоцитов периферической крови с испытуемыми препаратамиTable 3 - Minimum inhibitory titers of the virus in RIF and inhibition coefficients after 24-hour incubation of peripheral blood lymphocyte culture with the tested drugs

ПрепаратPreparation Концентрация препарата в растворе Хенкса, мг/млConcentration of the drug in Hanks' solution, mg/ml Титр вируса в РИФVirus titer in RIF Коэффициент ингибированияInhibition coefficient Соединение ICompound I 10001000 -- 100,0100,0 100100 1:81:8 72,772.7 1010 1:2561:256 27,327.3 11 1:2561:256 27,327.3 Соединение IICompound II 10001000 1:161:16 63,663.6 100100 1:2561:256 27,327.3 1010 1:2561:256 27,327.3 11 1:2561:256 27,327.3 Римантадина гидрохлоридRimantadine hydrochloride 10001000 1:321:32 54,554.5 100100 1:2561:256 27,327.3 1010 1:5121:512 9,19.1 11 1:20481:2048 00 Контроль после инкубацииPost-incubation control Раствор Хенкса без препаратаHanks solution without drug 1:20481:2048 -- Контроль до инкубацииPre-incubation control 1:20481:2048 --

Как показано в таблице 3, наиболее высокой противолейкозной активностью обладало соединение I в концентрациях 1000 и 100 мг/мл (Ки соответственно 100,0 и 72,7), а также соединение II в максимальной концентрации (Ки =63,6). При инкубации с вируссодержащей взвесью римантадина гидрохлорида наблюдали более слабую ингибирующую эффективность.As shown in Table 3, compound I had the highest antileukemic activity at concentrations of 1000 and 100 mg/ml (K and 100.0 and 72.7, respectively), as well as compound II at the maximum concentration (K and 63.6). When incubated with a virus-containing suspension of rimantadine hydrochloride, a weaker inhibitory efficiency was observed.

Исследование противовирусной активности in vivo. Study of antiviral activity in vivo.

Отбирают 25 морских свинок, из которых формируют 5 групп по 5 особей в каждой. Животных первых 4-х групп внутрибрюшинно инфицируют клеточной взвесью лимфоцитов, выделенной от коровы, больной лейкозом в гематологической стадии, в объеме 1 мл [Патент RU 2802150 С1 Способ моделирования лейкозной инфекции у животных. Патентообладатель ФГБНУ «Омский АНЦ», опубл. 22.08.2023, Бюл. №24]. Особям 1-й группы вводят однократно за 2 часа до инфицирования, внутрибрюшинно, соединение (I) в дозе 30 мг/кг (1:8 ЛД50); 2-й группы вводят однократно за 2 часа до инфицирования, внутрибрюшинно, соединение (II) в дозе 15 мг/кг (1:8 ЛД50), 3-й группы римантадина гидрохлорид тем же способом в дозе 15 мг/кг (1:8 ЛД50). Морским свинкам 4-й группы препарат не вводят (позитивный контроль). Остальные 5 особей (5-я группа) являются интактными и служат в качестве негативного контроля. Оценку инфекционного статуса животных осуществляют исследованием крови с помощью РИФ на 30-е и 90-е сутки после инфицирования.25 guinea pigs are selected and divided into 5 groups of 5 individuals each. Animals of the first 4 groups are infected intraperitoneally with a cell suspension of lymphocytes isolated from a cow sick with leukemia in the hematological stage, in a volume of 1 ml [Patent RU 2802150 C1 Method for modeling leukemia infection in animals. Patent holder FGBNU "Omsk Scientific Research Center", published 08/22/2023, Bulletin No. 24]. Individuals of the 1st group are administered compound (I) once 2 hours before infection, intraperitoneally, at a dose of 30 mg / kg (1: 8 LD 50 ); The 2nd group is administered compound (II) intraperitoneally once 2 hours before infection at a dose of 15 mg/kg (1:8 LD 50 ), the 3rd group is administered rimantadine hydrochloride in the same way at a dose of 15 mg/kg (1:8 LD 50 ). The guinea pigs of the 4th group are not administered the drug (positive control). The remaining 5 individuals (the 5th group) are intact and serve as a negative control. The infectious status of the animals is assessed by blood testing using RIF on the 30th and 90th days after infection.

Результаты исследований представлены в таблице 4. The results of the research are presented in Table 4.

Таблица 4 - Противолейкозная активность испытуемых соединений на морских свинках в РИФTable 4 - Anti-leukemic activity of the test compounds in guinea pigs in RIF

Группа животныхGroup of animals Срок исследования после инфицирования, суткиStudy period after infection, days 3030 9090 1-я группа1st group 1/51/5 1/51/5 2-я группа2nd group 1/51/5 0/50/5 3-я группа3rd group 5/55/5 5/55/5 4-я группа4th group 5/55/5 5/55/5 КонтрольControl 0/50/5 0/50/5

Примечание: числитель - количество положительно прореагировавших животных; знаменатель - количество животных в группе.Note: numerator is the number of animals that responded positively; denominator is the number of animals in the group.

Как показано в таблице 4, наиболее высокую противолейкозную активность имели соединения I и II, на что указывало отсутствие специфического свечения в РИФ на 30-е и 90-е сутки после инфицирования морских свинок ВЛКРС у 80-100 % животных. У обработанных римантадином, а также у особей 4-й группы, которым после инокуляции вируса не вводили исследуемые препараты, отмечалась иммунофлюоресценция клеток в 100 % случаев.As shown in Table 4, compounds I and II had the highest antileukemic activity, as indicated by the absence of specific luminescence in the RIF on the 30th and 90th days after infection of guinea pigs with BLV in 80-100% of animals. In those treated with rimantadine, as well as in individuals of the 4th group, which were not administered the studied preparations after virus inoculation, immunofluorescence of cells was noted in 100% of cases.

Таким образом, установлена высокая противолейкозная эффективность соединений I и II как в опыте in vitro, так и in vivo, что свидетельствует о высокой достоверности предлагаемого способа.Thus, high anti-leukemic efficacy of compounds I and II was established both in vitro and in vivo, which indicates the high reliability of the proposed method.

Необходимо отметить, что при использовании лимфоцитов периферической крови, выделенных от больной лейкозом коровы, появляется возможность получения вируса в высокой концентрации (титр вируса в РИФ 1:2048), при этом нет необходимости длительной инкубации вируссодержащей суспензии в культуре клеток для ожидания максимального накопления вируса. Помимо этого, предлагаемый способ является экономичным, так как исключает использование некоторых дорогостоящих реактивов, а также позволяет провести предварительную одновременную оценку противолейкозной активности ряда химических соединений и их производных для отбора наиболее перспективных препаратов для дальнейших исследований на лабораторных животных. Высокая степень совпадения результатов исследования противолейкозной активности препаратов in vitro и in vivo свидетельствует о достоверности предлагаемого способа.It should be noted that when using peripheral blood lymphocytes isolated from a cow with leukemia, it becomes possible to obtain a high concentration of the virus (the titer of the virus in the RIF is 1:2048), while there is no need for long-term incubation of the virus-containing suspension in the cell culture to wait for the maximum accumulation of the virus. In addition, the proposed method is cost-effective, since it eliminates the use of some expensive reagents, and also allows for a preliminary simultaneous assessment of the antileukemic activity of a number of chemical compounds and their derivatives to select the most promising drugs for further studies on laboratory animals. A high degree of coincidence of the results of the study of the antileukemic activity of drugs in vitro and in vivo indicates the reliability of the proposed method.

Claims (1)

Способ оценки противолейкозной активности препаратов, включающий выделение культуры клеток, внесение в поддерживающую среду вируссодержащей суспензии, ее титрование в 96-луночных иммунологических планшетах методом двукратных последовательных разведений, внесение в опытные ряды лунок испытуемых препаратов в разной концентрации, инкубацию планшетов в термостате, определение титра вируса и коэффициента ингибирования вируса, отличающийся тем, что в поддерживающую среду вносят культуру лимфоцитов из свежеполученной периферической крови от больной лейкозом коровы, инкубацию осуществляют 24 часа, с помощью реакции иммунофлюоресценции по 4-крестовой системе устанавливают минимальную ингибирующую концентрацию препарата по титру вируса, а для определения коэффициента ингибирования (Ки) полученные значения титров переводят в логарифмы с основанием 2, высокую противолейкозную активность препарата отмечают при значениях Ки от 100 до 63,5, среднюю - от 36,3 до 63,49, низкую - при значениях до 36,29.Method for assessing the anti-leukemic activity of drugs, including the isolation of cell culture,introducing a virus-containing suspension into the support medium, titrating it in 96-well immunological plates using the method of two-fold serial dilutions, introducing test preparations in different concentrations into the experimental rows of wells, incubating the plates in a thermostat, determining the titer of the virus and the coefficient of inhibition of the virus, characterized in that a lymphocyte culture from freshly obtained peripheral blood from a cow sick with leukemia is introduced into the support medium, incubation is carried out for 24 hours, using the immunofluorescence reaction according to the 4-cross system, the minimum inhibitory concentration of the preparation is established based on the titer of the virus, and to determine the coefficient of inhibition (KAnd) received titer values are converted to logarithms with a base of 2, high anti-leukemic activity of the drug is noted at K valuesAndfrom 100 to 63.5, medium - from 36.3 to 63.49, low - with values up to 36.29.
RU2024132886A 2024-11-01 Method for assessing antileukemic activity of preparations RU2843185C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2843185C1 true RU2843185C1 (en) 2025-07-08

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810589C1 (en) * 2023-03-30 2023-12-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Омский аграрный научный центр" (ФГБНУ "Омский АНЦ") Method of performing an immunofluorescence reaction for diagnosing bovine leukemia

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810589C1 (en) * 2023-03-30 2023-12-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Омский аграрный научный центр" (ФГБНУ "Омский АНЦ") Method of performing an immunofluorescence reaction for diagnosing bovine leukemia

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHIANG, L.-C., et al. In Vitro Anti-leukemic and Antiviral Activities of Traditionally Used Medicinal Plants in Taiwan. The American Journal of Chinese Medicine, Vol. 32, No. 5, 695-704. *
Плотников Е.В., Плотников В.М. Исследование противолейкозной активности нового серебросодержащего препарата на модели вирусного лейкоза КРС. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017, N 3, стр. 89-91. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. - М.: Гриф и К, 2012. - 944 с.. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Clavijo et al. Isolation and identification of bluetongue virus
Ray A culture technique for the diagnosis of infections with Dermocystidium marinum Mackin, Owen, and Collier in oysters
CN113583973B (en) High-lytic Klebsiella pneumoniae RDP-KP-20007 and application thereof
JPH09176043A (en) Iridovirus infectious disease vaccine and diagnostic agent for fish, and methods for producing the same
RU2843185C1 (en) Method for assessing antileukemic activity of preparations
Crittenden et al. Genetic influence of the Rs locus on susceptibility to avian tumor viruses. I. Neoplasms induced by RPL12 and three strains of Rous sarcoma virus
CN115029323A (en) Drug-resistant staphylococcus aureus phage SP160 and application thereof in preparation of bacteriostatic agent
CN110036976B (en) Method for blocking vertical transmission of avian leukosis virus and application thereof
Eaton et al. Studies on inhibition of the agents of murine and feline pneumonitis by penicillin
Tagesu Microbiology examination
Hirschberg Thiaxanthenones: Miracil D and hycanthone
Baiya et al. Stool culture versus FilmArray gastrointestinal PCR in the diagnosis of gastrointestinal infections
RU2337360C1 (en) Method of determination of bacteriostatic properties of antibodies to virulence factors burkholderia pseudomallei
CN113136371A (en) Separation and screening method based on listeria monocytogenes bacteriophage
Groves et al. First report of bacterial leaf streak of corn caused by Xanthomonas vasicola pv. vasculorum in Wisconsin
Havens et al. The use of brilliant green-bile for the collection and study of typhoid stools
CN109182255A (en) A kind of non-animal source tree shrew sperm microcytotoxicity liquid and its application
CN115627298B (en) Molecular target for preparing product for diagnosing and treating honeybee microsporidiosis and application thereof
RU2766185C1 (en) Sample preparation method for accelerated identification of microorganisms from positive hematological cultures
RU2324187C1 (en) Method of preparation of samples from associated nidi of plague and arbovirus infections, for serologic tests
SU1604851A1 (en) Strain of enterovirus suis for diagnosis of enterovirus pneumonia of swine
Sysa et al. The potential of modified nucleosides and nucleotides as novel antibacterial agents: an in vitro study of bacterial growth inhibition and oxidative stress induction
RU2285040C2 (en) Strain of human diploid cells for substitution therapy (its variants)
RU2332235C2 (en) Method of quality control of chicken vaccination against marek's disease
JP3957982B2 (en) Virus infection determination method