Пассивная иммунизация с применением желточных антител птиц в лечении и профилактике заболеваний человека

Пассивная иммунизация, которая проводится путем введения антитоксических антител, получаемых на разные антигены от разных видов животных, известна с 1890 г. как сывороточная терапия – эффективный способ защиты человека от опасных патогенов, таких как столбняк, дифтерия, ботулизм, укусы ядовитых животных. В качестве доноров сывороток вплоть до настоящего времени используют лошадей. Ф. Клемперер в 1893 г. показал, что в сыворотке крови и желтках яиц кур, иммунизированных столбнячным токсином, появляются антитела, подавляющие токсичность данного яда. Это открытие относительно простого способа получения специфических антител от кур-несушек представляло собой фундаментальный прорыв в медицинской науке, но осталось незамеченным учеными того времени. Заметный рост публикаций, касающихся куриных желточных антител (IgY-технологии), был отмечен в 1980 г. Дальнейшее развитие данного направления дало возможность получать птичьи желточные антитела не только к инфекционным возбудителям, но и к другим молекулам, антитела к которым могут иметь терапевтическое значение, что расширило сферу их применения. В обзоре обобщены результаты исследований IgY-препаратов, полученных из яиц птиц разных видов, включая кур, перепелок, страусов, уток. В лабораторных и клинических условиях продемонстрирован высокий уровень защиты экспериментальных объектов от воздействия патогенов вирусной, бактериальной и грибковой природы и от токсинов. Применение IgY-технологий позволяет быстро производить целевые антитела в больших количествах, что имеет особые перспективы перед лицом быстро распространяющихся респираторных пандемий. Целью данного обзора было выявить преимущества применения желточных IgY-антител, полученных из яиц птиц, по сравнению с IgG-антителами из сывороток млекопитающих.

1. Behring E., Kitasato S. Ueber das Zustandekommen der Diphtherie-Immunität und der Tetanus-Immunität bei Thieren. Dtsch. Med. Wochensch. 1890;16(49):1113–1114. doi: 10.1055/s-0029-1207589

2. Klemperer F. Über natürliche Immunität und ihre Verwertung für die Immunisierungstherapie. Arch. Exp. Pathol. Pharmakol. 1893;31:356–382. doi: 10.1007/BF01832882

3. Lanzarini N.M., Bentes G.A., Volotão E.M., Pinto M.A. Use of chicken immuno- globulin Y in general virology. J. Immunoassay Immunochem. 2018;39(3):235–248. doi: 10.1080/15321819.2018.1500375

4. Leiva, C.L., Gallardo M.J., Casanova N., Terzolo H., Chacana P. IgY-technology (egg yolk antibodies) in human medicine: A review of patents and clinical trials. Int. Immunopharmacol. 2020;81:106269. doi: 10.1016/j.intimp.2020.106269

5. Larsson A., Bålöw R.M., Lindahl T.L., Forsberg P.O. Chicken antibodies: Taking advantage of evolution – A review. Poult. Sci. 1993;72(10):1807–1812. doi: 10.3382/ps.0721807

6. Schade R., Pfister C., Halatsch R., Henklein P. Polyclonal IgY antibodies from chicken egg yolk – an alternative to the production of mammalian IgG type antibodies in rabbits. Altern. Lab. Anim. 1991;19(4):403-419. doi: 10.1177/026119299101900404

7. Guss B.M., Eliasson M., Olsson A., Uhlén M., Frej A.K., Jörnvall H., Flock J.I., Lindberg M. Structure of the IgG-binding regions of streptococcal protein G. EMBO J. 1986;5(7):1567–1575. doi:10.1002/j.1460-2075.1986.tb04398.x

8. Fischer M., Hlinak A. The lack of binding ability of staphylococcal protein A and streptococcal protein G to egg yolk immunoglobulins of different fowl species (short communication). Berl. Munch. Tierarztl. Wochenschr. 2000;113(3):94–96.

9. Björck L. Protein L. A novel bacterial cell wall protein with affinity for Ig L chains. J. Immunol. 1988;140(4):1194–1197.

10. Parashar U.D., Hummelman E.G., Bresee J.S., Miller M.A., Glass R.I. Global illness and deaths caused by rotavirus disease in children. Emerg. Infect. Dis. 2003;9(5):565–572. doi: 10.3201/eid0905.020562

11. Rahman S., Higo-Moriguchi K., Htun K.W., Taniguchi K., Icatlo F.C.Jr., Tsuji T., Kodama Y., van Nguyen S., Umeda K., Oo H.N., Myint Y.Y., Htut T., Myint S.S., Thura K., Thu H.M., Fatmawati N.N.D., Oguma K. Randomized placebo-controlled clinical trial of immunoglobulin Y as adjunct to standard supportive therapy for rotavirus-associated diarrhea among pediatric patients. Vaccine. 2012;30(31):4661–4669. doi: 10.1016/j.vaccine.2012.04.091

12. Wang X., Song L., Tan W., Zhao W. Clinical efficacy of oral immunoglobulin Y in infant rotavirus enteritis: systematic review and meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2019;98(27):e16100. doi: 10.1097/MD.0000000000016100

13. Hatta H., Tsuda K., Ozeki M., Kim M., Yamamoto T., Otake S., Hirasawa M., Katz J., Childers N.K., Michalek S.M. Passive Immunization against dental plaque formation in humans: effect of a mouth rinse containing egg yolk antibodies (Igy) specific to Streptococcus mutans. Caries Res. 1997;31(4):268–274. doi: 10.1159/000262410

14. Chi Z.B., Gao Y.X., Pan Y., Zhang B., Feng X.P. The inhibitive effect of IgY toothpaste against oral Streptococcus mutans. Shanghai Kou Qiang Yi Xue. 2004;13(4):256–258. [In Chinese].

15. Muthukumaran M., Jayaprakash J., Arangannal P., Mahalakshmi K. Efficacy of immunoglobulin Y chewable tablets on Streptococcus mutans count in patients undergoing orthodontic treatment. Int. J. Clin. Pediatr. Dent. 2024;17(3)265–269. doi: 10.5005/jp-journals-10005-2774

16. Каплин В.С., Каплина О.Н. Применение IgY-технологии для профилактики и лечения кариеса, вызванного Streptococcus mutans. Соврем. стоматол. 2020;(3):39–42.

17. Gujral N., Suh J.W., Sunwoo H.H. Effect of anti-gliadin IgY antibody on epithelial intestinal integrity and inflammatory response induced by gliadin. BMC Immunol. 2015;16:41. doi: 10.1186/s12865-015-0104-1

18. Sample D.A., Sunwoo H.H., Huynh H.Q., Rylance H.L., Robert C.L., Xu B.W., Kang S.H., Gujral N., Dieleman L.A. AGY, a novel egg yolk-derived anti-gliadin antibody, is safe for patients with celiac disease. Dig. Dis. Sci. 2017;62(5):1277–1285. doi: 10.1007/s10620-016-4426-5

19. Horie K., Horie N., Abdou A.M., Yang J.O., Yun S.S., Chun H.N., Park C.K., Kim M., Hatta H. Effect of functional drinking yogurt containing specific egg yolk immunoglobulin on Helicobacter pylori in humans. J. Dairy Sci. 2004;87(12):4073–4079. doi: 10.3168/jds.S0022-0302(04)73549-3

20. Borhani K., Mobarez A.M., Khabiri A.R., Behmanesh M., Khoramabadi N. Inhibitory effects of rHP NAP IgY against Helicobacter pylori attachment to AGS cell line. Microb. Pathog. 2016;97:231–235. doi: 10.1016/j.micpath.2016.06.004

21. Hong K.S., Ki M.R., Ullah H.M.A., Lee E.J., Kim Y.D., Chung M.J., Elfadl A.K., Park J.K., Jeong K.S. Preventive effect of anti-VacA egg yolk immunoglobulin (IgY) on Helicobacter pylori-infected mice. Vaccine. 2018;36(3):371–380. doi: 10.1016/j.vaccine.2017.11.082

22. Reilly R.M., Domingo R., Sandhu J. Oral delivery of antibodies. Future pharmacokinetic trends. Clin. Pharmacokinet. 1997;32(4):313–323. doi: 10.2165/00003088-199732040-00004

23. Suzuki H., Nomura S., Masaoka T., Goshima H., Kamata N., Kodama Y., Ishii H., Kitajima M., Nomoto K., Hibi T. Effect of dietary anti-Helicobacter pylori-urease immunoglobulin Y on Helicobacter pylori infection. Aliment. Pharmacol. Ther. 2004;20(1):185192. doi: 10.1111/j.1365-2036.2004.02027.x

24. Abdou A.M., Ahmed M.M.E., Yamashita Y., Kim M. Immunoglobulin: A natural way to suppress Helicobacter pylori in humans. Health. 2014;6(8):781-791. doi: 10.4236/health.2014.68100

25. Tsukamoto Y., Hendler B., Greenberg S., Epstein C. The Efficacy of ostrich antibodies to dihydro testosterone and 5α-reductase in the restoration of hair growth. Health. 2019;11(10):1320–1330. doi: 10.4236/health.2019.1110101

26. Yingyuan Fu. Specific effervescent tablet against Candida albicans IgY. Patent 100484572C CN; published 06.05.2009.

27. Tsukamoto Y., Maeda O., Shigekawa G., Greenberg S., Hendler B. Ostrich antibody and its application to skin diseases, a review and case report. Health. 2018;10(10):1357–1370. doi: 10.4236/health.2018.1010105

28. Tsukamoto M., Hiroi S., Adachi K., Kato H., Inai, M., Konishi I., Tanaka M., Yamamoto R., Sawa M., Handharvani E., Tsukamoto Y. Antibodies against swine influenza virus neutralize the pandemic influenza virus A/H1N1. Mol. Med. Rep. 2011;4(2):209–214. doi: 10.3892/mmr.2011.410

29. Ge S., Wu R., Zhou T., Liu X., Zhu J., Zhang X. Specific anti-SARSCoV-2 S1 IgY-scFv is a promising tool for recognition of the virus. AMB Express. 2022;12(1):18. doi: 10.1186/s13568-022-01355-4

30. Shen H., Cai Y., Zhang H., Wu J., Ye L., Yang P., Lin X., Jiang S., Liao M. Anti-SARSCoV-2 IgY isolated from egg yolks of hens immunized with inactivated SARSCoV-2 for immunoprophylaxis of COVID-19. Virol. Sin. 2021;36(5):1080–1082. doi: 10.1007/s12250-021-00371-1

31. Esmailnejad A., Abdi-Hachesoo B., Nasab E.H., Shakoori M. Production, purification, and evaluation of quail immunoglobulin Y against Salmonella typhimurium and Salmonella enteritidis. Mol. Immunol. 2019;107:79–83. doi: 10.1016/j.molimm.2019.01.012

32. Гаджиев И.М. Исследование на мышиной модели возможности перекрестной иммунологической защиты от сальмонеллеза желточными антителами класса y, специфичными против разных серологических типов возбудителя. Эпидемиол. и инфекц. болезни. 2025;30(1):33–38. doi: 10.51620/3034-1981-2025-30-1-33-38

33. Fathi J., Ebrahimi F., Nazarian S., Hajizade A., Malekzadegan Y., Abdi A. Production of egg yolk antibody (IgY) against shiga-like toxin (stx) and evaluation of its prophylaxis potency in mice. Microb. Pathogs. 2020;145:104199. doi: 10.1016/j.micpath.2020.104199

34. Norouzi F., Behrouz B., Ranjbar M., Gargari S.L.M. Immunotherapy with IgY antibodies toward outer membrane protein F protects burned mice against Pseudomonas aeruginosa infection. J. Immunol. Res. 2020;2020:7840631. doi: 10.1155/2020/7840631

35. Shi H., Zhu J., Zou B., Shi L., Du L., Long Y., Wang H., Xu H., Zhen Y., Sun L. Effects of specific egg yolk immunoglobulin on pan-drug-resistant Acinetobacter baumannii. Biomed. Pharmacother. 2017;95:1734–1742. doi: 10.1016/j.biopha.2017.09.112

36. Ranjbar A., Rasooli I., Jahangiri A., Ramezanalizadeh F. Specific egg yolk antibody raised to biofilm associated protein (Bap) is protective against murine pneumonia caused by Acinetobacter baumannii. Sci. Rep. 2022;12(1):12576. doi: 10.1038/s41598-022-16894-w

37. You Z., Yang H., Xin W., Kang L., Gao S., Wang J., Zhang T., Wang J. Preparation of egg yolk antibodies against BoNT/B and their passive protection in mouse models. Hum. Vaccin. Immunother. 2014;10(8):2321–2327. doi: 10.4161/hv.29433

38. Fujibayashi T., Nakamura M., Tominaga A., Satoh N., Kawarai T., Narisawa N., Shinozuka O., Watanabe H., Yamazaki T., Senpuku H. Effects of IgY against Candida albicans and Candida spp. Adherence and biofilm formation. Jpn. J. Infect. Dis. 2009;62(5):337–342. doi: 10.7883/yoken.JJID.2009.337

39. Ibrahim el-S.M, Rahman A.K., Isoda R., Umeda K., van Sa N., Kodama Y. In vitro and in vivo effectiveness of egg yolk antibody against Candida albicans (anti-CA IgY). Vaccine. 2008;26(17):2073–2080. doi: 10.1016/j.vaccine.2008.02.046

40. Phisalix C., Bertrand G. Sur la propriété antitoxique du sang des animaux vaccinés contre le venin de vipère. CR. Soc. Biol. 1894;46:111–113.

41. Calmette A. L’immunisation artificielle des animaux contre le venin des serpents, et la thérapeutique expérimentale des morsures venimeuses. CR. Soc. Biol. 1894;46:120–124.

42. Chiou V.Y. The development of IgY (DeltaFc) antibody based neuro toxin antivenoms and the study on their neutralization efficacies. Clin. Toxicol. 2008;46(6):539–544. doi: 10.1080/15563650701771973

43. Bello C., Torrico F., Jiménez J.C., Cepeda M.V., López M.A., Rodríguez-Acosta A. A new approach of immunotherapy against Crotalus snakes envenoming: ostrich (Struthio camelus) egg yolk antibodies (IgY-technology). Invest. Clín. 2022;63(1):5769. doi: 10.54817/IC.v63n1a05

44. Alvarez A., Montero Y., Jimenez E., Zerpa N., Parrilla P., Malavé C. IgY antibodies anti-Tityus caripitensis venom: purification and neutralization efficacy. Toxicon. 2013;74:208–214. doi: 10.1016/j.toxicon.2013.08.058

45. Hwang T.J., Lee S.B., Gwon G.R. An experimental study on production of egg yolk antibody (IgY) against bee venom. J. Pharmacopuncture. 2001;4(2):515. doi: 10.3831/KPI.2001.4.2.005

46. Worledge K.L., Godiska R., Barrett T.A., Kink J.A. Oral administration of avian tumor necrosis factor antibodies effectively treats experimental colitis in rats. Dig. Dis. Sci. 2000;45(12):2298–2305. doi: 10.1023/a:1005554900286

47. Schade R., Behn I., Erhard M., Hlinak A., Staak C. Chicken egg yolk antibodies, production and application: IgY-technology. Berlin, Heidelberg: Springer Science & Business Media, 2001. 255 p. doi: 10.1007/978-3-662-04488-9

48. Zhang X.Y., Vieira-Pires R.S., Morgan P.M., Schade R. IgY-technology: Production and application of egg yolk antibodies: Basic knowledge for a successful practice. Cham: Springer International Publishing, 2021. 313 p. doi: 10.1007/978-3-030-72688-1

49. Wu R., Yakhkeshi S., Zhang X. Scientometric analysis and perspective of IgY technology study. Poult. Sci. 2022;101(4):101713. doi: 10.1016/j.psj.2022.101713

50. Zhang X., Isah M.B., Dang M., Morgan P.M., Sienczyk M., Bradley D., Chacana P. IgY technology: theory, technical aspects, applications, and innovations. Front. Immunol. 2023;14:1267926. doi: 10.3389/fimmu.2023.1267926