Химерная вакцина защищает крокодилов от лихорадки Западного Нила

Вирус лихорадки Западного Нила (ВЗН) вызывает поражения кожи крокодилов, выращиваемых на ферме, что влечет за собой значительные экономические потери. При этом вакцины против ВЗН для крокодилов пока не разработаны. Авторы исследования, опубликованного в NPJ Vaccines, создали в качестве вакцины химерные вирусные конструкции. Они антигенно сходны с диким типом ВЗН, но не могут нормально реплицироваться в клетках позвоночных. Введение двух доз такой вакцины недавно вылупившимся гребнистым крокодилам (Crocodylus porosus) вызывало активную продукцию нейтрализующих антител и обеспечивало защиту после заражения ВЗН.

ВЗН — флавивирус, который распространяется комарами и патогенен для птиц, лошадей, людей и рептилий. Для крокодилов показан также фекально-оральный механизм передачи инфекции. В большинстве случаев у млекопитающих и птиц инфекция протекает субклинически и характеризуется неспецифической лихорадкой. У небольшой части инфицированных людей, овец, лошадей, птиц и аллигаторов развивается синдром тяжелого менингоэнцефалита. Клиническая картина инфекции у крокодилов широко варьирует от субклинической формы до тяжелых неврологических симптомов. Хотя гребнистые крокодилы не проявляют явных клинических симптомов, у них развиваются характерные поражения кожи, которые обесценивают шкуры этих разводимых на ферме животных. Кроме этого, зараженные гребнистые крокодилы и аллигаторы могут служить резервуаром ВЗН, поскольку в их организме может поддерживаться высокий титр вируса.

Ученые разработали вакцину на основе флавивируса, специфичного для насекомых. В недавно обнаруженном вирусе Бинджари они заменили «родные» структурные белки на белки ВЗН. Основным целевым антигеном ВЗН здесь стал гликопротеиновый комплекс prM-E, который состоит из двух белков и является важным компонентом вирусной оболочки. Полученные химерные вирионы похожи на ВЗН структурой и набором антигенов, но сохраняют особенности флавивируса насекомых, что не позволет полученной конструкции реплицироваться в клетках позвоночных.

Авторы разработали две химерных конструкции на основе разных изолятов ВЗН: один из них был получен в 1960 году, другой — в 2011. Затем они вакцинировали тем или иным вариантом детенышей крокодилов (по 70 особей в группе) внутримышечно или подкожно. Каждое животное получало две дозы вакцины, между которыми проходил интервал в месяц. Титр нейтрализующих антител возрос через 7 месяцев после первичной вакцинации (6 месяцев после ревакцинации), что согласуется с данными об относительно отсроченном пике нейтрализующих антител у крокодилов. При этом формирование иммунитета не зависело от варианта вакцины или способа ее введения. Побочных эффектов у вакцинированных групп крокодилов исследователи также не отмечают.

Добавление к вакцине адъюванта на основе дельта-инулинового полисахарида (Advax^TM) не влияло на титр антител. Это может быть связано с механизмом его действия — препарат усиливает клеточный иммунный ответ, который не был изучен в этой работе.

Безопасность вакцины была подтверждена методами RT-PCR и qRT-PCR, с помощью которых изучили клоакальные мазки животных и воду, в которой они содержались. Вирусной РНК в образцах вакцинированных крокодилов не обнаружили, что подтверждает — химерный вирус неспособен к репликации в организме крокодила.

Наконец, исследователи продемонстрировали, что разработанная вакцина защищала от виремии и повреждений кожи. Для этого они заражали животных вирусом лихорадки Западного Нила. В контрольной группе у 85% крокодилов вырабатывались антитела, что подтверждает продуктивную инфекцию. При этом детектируемой вирусной нагрузки у вакцинированных животных не наблюдалось. Кроме того, ни у одного из получавших вакцину крокодилов не было обнаружено поражений кожи, в то время как в контрольной группе у 22% развились характерные для ВЗН повреждения. Ученые также показали, что вакцинация предотвращает выделение животными вируса в воду. Ни один из образцов, полученных от привитых крокодилов, не содержал вирусной РНК после инфицирования, тогда как контрольные животные выделяли вирус в воду до двух недель.

Предложенная химерная конструкция — перспективный кандидат на вакцину против ВЗН, которая формирует хороший иммунный ответ у крокодилов и не представляет опасности для здоровья населения и окружающей среды.



Вирус Бинджари инфицирует клетки, будучи незрелым