Аносов Д.Е., Хошафян Л.С., Шульгин В.В.
Шульгин В.В., заместитель директора департамента развития и экспертизы дивизиона птицеводства
Хошафян Л.С., директор департамента развития и экспертизы дивизиона птицеводства
Аносов Д.Е., директор дивизиона птицеводства, канд. ветеринар. наук ГК ВИК
В данном материале представлена информация об эволюции вакцин, применяемых в птицеводстве против вируса гриппа птиц. Обсуждаются аспекты стратегии профилактики с использованием субъединичной вакцины «ВироваксАви AI H9».
Увеличение числа птицеводческих предприятий с высокой плотностью посадки существенно повышает риск вспышек инфекционных заболеваний. Значимой задачей птицеводства остается оптимизация профилактики и контроля заболеваний промышленной птицы, которые влияют на благополучие предприятия, что в свою очередь повышает доверие потребителей к безопасности и качеству продуктов из птицы. Одним из ярких примеров инфекционного заболевания, которое представляет постоянную угрозу для птицеводческой промышленности, является птичий грипп (AI). Не только в виде высокопатогенных вирусов, но и в виде низкопатогенных изолятов гриппа птиц (ГП).
Динамика регистрации данных вариантов птичьего гриппа диктует необходимость создавать новую стратегию для каждого предприятия не только для обеспечения стабильной работы производства, но и для поддержания экспортного потенциала, сохранения рынков сбыта продукции.
Тем не менее практикующие специалисты ветеринарной службы предприятий, проводя подбор средств и методов защиты поголовья, сталкиваются с необходимостью подбора вакцинных препаратов против ГП (в первую очередь против низкопатогенных изолятов).
В мировой практике птицеводства на данный момент используются три основных типа вакцин против гриппа птиц: инактивированные цельновирионные, рекомбинантные векторные и субъединичные.
Во всех случаях протективная эффективность данных вакцинных препаратов основана на продукции нейтрализующих антител к определенному подтипу гемагглютинина (HA) вируса гриппа птиц. При этом каждый вид вакцин имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при их применении.
Виды вакцин и их характеристики. Инактивированные (убитые) вакцины
Первые упоминания об инактивированных цельноклеточных вакцинах датируются концом XVIII века. Получение биопродукта основывалось на уничтожении патогена под воздействием физических (тепло) или химических (формальдегид, этилами, β-проприолактон и др.) процессов, при которых происходила денатурация белков (или повреждение нуклеиновых кислот), что предотвращало вирулентность. При этом обнаружен ряд недостатков, в связи с тем что вакцина не очищается и не концентрируется, воздействующие факторы негативно влияют на антигенную структуру патогена, что снижает иммуногенность полученного продукта.
Готовый препарат представляет из себя смесь адьювантов с инактивированными вирусами, которые содержат в своем составе геном, что ведет к риску выявления генетического материала при исследовании продукции методом ОТ ПЦР.
Важным моментом является то, что у вакцинированной птицы образуются антитела не только к иммунологически значимым эпитопам белков НА и NA, но и к внутренним белкам M1 и NP. Как следствие, используя традиционные иммунологические методы анализа, невозможно отличить вакцинированную птицу от инфицированной.
С появлением информации о стерилизующих свойствах гамма-облучения появилась быстрая и безопасная альтернатива для инактивации штаммов с ограниченным или нулевым воздействием на антигенные детерминанты. Однако в настоящее время вакцины, полученные данным способом, на рынок еще не поступали.
Низкая иммуногенность инактивированных вакцин и их ограниченная способность стимулировать опосредованные Т-клетками компоненты адаптивного иммунного ответа (особенно те, которые обладают высоким антигенным разнообразием) относятся к определенным рискам.
Данный тип вакцин, применяемых в птицеводстве, является самым распространенным и имеет в составе вирусы гриппа птиц с подтипами НА Н5, Н7 и Н9.
Рекомбинантные векторные вакцины
Достижения в области молекулярной биологии сделали возможным быстрое и экономичное секвенирование геномов вирусных патогенов. Гены, которые не являются необходимыми для репликации, могут быть удалены и заменены определенными сегментами генов, кодирующими белки (факторы вирулентности) из неродственных патогенов. Вирусы с относительно большими двухцепочечными геномами ДНК, такие как вирусы оспы, вирусы герпеса и аденовирусы, широко используются в качестве вирусных векторов.
Вакцины на основе вирусных векторов имеют значимые профили безопасности, поскольку вставка гена, кодирующего один белок, а не целый вирус, в вирусный вектор устраняет неотъемлемый риск возврата к вирулентности, связанный с модифицированными живыми вакцинами. Так как для вируса гриппа важно иметь возможность отличать серологические реакции, спровоцированные вакцинацией, от реакций, вызванных воздействием и инфицированием.
Имеются сообщения о разработке векторных вакцин против ВПГП (высокопатогенного гриппа птиц) H5N1 с использованием таких вирусных векторов, как вирус оспы кур (rFPV), герпесвирус индеек (rHVT), вирус болезни Ньюкасла (rNDV), вирус инфекционного ларинготрахеита (rILTV), вирус лейкоза птиц (rALV). В качестве бактериальных векторов для создания гриппозных вакцин могут использоваться аттенуированные штаммы таких бактерий, как Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes, Shigella flexneri.
Тем не менее использование векторных вакцин имеет ряд недостатков:
• векторная вакцина лицензирована для применения только у кур;
• наличие участка генома патогена выявляется методом ПЦР при исследовании тканей.
Субъединичные вакцины
В отличие от обычных цельноклеточных вакцин, субъединичные вакцины содержат только выбранные антигенные части патогена (эпитопы) в качестве иммуногенов. Производство традиционных субъединичных вакцин включает размножение патогена и последующее извлечение различных потенциальных антигенных детерминант, которые могут эффективно вызывать более быстрый и мощный иммунный ответ: вирусные гликопротеины и бактериальные цельноклеточные белки, белки наружной мембраны, очищенные жгутиковые белки, фимбриальные белки, белки пилей и липополисахариды.
Субъединичные вакцины были разработаны против различных бактериальных, вирусных и паразитарных патогенов путем клонирования гена, кодирующего специфические антигены, с последующей их экспрессией в соответствующей системе, такой как бактериальные, дрожжевые или клетки млекопитающих. Последующие этапы включают изоляцию, очистку, концентрацию и формулирование экспрессированных белков.
Перспективы субъединичных вакцин
В сложившейся ситуации, связанной с ограниченным количеством представленных на российском рынке вакцин, стоит задача поиска вакцин, отвечающих ряду требований, в частности: высокая иммуногенность; отсутствие риска возникновения вирулентности вакцинного штамма; чистота вакцинного препарата — отсутствие вторичных агентов (вирусной и бактериальной природы), токсических составляющих, вторичных клеточных составляющих (шмер), которые могут вызвать реактогенность у организма птицы.
До настоящего времени ветеринарная служба птицеводческого предприятия была ограничена в выборе типов вакцин против гриппа: пять инактивированных и одна векторная.
В 2024 году на рынке РФ разработана новая вакцина против низкопатогенного вируса гриппа (Н9) — «ВироваксАви AI H9» (компания Immunovax), которая относится к субъединичным вакцинам.
В отличие от простой инактивированной или живой аттенуированной, у нее как субъединичной вакцины есть ряд особенностей, а именно:
• нет структурных составляющих, включая РНК, только несколько внешних антигенов, в результате чего есть контролируемый иммунный ответ по заданным белкам;
• в связи с отсутствием геномного материала (даже теоретически) такая вакцина не может ускорить изменчивость циркулирующих полевых изолятов и не определяется в ПЦР;
• поскольку субъединичные вакцины не вызывают антител к различным другим компонентам вируса, эти вакцины являются дифференцирующими инфицированных животных от вакцинированных (DIVA) и полезны во время вспышек заболеваний или для эпидемиологических исследований с целью разработки мер по борьбе с заболеваниями;
• вакцина содержит только заданный участок антигена в повышенной концентрации, следовательно, объем прививочной дозы будет меньше — 0,1–0,3 см3 против 0,25–0,5 см3 у стандартных вакцин.
Исходя из выше сказанного, субъединичная вакцина способствует развитию более быстрого и высокого иммунологического ответа, так как иммунная система отвечает только на заданные антигены.
В таблице 1 представлены результаты проведенных испытаний вакцины на цыплятах.
Исходя из данных исследований, отмечаем раннее формирование иммунного ответа (уже начиная с 14 дней) и высокий уровень защиты в более позднем периоде.
Стоит отметить, что эффективность профилактики вирусных заболеваний зависит не только от типа иммунобиологического препарата. Успех заключается в комплексном подходе, который включает в себя биобезопасность, технологию применения, высокий уровень компетенций сотрудников, работающих с препаратом.
Специалисты ГК ВИК оказывают полное техническое сопровождение применения вакцин — от технологии содержания птиц и формирования биобезопасности на предприятии до обучения сотрудников, работающих с препаратами.