Инактивация вирусов ускоренными электронами: перспективы и вызовы создания противовирусных вакцин

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

pdf
Опубликован: Oct 1, 2026
DOI: https://doi.org/10.18097/BMCRM00348
Ключевые слова:
противовирусная вакцина; облучение; ионизирующее излучение; деградация генома

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Д.Д. Жданов
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича, 119121, Москва, ул. Погодинская, 10/8
Р.С. Чурюкин
"Теокортекс", 108808, Москва, поселение Первомайское, кв-л 328, 34, стр. 6
В.Г. Блинова
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича, 119121, Москва, ул. Погодинская, 10/8
А.В. Бережнова
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича, 119121, Москва, ул. Погодинская, 10/8
А.Н. Шишпарёнок
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича, 119121, Москва, ул. Погодинская, 10/8
В.В. Шумянцева
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича, 119121, Москва, ул. Погодинская, 10/8; Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова, 117997, Москва, ул. Островитянова, 1
С.В. Будник
"Теокортекс", 108808, Москва, поселение Первомайское, кв-л 328, 34, стр. 6
А.В. Лисица
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича, 119121, Москва, ул. Погодинская, 10/8

Аннотация

Технология инактивации вирусов ускоренными электронами (УЭ) для разработки и производства инактивированных противовирусных вакцин активно развивается в мире. Использование УЭ, это успешная альтернатива традиционным химическим методам инактивации, которая позволяет подобрать условия облучения для полной деградации вирусного генома при сохранении антигенных иммуногенных эпитопов. В данном обзоре рассмотрены физические особенности УЭ, их механизм инактивация вирусов, а также рассмотрены примеры разрабатываемых противовирусных вакцин для человека и животных. Отдельно рассмотрены методы оценки структурно-биохимических свойств вирусных частиц, инактивированных УЭ. Развитие технологии облучения вирусов УЭ требует разработки ускорителей электронов, удовлетворяющие требованиям как радиационной, таки вирусной безопасности. Радиорезистентностью некоторых вирусов также является ограничением, которое должно быть преодолено для успешного создания вакцинных противовирусных препаратов.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Жданов D., Чурюкин R., Блинова V., Бережнова A., Шишпарёнок A., Шумянцева V., Будник S., & Лисица A. (2026). Инактивация вирусов ускоренными электронами: перспективы и вызовы создания противовирусных вакцин. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 9(3), e00348. https://doi.org/10.18097/BMCRM00348
Выпуск
Том 9 № 3 (2026)
Раздел
ОБЗОРЫ

Библиографические ссылки

  1. Zhdanov, D. D., Ivin, Yu. Yu., Piniaeva, A. N., Shishparenok, A. N., Lisitsa, A. V., & Levin, I. V. (2023). Perspectives for the creation of a new type of vaccine preparations based on pseudovirus particles using polio vaccine as an example. Biomeditsinskaya Khimiya, 69(5), 253–280. DOI
  2. Perera, R., Pillai, S. D., Alrubaye, A., & Jesudhasan, P. (2025). Leveraging Electron Beam (eBeam) Technology for Advancing the Development of Inactivated Vaccines. Vaccines, 13(2), 179. DOI
  3. Pillai, S. D., & Shayanfar, S. (2017). Electron beam technology and other irradiation technology applications in the food industry. Topics in Current Chemistry, 375(1), 6. DOI
  4. Tallentire, A., Miller, A., & Helt-Hansen, J. (2010). A comparison of the microbicidal effectiveness of gamma rays and high and low energy electron radiations. Radiation Physics and Chemistry, 79(6), 701–704. DOI
  5. Bliznyuk, U., Chernyaev, A., Ipatova, V., Nikitchenko, A., Studenikin, F., & Zolotov, S. (2023). Electron beam processing of biological objects and materials. In O. Artun (Ed.), Ion beam technology and applications. IntechOpen. DOI
  6. Tahergorabi, R., Matak, K. E., & Jaczynski, J. (2012). Application of electron beam to inactivate Salmonella in food: Recent developments. Food Research International, 45(2), 685–694. DOI
  7. Bhatia, S. S., & Pillai, S. D. (2022). Ionizing radiation technologies for vaccine development - A mini review. Frontiers in Immunology, 13, 845514. DOI
  8. Sabbaghi, A., Miri, S. M., Keshavarz, M., Zargar, M., & Ghaemi, A. (2019). Inactivation methods for whole influenza vaccine production. Reviews in Medical Virology, 29(6), e2074. DOI
  9. Alimov, A. S., Bliznyuk, U. A., Borchegovskaya, P. U., Varzar, S. M., Ishkhanov, B. S., Shvedunov, V. I., Yurov, D. S., Elansky, S., & Rozanov, V. V. (2017). Using accelerated electron beams for the radiation processing of foodstuffs and biomaterials. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, 81(6), 743–747. DOI
  10. Fertey, J., Bayer, L., Schönfelder, J., Rögner, F.-H., Gotzmann, G., & Dietze, M. (2016). Pathogens inactivated by low-energy-electron irradiation maintain antigenic properties and induce protective immune responses. Viruses, 8(11), 319. DOI
  11. Ainsbury, E. A., Abrantes, A. M., Baatout, S., Baeyens, A., Botelho, M. F., & Frey, B. (2023). Individual radiation sensitivity and biomarkers: Molecular radiation biology. In S. Baatout (Ed.), Radiobiology textbook (pp. 387–424). Springer International Publishing. DOI
  12. Mavragani, I. V., Nikitaki, Z., Kalospyros, S. A., & Georgakilas, A. G. (2019). Ionizing radiation and complex DNA damage: From prediction to detection challenges and biological significance. Cancers, 11(11), 1789. DOI
  13. Keyer, K., & Imlay, J. A. (1996). Superoxide accelerates DNA damage by elevating free-iron levels. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 93(24), 13635–13640. DOI
  14. Daly, M. J. (2009). A new perspective on radiation resistance based on Deinococcus radiodurans. Nature Reviews Microbiology, 7(3), 237–245. DOI
  15. Reisz, J. A., Bansal, N., Qian, J., Zhao, W., & Furdui, C. M. (2014). Effects of ionizing radiation on biological molecules—mechanisms of damage and emerging methods of detection. Antioxidants & Redox Signaling, 21(2), 260–292. DOI
  16. Singh, A., & Singh, H. (1982). Time-scale and nature of radiation-biological damage: Approaches to radiation protection and post-irradiation therapy. Progress in Biophysics and Molecular Biology, 39(2), 69–107. DOI
  17. Liu, Y., Shao, Y., Wang, L., Lu, W., Li, S., Xu, D., & Fu, Y. V. (2022). Inactivation of porcine epidemic diarrhea virus with electron beam irradiation under cold chain conditions. Environmental Technology & Innovation, 27, 102715. DOI
  18. Hu, D., Sun, T., Yao, L., Yang, Z., Wang, A., & Ying, Y. (2020). Monte Carlo: A flexible and accurate technique for modeling light transport in food and agricultural products. Trends in Food Science & Technology, 102, 280–290. DOI
  19. Rafiepour, P., Sina, S., & Mortazavi, S. M. J. (2023). A multiscale Monte Carlo simulation of irradiating a typical-size apple by low-energy X-rays and electron beams. Radiation Physics and Chemistry, 212, 111016. DOI
  20. Feng, G., et al. (2020). Electron beam irradiation on novel coronavirus (COVID-19): A Monte-Carlo simulation. Chinese Physics B, 29(4), 048703. DOI
  21. Schopf, S., Gotzmann, G., Dietze, M., Gerschke, S., Kenner, L., & König, U. (2022). Investigations into the suitability of bacterial suspensions as biological indicators for low-energy electron irradiation. Frontiers in Immunology, 13, 814767. DOI
  22. Zhdanov, D. D., Ivin, Yu. Yu., Piniaeva, A. N., et al. (2025). Degradation of poliovirus Sabin 2 genome after electron beam irradiation. Vaccines, 13(8), 824. DOI
  23. Scherließ, R., et al. (2014). Induction of protective immunity against H1N1 influenza A(H1N1)pdm09 with spray-dried and electron-beam sterilised vaccines in non-human primates. Vaccine, 32(19), 2231–2240. DOI
  24. Fertey, J., Thoma, M., Beckmann, J., Bayer, L., Finkensieper, J., Reißhauer, S., et al. (2020). Automated application of low energy electron irradiation enables inactivation of pathogen- and cell-containing liquids in biomedical research and production facilities. Scientific Reports, 10(1), 12786. DOI
  25. Eberlein, V., et al. (2023). Mucosal application of a low-energy electron inactivated respiratory syncytial virus vaccine shows protective efficacy in an animal model. Viruses, 15(9), 1861. DOI
  26. Skrobarczyk, J. W., Martin, C. L., Bhatia, S. S., et al. (2022). Electron-beam inactivation of human rotavirus (HRV) for the production of neutralizing egg yolk antibodies. Frontiers in Immunology, 13, 840077. DOI
  27. Motamedi-Sedeh, F., et al. (2017). Protection of Litopenaeus vannamei against white spot syndrome virus by electron-irradiated inactivated vaccine and prebiotic immunogen. Radiation Physics and Chemistry, 130, 421–425. DOI
  28. Kraevsky, S. V., Kanashenko, S. L., Ivin, Yu. Yu., et al. (2025). Atomic force microscopy of poliovirus particles after inactivation by chemical methods and accelerated electrons. Viruses, 17(11), 1498. DOI
  29. Gnedenko, O. V., Ivin, Yu. Yu., Piniaeva, A. N., & Archakov, A. I. (2025). The SPR analysis of the interaction of inactivated poliovirus vaccine attenuated strains with antibodies. Biomeditsinskaya Khimiya, 71(1), 59–64. DOI
  30. Souda, M., et al. (2019). EP1.09-01 Suitability of Qubit RNA IQ to determine the RNA quality of FFPE samples in cancer genomic medicine. Journal of Thoracic Oncology, 14(10, Supplement), S998. DOI
  31. Agafonova, L. E., Zhdanov, D. D., Gladilina, Y. A., Shishparenok, A. N., & Shumyantseva, V. V. (2024). Electrochemical approach for the analysis of DNA degradation in native DNA and apoptotic cells. Heliyon, 10(3), e25602. DOI
  32. Roque, J., Santos, P., et al. (2022). Inactivation mechanisms of human adenovirus by e-beam irradiation in water environments. Applied Microbiology and Biotechnology, 106(9), 3799–3809. DOI
  33. Schmidt, T., et al. (2012). Inactivation effect of standard and fractionated electron beam irradiation on enveloped and non-enveloped viruses in a tendon transplant model. Transfusion Medicine and Hemotherapy, 39(1), 29–35. DOI
  34. Abolaban, F. A., & Djouider, F. M. (2021). Gamma irradiation-mediated inactivation of enveloped viruses with conservation of genome integrity: Potential application for SARS-CoV-2 inactivated vaccine development. Open Life Sciences, 16(1), 558–570. DOI