Szczepionka wektorowa o szerokim spektrum HVT-H5 przeciwko ptasiej grypie, która indukuje szybki początek odporności

Obecne metody zwalczania ognisk wysoce zjadliwej ptasiej grypy (HPAI) u drobiu polegają na wyeliminowaniu i prewencyjnym uboju, co może prowadzić do dużych strat ekonomicznych i wywołać opór etyczny. Szczepienia interwencyjne mogą być alternatywą , ponieważ szczepienie jest jednym z najskuteczniejszych i najbardziej opłacalnych środków ochrony drobiu przed zakażeniem HPAI, zapobiegając rozprzestrzenianiu się na inny drób i znacznie zmniejszając potencjalną transmisję na ludzi.

Obecne konwencjonalne szczepionki inaktywowane przeciwko AI mogą być przydatne do zwalczania epidemii AI, ale nie spełniają wszystkich celów idealnej szczepionki przeciwko AI, w tym masowego zastosowania i szybkiego początku odporności. Naszym celem było dalsze zbadanie potencjału Herpesvirus of Turkeys (HVT) jako wektora zawierającego rekombinowaną hemaglutyninę H5 z HPAI H5N1.

Ten wektor HVT-H5 analizowano in vitro, testowano pod kątem początku odporności przeciwko prowokacji AI, zakresu ochrony, zmniejszenia wydalania wirusa i indukcji odpowiedzi zarówno przeciwciał, jak i komórek u niosek SPF lub kurcząt brojlerów zawierających przeciwciała matczyne (MDA+).

W warstwach SPF HVT-H5 zapewniał pełną ochronę przed śmiertelną prowokacją z 4 antygenowo zróżnicowanymi szczepami HPAI H5N1 od 2 tygodni po szczepieniu (wpv), podczas gdy u ptaków MDA+ pełna ochrona była zapewniona od 3 wpv do homologicznej prowokacji.

1. Zmniejszono również wydalanie wirusa prowokacyjnego zarówno u ptaków SPF, jak i MDA+. HVT-H5 indukował ochronne miano HI (≥4) na 11 szczepów HPAI H5N1 przy 3 tygodniach pv u 3-tygodniowych niosek SPF i na HPAI H5N8 A/ch/Neth/14015531/2014 . Oprócz indukowania ochronnej odpowiedzi przeciwciał, HVT-H5 indukował również odpowiedź komórek T specyficzną dla grypy.
2. Dane te pokazują, że szczepionka HVT-H5 wydaje się spełniać wiele kryteriów idealnej szczepionki przeciwko AI, w tym wczesny początek odporności, szeroka ochrona, zmniejszone wydalanie wirusa, ochrona w obecności AI-MDA i może być użytecznym narzędziem w walce epidemii sztucznej inteligencji na całym świecie.
3. Epidemia wirusa ptasiej grypy w 1997 r. podkreśliła potencjał wysoce zjadliwego wirusa H5N1 do wywoływania poważnych chorób u ludzi.
4. Dlatego potrzebne są skuteczne szczepionki przeciwko wirusom H5N1, aby przeciwdziałać potencjalnemu zagrożeniu globalną pandemią. Wcześniej opracowaliśmy szybko działającą i skuteczną szczepionkę przeciwko wirusowi Ebola (EBOV) przy użyciu platformy wirusa pęcherzykowego zapalenia jamy ustnej (VSV). W tym badaniu wygenerowaliśmy rekombinowane wektory wirusa grypy H5N1 oparte na VSV, aby zademonstrować wykonalność tej platformy dla szybko działającej szczepionki przeciwko wirusowi grypy pan-H5.
5. Wybraliśmy wiele podejść dotyczących projektowania antygenów i lokalizacji genomu, aby zdefiniować bardziej zoptymalizowane podejście do szczepionki. Po odzyskaniu i scharakteryzowaniu in vitro konstruktów wirusa grypy H5N1 opartych na VSV, myszy zaszczepiono pojedynczą dawką lub schematem szczepienia pierwotnego/przypominającego, a następnie prowokacji śmiertelną dawką homologicznego wirusa H5 kladu 1. Stwierdziliśmy, że pojedyncza dawka wektorów VSV wyrażających pełnej długości hemaglutyninę (HAfl) była wystarczająca do zapewnienia 100% ochrony.
6. Wektory szczepionkowe działały szybko, co wykazano przez jednorodną ochronę po podaniu 3 dni przed śmiertelną prowokacją. Co więcej, pojedyncze szczepienie indukowało krzyżowo ochronne przeciwciała swoiste dla H5 i chroniło myszy przed śmiertelną prowokacją różnymi wirusami kladu 2 H5, podkreślając potencjał HAfl opartego na VSV jako szczepionki ratunkowej przeciwko wirusowi grypy pan-H5.

Uzyskano szybkie, łatwe i selektywne wykrywanie przeciwciał przeciwko podtypowi H5 wirusa ptasiej grypy (AIV) w surowicy za pomocą testu immunologicznego polaryzacji fluorescencyjnej (FPIA). Wytworzono fragment rekombinowanej hemaglutyniny AIV podtypu H5 i wyznakowano fluoresceiną w celu wykorzystania jej jako znakowanego antygenu w FPIA. Ten znakowany antygen zmieszano z surowicami anty-AIV (podtypy H1-H16) i zmierzono FP mieszaniny za pomocą przenośnego analizatora FP na mikrourządzeniu. Stwierdzono, że FP wzrastało proporcjonalnie do stężenia przeciwciała anty-H5 AIV (surowica) i było znacznie wyższe niż FP uzyskane z innymi surowicami. Potwierdzono selektywne wykrywanie przeciwciała anty-H5 podtyp AIV. Wymagana objętość oryginalnej próbki wynosiła 2 µl, a czas analizy mieścił się w ciągu 20 min. Ten system wykrywania realizuje skuteczną diagnostykę na miejscu i nadzór nad AIV.

Epidemia wirusa ptasiej grypy w 1997 r. podkreśliła potencjał wysoce zjadliwego wirusa H5N1 do wywoływania poważnych chorób u ludzi.

Dlatego potrzebne są skuteczne szczepionki przeciwko wirusom H5N1, aby przeciwdziałać potencjalnemu zagrożeniu globalną pandemią. Wcześniej opracowaliśmy szybko działającą i skuteczną szczepionkę przeciwko wirusowi Ebola (EBOV) przy użyciu platformy wirusa pęcherzykowego zapalenia jamy ustnej (VSV). W tym badaniu wygenerowaliśmy rekombinowane wektory wirusa grypy H5N1 oparte na VSV, aby zademonstrować wykonalność tej platformy dla szybko działającej szczepionki przeciwko wirusowi grypy pan-H5.

Wybraliśmy wiele podejść dotyczących projektowania antygenów i lokalizacji genomu, aby zdefiniować bardziej zoptymalizowane podejście do szczepionki. Po odzyskaniu i scharakteryzowaniu in vitro konstruktów wirusa grypy H5N1 opartych na VSV, myszy zaszczepiono pojedynczą dawką lub schematem szczepienia pierwotnego/przypominającego, a następnie prowokacji śmiertelną dawką homologicznego wirusa H5 kladu 1. Stwierdziliśmy, że pojedyncza dawka wektorów VSV wyrażających pełnej długości hemaglutyninę (HAfl) była wystarczająca do zapewnienia 100% ochrony.

Wektory szczepionkowe działały szybko, co wykazano przez jednorodną ochronę po podaniu 3 dni przed śmiertelną prowokacją. Co więcej, pojedyncze szczepienie indukowało krzyżowo ochronne przeciwciała specyficzne dla H5 i chroniło myszy przed śmiertelną prowokacją różnymi wirusami kladu 2 H5, podkreślając potencjał HAfl opartego na VSV jako szczepionki ratunkowej przeciwko wirusowi grypy pan-H5.

Zakażenie wirusem ptasiej grypy (AIV), wywołane przez wirus grypy typu A, jest zakaźną, ostrą chorobą układu oddechowego ptaków związaną z epidemiami grypy na całym świecie. Wysoce zjadliwy podtyp AIV H5N1 przekroczył bariery gatunkowe, aby zarażać ssaki, w tym ludzi, ze skutkiem śmiertelnym i zwrócił uwagę jako potencjalne zagrożenie pandemiczne. Szybkie i terminowe wykrycie u drobiu jest niezwykle ważne, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się wirusa. Pomimo dużej czułości konwencjonalne metody wykrywania, takie jak reakcja łańcuchowa polimerazy z odwrotną transkrypcją w czasie rzeczywistym oraz test strącania w żelu agarowym, są czasochłonne i pracochłonne oraz wymagają specjalnego przeszkolenia .

W tej pracy urządzenie immunowall zostało ocenione jako łatwiejszy i szybszy sposób wykrywania hemaglutyniny AIV H5 (AIV H5-HA). Do wykrywania, jako przeciwciało znakujące w teście immunologicznym typu „sandwich” zastosowano znakowane fluorescencyjnie lub znakowane enzymatycznie przeciwciało.

W tym artykule wykazano, że oba te testy są łatwiejsze i szybsze w wykrywaniu w porównaniu z konwencjonalnym zestawem do testu immunoenzymatycznego (ELISA). Ponadto osiągnięto wysoką selektywność wykrywania AIV H5-HA po ocenie innych różnych podtypów wirusa HA. Granica wykrywalności wynosiła 0,23 ng/ml dla przeciwciała znakowanego enzymatycznie. Ta wartość była równoważna z konwencjonalnym zestawem ELISA, ale 8 razy szybsza (31 min w porównaniu do 260 min). Zakres wykrywania wynosił 0,23-100 ng/ml. Urządzenie immunowall z przeciwciałem znakowanym enzymem oferuje szybki, czuły, selektywny i prosty system testów immunologicznych do wykrywania prawdziwych próbek H5 AIV w przyszłości.