Разработка и испытание образцов рекомбинантной субъединичной вакцины против классической чумы свиней

Разработка и испытание образцов рекомбинантной субъединичной вакцины против классической чумы свиней

Автор: Алексеев К.П., Раев С.А., Южаков А.Г., Шемельков Е.В., Латышев О.Е., Елисеева О.В., Костина Л.В., Цибезов В.В., Стаффорд В.В., Кунаков К.Ю., Верховский О.А., Забережный А.Д., Алипер Т.И.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Ветеринарная вирусология, микробиология

Статья в выпуске: 6 т.54, 2019 года.

Бесплатный доступ

Классическая чума свиней (КЧС) - высококонтагиозное вирусное заболевание, продолжающее причинять значительный ущерб свиноводству во всех странах, входящих в десятку основных производителей свинины, за исключением США. Экономический ущерб обусловлен как вспышками заболевания, так и связанными с ними ограничениями в международной торговле. Природным резервуаром возбудителя служат дикие кабаны, которые представляют опасность для свиноводства в регионах с высокой плотностью их популяции. В России много десятилетий проводится поголовная вакцинация свиней живой аттенуированной вакциной. В настоящее время Россия выходит в число мировых лидеров по производству свинины, но для включения в глобальный рынок требуется получение статуса страны или отдельных ее регионов, свободных от вируса КЧС. Первым шагом может быть использование нереплицирующихся маркированных вакцин, позволяющих дифференцировать вакцинированных и переболевших животных. В этом сообщении мы впервые представляем результаты испытаний вакцинных препаратов на основе рекомбинантного белка Е2 вируса КЧС, позволившие выбрать схему введения, адъювант, дозировку специфического компонента. Предложен препарат, содержащий рекомбинантные белки Е2 вирусов КЧС генотипов 1 и 2, циркулирующих в настоящее время на территории Российской Федерации. Из испытанных образцов выбран безопасный и эффективный препарат, который после опытов по определению его стабильности и длительности посвакцинального иммунитета может быть рекомендован для клинических испытаний. Целью нашей работы было определение оптимального состава, дозы антигена и схемы применения вакцины на основе рекомбинантного поверхностного гликопротеина вируса КЧС Е2, отвечающей требованиям зоны, свободной от КЧС. В серии опытов на помесных поросятах ( Sus scrofa , породы ландрас + дюрок, 84 гол., были разделены на 9 опытных и 2 контрольные группы) для контрольного заражения использовали высокопатогенный штамм-пробойник вируса КЧС Ши-Мынь в дозе 5×105 ЛД50 из коллекции ФГБУ ВНИИЗЖ. Результаты наших исследований показывают, что дозы антигена 10 и 30 мкг при 2-кратном введении вакцинного препарата, а также 30 и 60 мкг - при 1-кратном не обеспечивают достаточной степени защиты животных. Вакцины на основе масляного адъюванта (в отличие от синтетического полиакрилата) вызывали реактогенность в месте введения даже при 1-кратной вакцинации. Вакцинный препарат, содержащий 60 мкг антигена и синтетический полиакрилат в качестве адъюванта, при 2-кратном введении полностью защищал свиней от гибели после контрольного заражения, тогда как в контрольной группе невакцинированных и зараженных животных к 14-м сут после заражения 5 поросят из 11 пали. Лихорадка у вакцинированных животных протекала менее выражено и заканчивалась быстрее (подъем температуры был отсрочен на 2 сут, снижение лихорадки происходило на 2 сут раньше по сравнению с контролем заражения, p ≤ 0,05), частота и продолжительность виремии и выделения вируса достоверно (p ≤ 0,05) уменьшались по сравнению с показателями у невакцинированных особей. Кроме того, у животных из этой экспериментальной группы сохранялся ежесуточный прирост живой массы, лишь незначительно уступавший показателю в группе невакцинированных и незараженных поросят. В сыворотке крови вакцинированных животных перед контрольным заражением детектировалось высокое содержание антител к белку Е2 и не обнаруживались антитела к белку Еrns. После перенесенной инфекции в крови животных появлялись антитела к белку Еrns. Таким образом, использование вакцины на основе синтетического полиакрилата, содержащего 60 мкг Е2 вКЧС, при 2-кратном применении позволяет получить высокую степень защиты после контрольного заражения. Кроме того, этот препарат может применяться как маркированная вакцина против КЧС.

Еще

Классическая чума свиней, субъединичная вакцина, белок е2, адъювант, разработка вакцины

Короткий адрес: https://sciup.org/142226283

IDR: 142226283   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2019.6.1236rus

Список литературы Разработка и испытание образцов рекомбинантной субъединичной вакцины против классической чумы свиней

  • Chander V., Nandi S., Ravishankar C., Upmanyu V., Verma R. Classical swine fever in pigs: recent developments and future perspectives. Animal Health Research Reviews, 2014, 15(1): 87-101 ( ). DOI: 10.1017/S1466252314000024
  • Beltran-Alcrudo D., Falco J.R., Raizman E., Dietze K. Transboundary spread of pig diseases: the role of international trade and travel. BMC Veterinary Research, 2019, 15(1): 64 ( ). DOI: 10.1186/s12917-019-1800-5
  • Zhou B. Classical swine fever in China - an update minireview. Frontiers in Veterinary Science, 2019, 6: 187 ( ). DOI: 10.3389/fvets.2019.00187
  • Сергеев В.А., Орлянкин Б.Г., Алексеев К.П., Забережный А.Д., Алипер Т.И., Непоклонов Е.А. Вакцины и стратегия вакцинации против классической чумы свиней. Ветеринария, 2018, 4: 3-11.
  • Kirkland P.D., Le Potier M.-F., Vannier P., Finlaison D. Pestiviruses. In: Diseases of swine /J.J. Zimmerman, L.A. Karriker, A. Ramirez, K.J. Schwartz, G.W. Stevenson (eds.). Wiley-Blackwell, 2012: 538-553.
  • Rümenapf T., Meyers G., Stark R., Thiel H.J. Molecular characterization of hog cholera virus. In: Ruminant Pestivirus infections. Archives of Virology (Supplementum 3), vol. 3 /B. Liess, V. Moennig, J. Pohlenz, G. Trautwein (eds.). Springer, Vienna, 1991: 7-18 ( ).
  • DOI: 10.1007/978-3-7091-9153-8_2
  • Lindenbach B.D., Muttay C.L., Thiel H.J. Flaviviridae. In: Fields virology /D.M. Knipe, P.M. Howley (еds.). Lippincott Williams and Wilkins, Philadelphia, 2013: 712-746.
  • Thiel H.J., Stark R., Weiland E., Rümenapf T., Meyers G. Hog cholera virus: molecular composition of virions from a pestivirus. Journal of Virology, 1991, 65: 4705-4712.
  • Wang F.I., Deng M.C., Huang Y.L., Chang C.Y. Structures and Functions of Pestivirus Glycoproteins: Not Simply Surface Matters. Viruses, 2015, 7(7): 3506-3529 ( )
  • DOI: 10.3390/v7072783
  • Weiland E., Stark R., Haas B., Rümenapf T., Meyers G., Thiel H.J. Pestivirus glycoprotein which induces neutralizing antibodies forms part of a disulfide-linked heterodimer. Journal of Virology, 1990, 64(8): 3563-3569.
  • Непоклонов Е.А., Алипер Т.И., Ленева И.А. Применение моноклональных антител для изучения вируса КЧС. Вопросы вирусологии, 1999, 2: 54-60.
  • Chang C.Y., Huang C.C., Lin Y.J., Deng M.C., Chen H.C., Tsai C.H., Chang W.M., Wang F.I. Antigenic domains analysis of classical swine fever virus E2 glycoprotein by mutagenesis and conformation-dependent monoclonal antibodies. Virus Research, 2010, 149(2): 183-189 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2010.01.016
  • Schroeder S., von Rosen T., Blome S., Loeffen W., Haegeman A., Koenen F., Uttenthal A. Evaluation of classical swine fever virus antibody detection assays with an emphasis on the differentiation of infected from vaccinated animals. Revue Scientifique et Technique (International Office of Epizootics), 2012, 31(3): 997-1010 ( ).
  • DOI: 10.20506/rst.31.3.2173
  • Непоклонов Е.А. Классическая чума свиней: разработка методов лабораторной диагностики и средств специфической профилактики. Докт. дис. М., 2000.
  • Blome S., Mos C., Reimann I., König P., Beer M. Classical swine fever vaccines - State-of-the-art. Veterinary Microbiology, 2017, 206: 10-20 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.vetmic.2017.01.001
  • Larson K.L., Zaabel P., Spickler A.R., Roth J.A. NAHEMS Guidelines: Vaccination for Contagious Diseases, Appendix B: Vaccination for Classical Swine Fever. USDA, 2017.
  • Hulst M.M., Westra D.F., Wensvoort G., Moormann R.J. Glycoprotein E1 of hog cholera virus expressed in insect cells protects swine from hog cholera. Journal of Virology, 1993, 67: 5435-5442.
  • König M., Lengsfeld T., Pauly T., Stark R., Thiel H.-J. Classical swine fevervirus: independent induction of protective immunity by two structural glycoproteins. Journal of Virology, 1995, 69: 6479-6486.
  • Huang Y.-L., Denga M.-C., Fun-In Wang F.-I., Huang C.-C., Chang C.-Y. The challenges of classical swine fever control: Modified live and E2 subunit vaccines. Virus Research, 2014, 179: 1-11 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2013.10.025
  • Dong X.N., Chen Y.H. Marker vaccine strategies and candidate CSFV marker vaccines. vaccine, 2007, 25(2): 205-230 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2006.07.033
  • Кривонос А.В., Забережный А.Д., Гребенникова Т.В., Алипер Т.И., Мусиенко М.И., Гибадулин Р.А., Цибезов В.В., Богданова В.С., Кальнов С.Л., Алипер Т.И., Непоклонов Е.А. Синтез и иммунохимические свойства рекомбинантного главного поверхностного гликопротеина Е2 вируса классической чумы свиней. Вопросы вирусологии, 2000, 2: 29-36.
  • Цибезов В.В., Богданова В.С., Забережный А.Д., Гребенникова Т.В., Кривонос А.В., Дудников Л.А., Кальнов С.Л., Алипер Т.И., Непоклонов Е.А. Применение рекомбинантного белка Е2 вируса классической чумы свиней для иммунизации животных. Вопросы вирусологии, 2000, 2: 36-41.
  • Klinkenberg D., Moormann R.J.M., de Smit A.J., Bouma A., de Jong M.C.M. Influence of maternal antibodies on efficacy of a subunit vaccine: transmission of classical swine fever virus between pigs vaccinated at 2 weeks of age. vaccine, 2002, 20: 3005-3013 (
  • DOI: 10.1016/S0042-207X(02)00283-X)
  • Lipowski A., Drexler C., Pejsak Z. Safety and efficacy of a classical swine fever subunit vaccine in pregnant sows and their offspring. Veterinary Microbiology, 2000, 77(1-2): 99-108 (
  • DOI: 10.1016/S0378-1135(00)00266-2)
  • van Oirschot J.T. Vaccinology of classical swine fever: from lab to field. Veterinary Microbiology, 2003, 96(4): 367-384 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.vetmic.2003.09.008
  • Bouma A., de Smit A.J., de Kluijver E.P., Terpstra C., Moormann R.J. Efficacy and stability of a subunit vaccine based on glycoprotein E2 of classical swine fever virus. Veterinary Microbiology, 1999, 66(2): 101-114 (
  • DOI: 10.1016/S0378-1135(99)00003-6)
  • Madera R., Gong W., Wang L., Burakova Y., Lleellish K., Galliher-Beckley A., Nietfeld J., Henningson J., Jia K., Li P., Bai J., Schlup J., McVey S., Tu C., Shi J. Pigs immunized with a novel E2 subunit vaccine are protected from subgenotype heterologous classical swine fever virus challenge. BMC Veterinary Research, 2016, 12(1): 197 ( ).
  • DOI: 10.1186/s12917-016-0823-4
  • Suárez M., Sordo Y., Prieto Y., Rodríguez M.P., Méndez L., Rodríguez E.M., Rodríguez-Mallon A., Lorenzo E., Santana E., González N., Naranjo P., Frías M.T., Carpio Y., Estrada M.P. A single dose of the novel chimeric subunit vaccine E2-CD154 confers early full protection against classical swine fever virus. vaccine, 2017, 35(34): 4437-4443 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2017.05.028
  • van Rijn P.A., Miedema G.K., Wensvoort G., van Gennip H.G., Moormann R.J. Antigenic structure of envelope glycoprotein E1 of hog cholera virus. Journal of Virology, 1994, 68(6): 3934-3942.
  • Yu M., Wang L.F., Shiell B.J., Morrissy C.J., Westbury H.A. Fine mapping of a C-terminal linear epitope highly conserved among the major envelope glycoprotein E2 (gp51 to gp54) of different pestiviruses. Virology, 1996, 222(1): 289-292 ( ).
  • DOI: 10.1006/viro.1996.0423
  • Huang Y.L., Deng M.C., Wang F.I., Huang C.C., Chang C.Y. The challenges of classical swine fever control: modified live and E2 subunit vaccines. Virus Research, 2014, 179: 1-11 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2013.10.025
  • Vlasova A., Grebennikova T., Zaberezhny A., Greiser-Wilke I., Floegel-Niesmann G., Kurinnov V., Aliper T., Nepoklonov E. Molecular epidemiology of classical swine fever in the Russian Federation. Journal of Veterinary Medicine and Infectious Disease Veterinary Public Health, 2003, 50(8): 363-367 ( ).
  • DOI: 10.1046/j.1439-0450.2003.00695.x
  • Titov I., Tsybanov S., Malogolovkin A. Genotyping of classical swine fever virus using high-resolution melt analysis. Journal of Virological Methods, 2015, 224: 53-57 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.jviromet.2015.08.012
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp