Иммунобиологическая оценка кандидатного вакцинного штамма МК-200 вируса африканской чумы свиней

Автор: Власов М.Е., Кудряшов Д.А., Колбасова О.Л., Лыска В.М., Моргунов С.Ю., Пивова Е.Ю., Дюмин М.С., Синдрякова И.П., Середа А.Д.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Ветеринарная вирусология, микробиология, иммунология

Статья в выпуске: 4 т.59, 2024 года.

Бесплатный доступ

Африканская чума свиней (АЧС, возбудитель - вирус африканской чумы свиней, African swine fever virus, ASFV, Asfarviridae, Asfivirus) - смертельная геморрагическая вирусная инфекция домашних свиней и евразийских диких кабанов (Sus scrofa). В зависимости от свойств изолятов/штаммов течение болезни может быть сверхострым, острым, подострым, хроническим и бессимптомным. Глобальная эпизоотия АЧС стимулировала работы по получению и изучению свойств кандидатных вакцинных штаммов, в первую очередь рекомбинантных и аттенуированных, рассматриваемых в качестве основы вакцин первого поколения. В настоящем исследовании впервые выявлены два цикла репликации вирусной ДНК в организме свиней, инокулированных кандидатным вакцинным штаммом МК-200 вируса АЧС: первый - на 17-21-е сут, второй - на 56-70-е сут после введения вируса. Цель работы - иммунобиологическая оценка кандидатного вакцинного штамма МК-200 вируса африканской чумы свиней по результатам наблюдения за клиническим состоянием животных, по содержанию вирусоспецифической ДНК и вирусоспецифических антител в пробах, полученных от свиней. Работу проводили в 2022 году в Федеральном исследовательском центре вирусологии и микробиологии (ФГБНУ ФИЦВиМ). Использовали клинически здоровых свиней ( Sus domesticus ) породы крупная белая 2-3-месячного возраста. Вирулентные штаммы вируса АЧС - Мозамбик-78 (III сероиммунотип, V генотип) и Ставрополь 01/08 (VIII сероиммунотип, II генотип) и аттенуированный штамм МК-200, полученный посредством селекции из штамма Мозамбик-78, с инфекционными титрами 107,0-108,0 ГАЕ50/мл были получены в Государственной коллекции микроорганизмов ФГБНУ ФИЦВиМ. Приготовление первичной культуры клеток лейкоцитов свиней (ЛС) осуществляли в соответствии с ГОСТ 28573-90. Инфекционные титры вируса АЧС определяли в культуре клеток ЛС в реакции гемадсобции и рассчитывали по методу Б.А. Кербера в модификации И.П. Ашмарина. Схема эксперимента включала внутримышечную инокуляцию 10 свиньям вируса АЧС (штамм МК-200) в дозе 106,0 ГАЕ50 на 0-е сут. Образцы для исследования отбирали на 0-е, 3-и, 5-е, 7-е, 14-е, 17-е, 21-е, 28-е, 35-е, 42-е, 49-е, 56-е, 63-и, 70-е, 77-е сут после инъекции (с.п.и.). Температуру тела у экспериментальных животных измеряли ректально в течение всего срока наблюдения. Образцы крови получали пункцией яремной вены. Для получения образцов слюны свиней время для жевания прядей веревки (ООО «ТД ПРОМТ», Россия) ограничивали 30 мин. Мокрые пряди веревок отжимали в чистые полиэтиленовые пакеты (ООО «ТД ПРОМТ», Россия) и переливали собранную слюну в центрифужные пробирки («Thermo Fisher Scientific», США). Мазки с внутренней стороны щеки получали с помощью стерильного полиэфирного зонда-тампона с пластиковым аппликатором («МиниМед», Россия). Для выделения нуклеиновых кислот использовали систему ДНК MagMAX™ Pathogen RNA/DNA Kit («Thermo Fisher Scientific», США). ПЦР-РВ проводили с использованием тест-системы IDEXX RealPCR ASFV DNA Mix («IDEXX», США). Для обнаружения антител к белкам вируса АЧС в сыворотке крови свиней применяли тест-систему ID Screen® African Swine Fever Competition («IDVet», Франция). Была установлена линейная зависимость между показателями Ct и инфекционными титрами в 10-кратных разведениях вирусосодержащих суспензий, полученных при заражении культуры клеток ЛС вирусом АЧС штаммов Мозамбик-78 или Ставрополь 01/08. Это позволило переводить данные, полученные при дальнейшем исследовании проб крови и ротовой полости в ПЦР-РВ, в значения инфекционных титров. Из 10 животных, которым инокулировали штамм МК-200, только у трех было зарегистрировано кратковременное (на 1-2 сут) повышение температуры тела выше физиологической нормы (40,1-40,6 °С) в период с 5-х по 7-е с.п.и. У остальных животных на протяжении первых 10 сут температура тела соответствовала показателям физиологической нормы. В период с 8-х по 77-е с.п.и. у всех свиней клинические признаки АЧС отсутствовали. В исследуемых образцах вирусную ДНК выявляли с 3-5-х сут с.п.и. Минимальные показатели (максимальное количество исследуемой матрицы) порогового цикла (Ct) при постановке ПЦР-РВ установлены в период с 17-21-х с.п.и., доля положительных проб в исследованных образцах достигала 60-100 %. Рассчитанные на основании линейной зависимости между инфекционными титрами вируса АЧС и показателями Ct значения виремии не превышали 104,0 ГАЕ50/мл в период с 0-х до 63-х с.п.и. и были ниже 101,9 ГАЕ50/мл с 70-х с.п.и. В течение эксперимента у животных наблюдали цикличную виремию и формирование возможности вирусовыделения через ротовую полость. Это указывает на риски горизонтальной и вертикальной передачи вакцинного штамма восприимчивым свиньям при прямом или непрямом контактах. Разработчикам кандидатных живых вакцин против АЧС рекомендовано предоставлять данные об исследовании виремии и вирусовыделения за период от 2,5 до 4 мес после прививки.

Еще

Африканская чума свиней, кандидатные вакцины, иммунобиологическая оценка, пцр-рв

Короткий адрес: https://sciup.org/142243770

IDR: 142243770   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2024.4.787rus

Список литературы Иммунобиологическая оценка кандидатного вакцинного штамма МК-200 вируса африканской чумы свиней

  • Blome S., Franzke K., Beer M. African swine fever — a review of current knowledge. Virus Research, 2020, 287: 198099 (doi: 10.1016/j.virusres.2020.198099).
  • Boinas F.S., Hutchings G.H., Dixon L.K., Wilkinson P.J. Characterization of pathogenic and non-pathogenic African swine fever virus isolates from Ornithodoros erraticus inhabiting pig premises in Portugal. Journal of General Virology, 2004, 85(8): 2177-2187 (doi: 10.1099/vir.0.80058-0).
  • Dixon L.K., Alonso C., Escribano J.M., Martins C., Revilla Y., Salas M.L., Takamatsu H. Asfarviridae. Virus taxonomy. Classification and nomenclature of viruses. Ninth report of the international committee on taxonomy of viruses (ICTV). Elsevier, Oxford, 2011: 153-162.
  • Alonso C., Borca M., Dixon L., Revilla Y., Rodriguez F., Escribano J.M., ICTV Report Consortium. CTV virus taxonomy profile: Asfarviridae. Journal of General Virology, 2018, 99(5): 613-614 (doi: 10.1099/jgv.0.001049).
  • Brake D.A. African swine fever modified live vaccine candidates: transitioning from discovery to product development through harmonized standards and guidelines. Viruses, 2022, 14(12): 2619 (doi: 10.3390/v14122619).
  • Sereda A.D., Balyshev V.M., Kazakova A.S., Imatdinov A.R., Kolbasov D.V. Protective properties of attenuated strains of African swine fever virus belonging to seroimmunotypes I-VIII. Pathogens, 2020, 9(4): 274 (doi: 10.3390/pathogens9040274).
  • Середа А.Д., Балышев В.М. Антигенное разнообразие вируса африканской чумы свиней. Вопросы вирусологии, 2011, 56(4): 38-42.
  • Bosch-Camós L., Alonso U., Esteve-Codina A., Chang C.Y., Martín-Mur B., Accensi F., Muñoz M., Navas M.J., Dabad M., Vidal E., Pina-Pedrero S., Pleguezuelos P., Caratù G., Salas M.L., Liu L., Bataklieva S., Gavrilov B., Rodríguez F., Argilaguet J. Cross-protection against African swine fever virus upon intranasal vaccination is associated with an adaptive-innate immune crosstalk. PLoS Pathogens, 2022, 18(11): e1010931 (doi: 10.1371/journal.ppat.1010931).
  • Duc Hien N., Trung Hoang L., My Quyen T., Phuc Khanh N., Thanh Nguyen L. Molecular characterization of African swine fever viruses circulating in Can Tho City, Vietnam. Veterinary Medicine International, 2023: 8992302 (doi: 10.1155/2023/8992302).
  • Goatley L.C., Nash R.H., Andrews C., Hargreaves Z., Tng P., Reis A.L., Graham S.P., Netherton C.L. Cellular and humoral immune responses after immunisation with low virulent African swine fever virus in the large white inbred Babraham line and outbred domestic Pigs. Viruses, 2022, 14(7): 1487 (doi: 10.3390/v14071487).
  • Sang H., Miller G., Lokhandwala S., Sangewar N., Waghela S.D., Bishop R.P., Mwangi W. Progress toward development of effective and safe African swine fever virus vaccines. Frontiers inVeterinary Science,2020, 7: 84 (doi: 10.3389/fvets.2020.00084).
  • Lohse L., Nielsen J., Uttenthal А., Olesen A.S., Strandbygaard B., Rasmussen T.B., Belsham G.J., Bоtner A. Experimental infections of pigs with African swine fever virus (genotype II); studies in young animals and pregnant sows. Viruses, 2022, 14(7): 1387 (doi: 10.3390/v14071387).
  • Deutschmann P., Carrau T., Sehl-Ewert J., Forth J.H., Viaplana E., Mancera J.C., Urniza A., Beer M., Blome S. Taking a promising vaccine candidate further: efficacy of ASFV-G-MGF after intramuscular vaccination of domestic pigs and oral vaccination of wild boar. Pathogens, 2022, 11(9): 996 (doi: 10.3390/pathogens11090996).
  • Ding M., Dang W., Liu H., Zhang K., Xu F., Tian H., Huang H., Shi Z., Sunkang Y., Qin X., Zhang Y., Zheng H. Sequential deletions of interferon inhibitors MGF110-9L and MGF505-7R result in sterile immunity against the Eurasia strain of Africa swine fever. Journal of Virology, 2022, 96(20): e0119222 (doi: 10.1128/jvi.01192-22).
  • Borca M.V., Rai A., Ramirez-Medina E., Silva E., Velazquez-Salinas L., Vuono E., Pruitt S., Espinoza N., Gladue D.P. A cell cultureadapted vaccine virus against the current African swine fever virus pandemic strain. Journal of Virology,2021, 95(14): e00123-21 (doi: 10.1128/JVI.00123-21).
  • Gladue D.P., Ramirez-Medina E., Vuono E., Silva E., Rai A., Pruitt S., Espinoza N., VelazquezSalinas L., Borca M.V. Deletion of the A137R gene from the pandemic strain of African swine fever virus attenuates the strain and offers protection against the virulent pandemic virus. Journal of Virology, 2021, 95(21): e01139-21 (doi: 10.1128/JVI.01139-21).
  • King K., Chapman D., Argilaguet J.M., Fishbourne E., Hutet E., Cariolet R., Hutchings G., Oura C.A., Netherton C.L., Moffat K., Taylor G., Le Potier M.F., Dixon L.K., Takamatsu H.H. Protection of European domestic pigs from virulent African isolates of African swine fever virus by experimental immunisation. Vaccine, 2011, 29(28): 4593-4600 (doi: 10.1016/j.vaccine.2011.04.052).
  • Gallardo C., Soler A., Nieto R., Sánchez M.A., Martins C., Pelayo V., Carrascosa A., Revilla Y., Simón A., Briones V., Sánchez-Vizcaíno J.M., Arias M. Experimental transmission of African swine fever (ASF) low virulent isolate NH/P68 by surviving pigs. Transboundary and Emerging Diseases, 2015, 62(6): 612-622 (doi: 10.1111/tbed.12431).
  • Salguero F.J. Comparative pathology and pathogenesis of African swine fever infection in swine. Frontiers in Veterinary Science, 2020, 7: 282 (doi: 10.3389/fvets.2020.00282).
  • Sehl-Ewert J., Deutschmann P., Breithaupt A., Blome S. Pathology of African swine fever in wild boar carcasses naturally infected with German virus variants. Pathogens, 2022, 11(11): 1386 (doi: 10.3390/pathogens11111386).
  • Howey E.B., O'Donnell V., de Carvalho Ferreira H.C., Borca M.V., Arzt J. Pathogenesis of highly virulent African swine fever virus in domestic pigs exposed via intraoropharyngeal, intranasopharyngeal, and intramuscular inoculation, and by direct contact with infected pigs. Virus Research, 2013, 178(2): 328-339 (doi: 10.1016/j.virusres.2013.09.024).
  • Attreed S.E., Silva C., Abbott S., Ramirez-Medina E., Espinoza N., Borca M.V., Gladue D.P., Diaz-San Segundo F. A Highly effective African swine fever virus vaccine elicits a memory T cell response in vaccinated swine. Pathogens, 2022, 11(12): 1438 (doi: 10.3390/pathogens11121438).
  • Niederwerder M.C., Hefley T.J. Diagnostic sensitivity of porcine biological samples for detecting African swine fever virus infection after natural consumption in feed and liquid. Transboundary and Emerging Diseases, 2022, 69: 2727-2734 (doi: 10.1111/tbed.14424).
  • Abkallo H.M., Hemmink J.D., Oduor B., Khazalwa E.M., Svitek N., Assad-Garcia N., Khayumbi J., Fuchs W., Vashee S., Steinaa L. Co-deletion of A238L and EP402R genes from a genotype ix African swine fever virus results in partial attenuation and protection in swine. Viruses, 2022, 14(9): 2024 (doi: 10.3390/v14092024).
  • Pérez-Núñez D., Sunwoo S.Y., García-Belmonte R., Kim C., Vigara-Astillero G., Riera E., Kim D.M., Jeong J., Tark D., Ko Y.S., You Y.K., Revilla Y. Recombinant African swine fever virus Arm/07/CBM/c2 lacking CD2v and A238L is attenuated and protects pigs against virulent Korean Paju strain. Vaccines, 2022, 10(12): 1992 (doi: 10.3390/vaccines10121992).
  • Yang H., Peng Z., Song W., Zhang C., Fan J., Chen H., Hua L., Pei J., Tang X., Chen H., Wu B. A triplex real-time PCR method to detect African swine fever virus gene-deleted and wild type strains. Frontiers in Veterinary Science,2022, 9: 943099 (doi: 10.3389/fvets.2022.943099).
  • Elnagar A., Blome S., Beer M., Hoffmann B. Point-of-care testing for sensitive detection of the african swine fever virus genome. Viruses, 2022, 14(12): 2827 (doi: 10.3390/v14122827).
  • Petrov A., Forth J.H., Zani L., Beer M., Blome S. No evidence for long-term carrier status of pigs after African swine fever virus infection. Transboundary and Emerging Diseases, 2018, 65: 1318-1328 (doi: 10.1111/tbed.12881).
  • Walczak M., Frant M., Juszkiewicz M., Mazur-Panasiuk N., Szymankiewicz K., Bruczyńska M., Woźniakowski G. Vertical transmission of anti-ASFV antibodies as one of potential causes of seropositive results among young wild boar population in Poland. Polish Journal of Veterinary Sciences, 2020, 23(1): 21-25 (doi: 10.24425/pjvs.2019.131415).
  • Tran X.H., Phuong L.T.T., Huy N.Q., Thuy D.T., Nguyen V.D., Quang P.H., Ngôn Q.V., Rai A., Gay C.G., Gladue D.P., Borca M.V. Evaluation of the safety profile of the ASFV vaccine candidate ASFV-G-I177L. Viruses, 2022, 14(5): 896 (doi: 10.3390/v14050896).
  • Friedrichs V., Reicks D., Hasenfuß T., Gerstenkorn E., Zimmerman J.J., Nelson E.A., Carrau T., Deutschmann P., Sehl-Ewert J., Roszyk H., Beer M., Christopher-Hennings J., Blome S. Artificial insemination as an alternative transmission route for African swine fever virus. Pathogens, 2022, 11(12): 1539 (doi: 10.3390/pathogens11121539).
  • Eblé P.L., Hagenaars T.J., Weesendorp E., Quak S., Moonen-Leusen H.W., Loeffen W.L.A. Transmission of African swine fever virus via carrier (survivor) pigs does occur. Veterinary Microbiology, 2019, 237: 108345 (doi: 10.1016/j.vetmic.2019.06.018).
  • Liu Y., Xie Z., Li Y., Song Y., Di D., Liu J., Gong L., Chen Z., Wu J., Ye Z., Liu J., Yu W., Lv L., Zhong Q., Tian C., Song Q., Wang H., Chen H. Evaluation of an I177L gene-based five-gene-deleted African swine fever virus as a live attenuated vaccine in pigs. Emerging Microbes & Infections, 2023, 12(1): 2148560 (doi: 10.1080/22221751.2022.2148560).
  • Kitamura T., Masujin K., Yamazoe R., Kameyama K, Watanabe M., Ikezawa M., Yamada M., Kokuho T. A spontaneously occurring African swine fever virus with 11 gene deletions partially protects pigs challenged with the parental strain. Viruses, 2023, 15(2): 311 (doi: 10.3390/v15020311).
  • National Research Council (US) Committee for the Update of the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. Guide for the care and use of laboratory animals. Eighth Edition. The National Academies Press, Washington, DC, 2011.
  • ГОСТ 28573-90 Свиньи. Методы лабораторной диагностики африканской чумы свиней. М., 2005.
  • Chapter 3.8.1. African swine fever (infection with African swine fever virus). In: Manual of diagnostic tests and vaccines for terrestrial animals. World Organisation for Animal Health (OIE), Paris, France, 2019.
  • Ашмарин И.П., Васильев Н.Н., Амбросов В.А. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов. Л., 1974.
  • Hamdy F.M., Dardiri A.H. Clinical and immunologic responses of pigs to African swine fever virus isolated from the Western Hemisphere. American Journal of Veterinary Research,1984, 45(4): 711-714.
  • McVicar J.W. Quantitative aspects of the transmission of African swine fever. American Journal of Veterinary Research, 1984, 45(8): 1535-1541.
  • Ekue N.F., Wilkinson P.J., Wardley R.C. Infection of pigs with the Cameroon isolate (Cam/82) of African swine fever virus. Journal of Comparative Pathology, 1989, 100(2): 145-154 (doi: 10.1016/0021-9975(89)90125-4).
  • de Carvalho Ferreira H.C., Weesendorp E., Elbers A.R., Bouma A., Quak S., Stegeman J.A., Loeffen W.L. African swine fever virus excretion patterns in persistently infected animals: a quantitative approach. Veterinary Microbiology, 2012, 160(3-4): 327-340 (doi: 10.1016/j.vetmic.2012.06.025).
  • Oura C.A., Powell P.P., Parkhouse R.M. African swine fever: a disease characterized by apoptosis. Journal of General Virology, 1998, 79(6): 1427-1438 (doi: 10.1099/0022-1317-79-6-1427).
  • Bourry O., Hutet E., Le Dimna M., Lucas P., Blanchard Y., Chastagner A., Paboeuf F., Le Potier M.F. Oronasal or intramuscular immunization with a thermo-attenuated ASFV strain provides full clinical protection against Georgia 2007/1 challenge. Viruses, 2022, 14: 2777 (doi: 10.3390/v14122777).
Еще
Статья научная