УДК 619:616.988.27:634.4
DOI 10.33861/2071-8020-2024-1-9-14
Ахунова А. Р., Галеева А. Г. Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный центр
токсикологической, радиационной и биологической безопасности», г. Казань
Ефимова М. А., Мингалеев Д. Н. Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный центр
токсикологической, радиационной и биологической безопасности», г. Казань / Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования «Казанская государственная академия ветеринарной медицины
имени Н. Э. Баумана», г. Казань
Классическая чума свиней (далее, КЧС) - высококонтагиозная вирусная болезнь представителей семейства Suidae всех пород и возрастов, сопровождающаяся повышением температуры тела, геморрагическим диатезом, некротическими поражениями пищеварительного тракта и высокой летальностью [21]. Согласно классификации Международного эпизоотического бюро (МЭБ) КЧС входит в перечень карантинных болезней, подлежащих обязательной регистрации и оповещению [24]. КЧС является одной из трансграничных болезней свиней, ставящих под угрозу государственную продовольственную безопасность и наносящих крупномасштабный ущерб экономике посредством прямых (заболеваемость и смертность поголовья) и косвенных потерь (затраты на противоэпизоотические мероприятия, торговые потери и зоонозная передача) [7, 24].
Вирус классической чумы свиней (ВКЧС, CSFV) принадлежит к семейству Flaviviridae, роду Pestivirus, который также включает вирусы диареи крупного рогатого скота (BVDV-1 и BVDV-2) и вирусы пограничной болезни овец (BDV-1, BDV-2, BDV-3), обладающие морфологическим и антигенным сродством [9]. Вирион ВКЧС имеет сферическую форму, диаметр вирионов составляет около 50 нм. Геном, представленный несегментированной одноцепочечной РНК длиной около 12,3 т.п.н., обладает линейной структурой [11], включающей 3’- и 5’ -нетранслируемые области (NTR), фланкирующие одну длинную открытую рамку считывания (ORF). Последняя кодирует 4 структурных и 8 неструктурных белков, процессируемых вирусными и клеточными протеазами. Мажорными антигенами ВКЧС являются три оболочечных гликопротеина - E1, Е2, E0 (Erns), ответственные за прикрепление и интернализацию вируса, а также один сердцевинный (С) белок; функционал неструктурных белков - Npro, p7, NS2-3, NS4A, NS4B, NS5A, NS5B - регулирует отдельные процессы жизненного цикла вируса [39]. Основным иммунодоминантным белком, традиционно используемым в качестве мишени для серодиагностики и для конструирования средств диагностики и специфической профилактики КЧС, является оболочечный гликопротеин Е2 [9]. Изоляты вируса КЧС в зависимости от первичной структуры участков геномной РНК подразделяют на 3 генетические группы (генотипы), каждая из которых содержит 3-4 субгенотипа (1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4) [11, 39, 47].
Течение болезни зависит от штаммовых вариаций вируса и характеристик организма-хозяина, из которых наибольшее значение имеют возраст животных, вирулентность вируса и время инфицирования (пре- или постнатальный период). У беременных свиноматок вирус может проникать трансплацентарно [31]. Внутриматоч-ное инфицирование штаммами вируса с умеренной или низкой вирулентностью может приводить к гибели плодов до рождения или вскоре после рождения, рождением больных поросят или внешне здоровых вирусоносителей [8, 9]. В эндемичных по классической и африканской чуме свиней странах возможно одновременное заражение этими вирусами [23]; также в отдельных популяциях свиней были обнаружены случаи коинфицирования вирусами КЧС, репродуктивно-респираторного синдрома (РРСС) и цирковирусами 2 и 3 серотипов (ЦВС-2 и ЦВС-3), что связано с длительной персистенцией данных возбудителей в стадах [34, 35].
Эпизоотическая ситуация, сложившаяся на данный момент в Российской Федерации, внушает надежду на полное искоренение инфекции, что откроет возможность получения страной или ее отдельными субъектами международного статуса благополучия [16]. По сообщениям информационно-аналитического центра Россельхознадзора, последние вспышки КЧС в России регистрировались в 2020 году в Приморском крае среди диких кабанов; по состоянию на 2023 год вспышки не регистрировались [17]. Начиная с конца 90-х годов преобладающим в России генотипом вируса КЧС считался субгенотип 1.1 [51]. С 2007-2014 годы выделялись преимущественно изоляты генотипа 2.1, филогенетически связанные с изолятами из Китая и других азиатских стран (из Амурской области), и 2.3, связанные с изолятами из Латвии и Центральной Европы (из Смоленской, Псковской и Саратовской областей) [46]. Для признания благополучия по КЧС необходим отказ от вакцинации в течение не менее одного года или наличие возможности дифференцировать привитых свиней от зараженных, что должно подтверждаться достоверными лабораторными исследованиями федерального и регионального уровня [13]. Так, стратегия вакцинации и карантина как основных противоэпизоотических мероприятий в России не полностью ограничивает распространение вируса среди популяции домашних свиней и кабанов [2, 14, 16].
Международная политика искоренения заболевания с отказом от вакцинации и ликвидацией неблагополучных и подозреваемых в заражении популяций домашних свиней (Австралия в 1961 г. -искоренение КЧС путем убоя и ограничений на передвижение, Канада в 1963 г. - убой и вакцинации, США в 1976 г. - убой после отказа от вакцинации в 1962 г.) в настоящее время может быть неэкономичной из-за высокой стоимости и неэтичных аспектов [14]. Известны случаи достижения благополучия с применением вакцинации в качестве основной меры контроля (Уругвай в 1991 г., Чили в 1998 г., Аргентина в 2005 г.), доказавшие, что массовый убой является не единственным методом искоренения КЧС [18]. Важным фактором в контроле распространения заболевания является то, что процесс вакцинации без надлежащего контроля или неспособности установить стерилизующий иммунитет в стадах свиней может привести к катастрофическим последствиям, таким как появление ускользающих вариантов штаммов КЧС и повторное возникновение заболеваний [18, 56].
Обязательная ежегодная вакцинация свиней в России привела к сокращению вспышек болезни и формированию в стране отдельных протяженных зон, свободных от КЧС [1]. Несмотря на высокую протективную эффективность, использование живых вакцин против КЧС в большинстве случаев недопустимо по правилам импорта продуктов животного происхождения и несет потенциальный риск рекомбинации вакцинного вируса с полевым [13]. В сочетании с хорошим эпизоотическим надзором и биозащитой вакцины-кандидаты DIVA (Differentiating Infected from Vaccinated Animals) являются перспективными для контроля вируса и ликвидации КЧС в эндемичных странах [5, 59].
Современные стратегии вакцинопрофилактики классической чумы свиней. Существующие в России и в мире современные вакцины подразделяются на живые, субъединичные, векторные, химерные, ДНК-вакцины и вакцины из транс-комплементарных делеционных мутантов [18, 48, 52]. Для борьбы с КЧС долгие годы использовались высокоэффективные и безопасные живые аттенуированные вакцины [6, 16, 42]. Однако основным недостатком этих вакцин является отсутствие возможности дифференцировать инфицированных животных от вакцинированных, поэтому была создана концепция DIVA, основанная на использовании маркированных вакцин и соответствующих иммуноферментных тест-систем [25]. Требованиям стратегии DIVA удовлетворяют векторные вакцины, рекомбинантные аттенуированные вакцины с химерными конструкциями, субъединичные вакцины, пептидные вакцины и ДНК-вакцины [59].
На сегодняшний день в коммерческих целях разработаны два типа вакцин DIVA, включая субъединичные вакцины на основе оболочечного гликопротеина E2 ВКЧС и химерные вакцины против пестивируса на основе клонов инфекционной к ДНК КЧС или вируса вирусной диареи крупного рогатого скота (ВД КРС) [59]. Однако не все они соответствуют требованиям безопасности и эффективности DIVA, так как из-за вариабельности антигена среди различных генотипов ВКЧС антитела, индуцируемые модифицированными живыми вакцинами либо субъединицей Е2 нейтрализуют генотипически гомологичные штаммы эффективнее, чем гетерологичные [56]. Модифицированные живые вакцины индуцируют иммунные реакции и могут защитить свиней от заражения различными генотипами ВКЧС, в отличие от вакцин с субъединицей E2 [43, 45, 56, 59]. На данный момент российскому практическому свиноводству необходима вакцина, которая в сочетании с принимаемыми мерами контроля будет способна снизить ущерб, наносимый КЧС. В данном обзоре собрана информация по имеющимся и разрабатываемым вакцинам против классической чумы свиней.
Живые аттенуированные вакцины. Первые сведения о разработке вакцины против КЧС датируются 1904 годом: de Schweinitz и Dorset применили комбинационную (симультанную) иммунизацию - одновременное применение гипериммунной сыворотки свиней и заражение кровью больных свиней [49]. Однако безопасность и эффективность этих вакцин были низкими, так как они довольно часто вызывали осложнения, несмотря на прочный и продолжительный иммунитет [30, 56, 59]. К первым живым вакцинам против КЧС в СССР относятся вакцины ВГНКИ (Лихачев Н.В., Мищенко Н.К.) - из культуры клеток почек эмбрионов свиньи и ЛК-ВНИИВВиМ (Сергеев В.А., Попов В.И.) - из культуры клеток те-стикул ягнят, разработка которых была начата в 1960-х гг., не уступающие по эффективности аналогичным вакцинам, применявшимся в других странах [3, 9]. Производство современных живых вакцин против КЧС осуществляется из штамма С, размноженного в организме кроликов (ЛК, КС); из того же штамма С, но адаптированного и размноженного в различных культурах клеток, производятся зарубежные вакцины из других аттенуированных штаммов (Thiverval, GPE) [18]. В разных странах на основе С-штамма КЧС было разработано несколько живых вакцин, таких как «Pestiffa» («Boehringer Ingelheim Animal Health France SCS», Франция), «Suiferin C» («Hoechst Roussel Vet Gmbh», Германия), «VADIMUN» (США), «SUVAC» (Венгрия), «Cellpest» (Польша), «Duvaxin» и «Riems» в Германии, «Norden» и «Porcivac» в Мексике, «Tipest» (Словакия), «TVM-1» (Чехия) [20]. Культуральная вакцина «КС» (ООО «Ветбио-хим», Россия) соответствует требованиям безопасности и иммуногенности, она нереактогенна и может быть применена для свиней любого возраста, в том числе беременных свиноматок и новорожденных поросят. Продолжительный (не менее 2 лет) напряженный иммунитет возникает у свиней независимо от возраста и наличия колостральных ВНА.
Основное преимущество живых вакцин заключается в их безопасности для целевых животных, основными категориями которых являются поросята и беременные свиноматки. Исследования выявили способность живых аттеинуированных вакцин обеспечивать защиту от вирулентных штаммов уже в первые сутки после вакцинации и введения однократной дозы [27]. Данные вакцины стимулируют как клеточный, так и гуморальный иммунный ответ, обеспечивая стерилизующую защиту свиней. Живые вакцины обеспечивают не только горизонтальную, но и вертикальную защиту, предотвращая трансплацентарную передачу вируса [9, 18]. Однако современные живые ослабленные вакцины индуцируют выработку полного спектра антител, и вакцинированных свиней невозможно отличить от инфицированных серологическими методами. Поэтому использование живой вакцины сопровождается жесткими торговыми ограничениями [18].
Маркированные вакцины. Для дифференциации инфицированных животных от вакцинированных используют стратегию DIVA [25]. Так, специфический вирусный компонент маркированной вакцины содержит на один антигенный белок или эпитоп меньше, чем полевой вирус, и по наличию антител к вирусным белкам, не входящим в состав вакцины, можно установить факт инфицирования животных [2, 18]. С начала 1990-х гг. исследователи предприняли множество попыток разработки вакцин нового поколения против КЧС [50, 53, 55]. Согласно требованиям DIVA, для профилактики КЧС может использоваться маркированная вакцина, содержащая рекомбинантный белок Е2 в качестве антигена, при этом дифференциация животных будет основана на обнаружении антител к структурным белкам вируса Е0 и Е2 - основным иммуногенам, индуцирующим протективный иммунитет. У свиней, иммунизированных маркированной вакциной, в составе которой отсутствует белок Е0, будут выявляться только Е2 - специфические антитела, а у зараженных животных, независимо от того, вакцинированы они или нет, - к обоим белкам. По мнению исследователей, такой подход может быть реализован и в нашей стране в рамках программы по борьбе с КЧС в качестве промежуточного этапа полного отказа от вакцинации [3, 4]. Существует четыре направления в разработке маркированных вакцин: субъединичные вакцины, вирус-век-торные вакцины, пептидные вакцины и ДНК-вакцины [18].
Субъединичные вакцины. Вакцины с Е2-субъединицей являются первым поколением генно-инженерных вакцин против КЧС, разработанных в бакуловирусной системе экспрессии [60]. Субъединичные антигены можно получить при использовании традиционных биохимических и рекомбинантных ДНК-технологий, в частности, ряда про- и эукариотических систем, включая дрожжи, клетки насекомых и растений, посредством интегрированных или транзиторных стратегий экспрессии [12]. По эффективности субъединичные вакцины уступают живым, однако клинические испытания подтвердили их безопасность, что позволяет использовать их в сочетании с другими субъединичными вакцинами, таким образом достигая выраженной антигенной и иммуногенной активности [40]. Известно, что субъединичные вакцины не обеспечивают полной защиты от горизонтальной и вертикальной передачи ВКЧС, характеризуются более поздней активацией иммунитета и требуют многократной иммунизации; также для этого типа вакцин недоступно оральное введение, чем и обусловлена ограниченность их применения [18, 54, 59, 60].
Одна из последних субъединичных вакцин, сконструированная Oliberto S.R. и соавт. [15], основана на комбинации фрагмента белка E2 в слиянии с внеклеточными доменами CD154 свиньи. Данная конструкция обеспечивает стимуляцию гуморального и клеточного иммунитета за счет внеклеточного домена белка Е2, который вызывает образование гомодимеров - конформационных эпитопов, на которые вырабатываются нейтрализующие и защитные антитела. Дополнительный сегмент из CD154 играет роль молекулярного адъюванта, что приводит к защите от ВКЧС уже через 7 дней после иммунизации. Комбинация молекул в химерном белке, содержащем спейсерный пептид, обеспечивает правильный фолдинг молекулы [22]. Данная вакцина успешно используется в ряде регионов Кубы; в настоящее время проводятся ее дальнейшие исследования на соответствие требованиям, предъявляемым МЭБ [15, 18].
В России также ведутся разработки рекомбинантных маркированных вакцин. Так, Алексеев и соавт. [10, 13] в 2019 г. предложили субъединичную вакцину на основе рекомбинантного гликопротеина Е2 ВКЧС 1 и 2 генотипов. Результаты экспериментов показали высокую эффективность, безопасность и соответствие требованиям DIVA [4].
В странах Европы представлены 2 вакцины с субъединицей E2 - «BAYOVAC® CSF» («Bayer AG», Германия, штамм Brescia генотипа 1.2) и «Porcilis® Pesti» («MSD Animal Health», Нидерланды, штамм Alfort Tubingen генотипа 1.1), обеспечивающих клиническую защиту и ограничивающих распространение возбудителя [59]. Недостатками этих вакцин являются более низкая эффективность и поздняя активация иммунитета, неполная защита от трансплацентарной передачи вируса и многократная иммунизация, что делает их неподходящими для экстренной вакцинации в благополучных по КЧС странах и для иммунизации диких кабанов [3].
В Китае первой субъединичной вакциной против КЧС является «TWJ-E2®» («Tecon Biology Ltd.»), произведенная из модифицированного гликопротеина Е2 штамма С (генотип 1.1). Вакцинация двумя дозами «TWJ-E2®» обеспечивает полную защиту от высоковирулентного штамма «Ши-Мынь» [57]. Однако формирование устойчивого иммунитета наступает позже из-за недостаточной индукции клеточного иммунитета, что можно заметить и у таких вакцин, как «BAYOVAC®» и «Porcilis® Pesti» [3, 36, 59].
Обе субъединичные вакцины на основе Е2 вызывают гуморальный иммунный ответ с участием Т-хелперов второго типа и плазматических клеток, синтезирующих антитела. Однако они не вызывают клеточного иммунного ответа с участием Т-хелперов первого типа и цитотоксических Т-лимфоцитов, разрушающих зараженные клетки. Это приводит к тому, что вирус внутри клетки сохраняется, так как антитела не проникают через клеточную мембрану [3, 36].
Пептидные вакцины. Имеются сведения о разработке субъединичных вакцин, основанных на комбинации синтетических пептидов, включающих в себя несколько аминокислотных остатков в различных перекрывающихся областях антигенных участков белка Е2 [5, 59]. Пептидные вакцины, как правило, содержат один пептид (монопептидные) либо комбинацию различных пептидов (полипептидные). Принцип DIVA в данном случае основан на обнаружении Erns- или NS3-специфических антител [32]. Вакцины данного типа безопасны, но их недостатком является недостаточная эффективность: так, при контрольном заражении патогенными штаммами они не предохраняют 100% поголовья от заболевания, виремии и вирусовыделения [3, 32, 59]. Пептидные вакцины также требуют лишь многократного парентерального введения и сочетания с адъювантами [32]. Подобно вакцинам на основе субъединицы Е2, они вызывают гуморальный иммунный ответ с участием Т-хелперов второго типа, без клеточного иммунного ответа [3].
Химерные вирусы и вирус-векторные вакцины. Приоритетной стратегией в разработке DIVA-вакцин является разработка рекомбинантных химерных вакцин. Наиболее перспективными кандидатами являются химерные пестивирусы, конструируемые на основе инфекционных клонов ДНК вирусов КЧС или ВД КРС [3]. Белки E2 ВКЧС и ВД КРС имеют сходную антигенную топологию, а аминокислотные последовательности ВД КРС и ВКЧС E2 идентичны на 65-75 % [3, 38], что позволяет осуществлять необходимые замены: так, например, в инфекционном клоне кДНК цитопатогенного штамма CP7 ВД КРС (Корнелльский университет, США) область, кодирующая последовательность белка Е2, была заменена на таковую штамма Alfort/187 вируса КЧС; полученный химерный пе-стивирус CP7_E2alf с 2014 г. успешно используется в качестве основы маркированной вакцины («Suvaxyn CSF», «Zoetis Inc», США), характеризующейся высокой эффективностью и безопасностью [3, 59]. Отмечается генетическая стабильность химеры in vitro и in vivo [18, 33]. Через 7 дней вакцина индуцировала образование иммунитета продолжительностью не менее 6 месяцев в отношении различных генотипов ВКЧС и ВД КРС I типа. Также отмечается, что применение вакцины позволяет полностью исключить трансплацентарную передачу умеренно вирулентного ВКЧС [32]. Выявлено, что CP7_E2alf не передается и не выделяется с биологическими жидкостями [33].
Второй лицензированной в 2016 году химерной вакциной является «Flc-LOM-BErns» (Южная Корея), разработанная путем введения последовательности, кодирующей белок Erns ВД КРС, в инфекционный клон Flc-LOM на основе штамма LOM ВКЧС [26]. Сообщается, что вакцина защищает плод от вертикальной передачи вируса, а передача антител с молоком иммунных свиноматок способна обеспечить пассивную защиту поросят от вирулентных штаммов ВКЧС, независимо от срока беременности. Вакцина по результатам исследований является безопасной, высокоэффективной, показывает хорошую дифференциальную идентификацию антител в сыворотке [26]. В настоящее время поголовье свиней в Южной Корее (за исключением о. Чеджудо) подлежит вакцинации либо ассоциированной вакциной «LOM + SE», содержащей дополнительный компонент против E. rhusiopathiae (SE), либо «Flc-LOM-BErns + SE» [18, 37, 59].
Еще одним химерным пестивирусом - кандидатом DIVA является CP7_E2gif (Национальный ветеринарный институт, Дания); в его состав не входит ни один ген из генома ВКЧС. Основой CP7_E2gif является фрагмент штамма CP7 ВД КРС, оболочечный гликопротеин которого был заменен на аналогичный из штамма Gifhorn вируса пограничной болезни овец [58]. По данным исследований, CP7_E2gif вызывает сильный иммунный ответ на 10 день после вакцинации: уровни антител сопоставимы с таковыми при использовании С-штамма, также регистрировался протективный эффект при контрольном заражении штаммом Eystrup ВКЧС [40]. Недостатком, ограничивающим использование этого кандидата в качестве вакцины, является специфичность вырабатываемых антител против ВД КРС и вируса пограничной болезни, у которых зачастую отсутствует нейтрализующая активность по отношению к ВКЧС [18]. Схожим технологическим решением являются химерные варианты ВКЧС на основе штамма Riems, экспрессирующие гены E2 с антигенными эпитопами, которые были заменены соответствующими эпитопами из штамма Gifhorn вируса пограничной болезни овец (Институт вирусологии и вакцинопрофилактики, Швейцария) [29]; химерный вирус vRiemsABC-Gif также вызывал специфический иммунный ответ и позволял осуществлять дифференциацию животных [18, 29].
Xia и соавторами представлена маркированная вакцина с вектором репликации лесного вируса Семлики - альфавируса, встречающегося в Центральной, Восточной и Южной Африке (rAdV-SFV-E2) [44]. rAdV-SFV-E2 основан на дефектно-репликативном векторе Ad5, доставляющем репликон вируса Семлики, экспрессирующий ген E2 КЧС. Данная вакцина вызывает мощные клеточные и гуморальные реакции у свиней, обеспечивая стерильный иммунитет и полную защиту от заражения высокопатогенным штаммом ВКЧС. Присутствует необходимость двухкратной вакцинации [20, 59]. Также было показано, что адъювант на основе компонентов, полученных из S. enteritidis (BG), может усиливать защитный иммунитет к rAdV-SFV-E2 [28, 39, 44].
Маркированные пестивирусные вакцины могут быть использованы в качестве вирусных векторов для разработки поливалентных вакцин [39].
ДНК-вакцины. Существующие ДНК-вакцины основаны на плазмидных конструкциях, которые экспрессируют гликопротеин E2 ВКЧС. Принцип маркирования в данном случае основан на обнаружении антител, специфичных к Erns или NS3 [3]. Рекомбинантные плазмидные ДНК, трансформация которых происходит в клетках E. coli, очищают и вводят животным, не размножаются in vivo, не встраиваются в хромосомы и не вызывают образования антител [3, 37]. Примером может служить разрабатываемая в Испании ДНК-вакцина на основе плазмиды pcDNA3.1/E2, экспрессирующая полный гликопротеин Е2 штамма Margarita ВКЧС (выделен в Гаване в 1958 г., генотип 1.2). Высокие уровни экспрессии E2 наблюдались при трансфекции плазмидой pcDNA3.1/E2 in vitro и in vivo. Результаты исследований показали, что pcDNA3.1/E2 может запускать специфические ответы Т-клеток в отсутствие определяемых антител против ВКЧС в течение 17 суток после последнего введения. Выявленные Т-клеточные реакции могут также способствовать эффективному В-клеточному ответу, поскольку иммунизированные животные приобретали высокие титры нейтрализующих антител и были полностью защищены при заражении патогенными штаммами. Однако ДНК-вакцины на современном уровне технологического развития неэкономичны в производстве и требуют многократной иммунизации [19, 41, 59].
Характеристика различных типов вакцин против классической чумы свиней, применяемых в России и в мире, представлена в таблице 1.
Таблица 1 Краткая характеристика различных типов вакцин против классической чумы свиней, применяемых в России и в мире
| Тип вакцины | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|
| Живые аттенуированные вакцины | Эффективны в отношении ВКЧС всех известных генотипов за счет выработки полного спектра антител. Безопасны для иммунизации всех половозрастных групп, включая поросят и беременных свиноматок. Предотвращают трансплацентарную передачу инфекции. Генетически стабильны. | Не позволяют осуществлять DIVA серологическими методами. Возможна реверсия к вирулентному состоянию и возникновение виремии. Использование сопряжено с жесткими торговыми ограничениями. |
| Субъединичные вакцины - первое поколение генно-инженерных вакцин | Безопасны, демонстрируют выраженную иммуногенность. Сохраняют естественный паттерн гликозилирования Е2 - критический фактор активации иммунной системы. | По эффективности уступают традиционным живым вакцинам. Относительно длительный период образования иммунитета. Неполная защита от горизонтальной и вертикальной передачи ВКЧС (наличие персистентно инфицированных особей в стаде). Низкая продолжительность иммунитета (6-13 мес). Непригодны для перорального применения. Возможна реверсия к вирулентному состоянию. |
| Химерные пестивирусы - второе поколение генно-инженерных вакцин | Безопасны, демонстрируют выраженную иммуногенность. Доступны для перорального применения. Эффективны в отношении высокопатогенных штаммов ВКЧС. Обеспечивают горизонтальную и вертикальную защиту от умеренно вирулентных штаммов после однократной вакцинации. | Не доказан факт отсутствия вертикальной передачи ВКЧС различной степени вирулентности. Не изучены возможности реверсии к вирулентному состоянию. Подвержены возникновению спонтанных делеций (генетическая нестабильность). |
| Вирус-векторные вакцины и деле- ционные мутанты (репликоны) - третье поколение генно-инженерных вакцин | Безопасны, совместимы с серологическим подходом DIVA. Обеспечивают стерильный иммунитет. Не требуют адъювантов за счет репликативной природы репликона, обеспечивая сигнал для адаптивного иммунного ответа через Toll-рецепторы. | Несопоставимые уровни защиты в зависимости от типа вектора/репликона и пути введения. Необходима многократная иммунизация. Непригодны для перорального применения. |
| ДНК-вакцины - четвертое поколение генно-инженерных вакцин | Безопасны, индуцируют образование полного иммунного ответа. | Высокая стоимость производства. Необходимость многократной иммунизации. |
Заключение. В России на протяжении нескольких десятилетий проводится тотальная вакцинация поголовья свиней традиционными аттенуированными вакцинами. Они обладают оптимальными характеристиками с точки зрения возникновения и продолжительности иммунитета, но их основным недостатком является несоответствие концепции DIVA, соблюдение которой позволит получить статус зоны, свободной от КЧС, поэтому вопрос разработки новых вакцинных кандидатов DIVA является актуальным для отечественной биотехнологии. Идеальная вакцина нового поколения должна обеспечивать высокую защитную эффективность и преодолевать проблему антигенных вариаций, соответствуя при этом стратегии DIVA, что, на наш взгляд, достижимо посредством сочетания технологий рекомбинантного синтеза специфических вирусных гликопротеинов и пептидов - активаторов Т-клеточного иммунитета.
Список литературы:
1. Алипер, Т. И. Искоренение классической чумы свиней в России решаемая задача / Т. И. Алипер // Аграрная наука. 2019. № 1. С. 39-41.
2. Анализ проведения лабораторных исследований по ряду вирусных болезней свиней на территории России в 2011-2017 гг / А. А. Шевцов, О. Н. Пе- трова, С. Г. Ремыга [и др.] // Ветеринария сегодня. 2018. № 1. № 24. С. 42-48.
3. Вакцины и стратегия вакцинации против классической чумы свиней / В. А. Сергеев, Б. Г Орлянкин, К. П. Алексеев [и др.] // Ветеринария. 2018. № 4. С. 3-11.
4. Верховский, О. А. Стратегия DIVA в борьбе с инфекционными болезнями свиней (болезнь Ауески, классическая чума свиней) / О. А. Верховский // Мат. Междунар. науч.-практ. конф. «Ветеринария в агропромышленном комплексе - 2022». 2022. С. 48-49.
5. Доклинические исследования субъединичной маркированной вакцины против КЧС по показателям безвредности, антигенной активности и иммуногенности / Е. В. Шемельков, О. А. Верховский, Т. И. Алипер [и др.] // Свиноводство. 2022. № 2. С. 20-33.
6. Живая вакцина «КС» против классической чумы свиней и способ профилактики классической чумы свиней / В. А. Сергеев, Е. А. Непоклонов, Т. И. Алипер [и др.] // Патент РФ № 2129443. 1999.
7. Калмыкова, Е. М. Экономическая эффективность проведения вакцинации против классической чумы свиней / Е. М. Калмыкова // NovaInfo. 2016. № 48. С. 116-123.
8. Классическая чума свиней (Инфицирование вирусом классической чумы свиней). - https://rr-europe.woah.org/wp-content/ uploads/2021/08/3-8-3.pdf.
9. Корицкая, М. А. Иммунобиологические свойства вакцинного штамма КС вируса классической чумы свиней / М. А. Корицкая // 2005. 138 с.
10. Оценка иммуногенных свойств рекомбинантной субъединичной вакцины против классической чумы свиней / К. П. Алексеев, С. А. Раев, А. Г. Южаков [и др.] // Труды Федерального центра охраны здоровья животных. 2018. Т. 16. С. 293-305.
11. Пестивирусы - важные патогены для свиней / Б. Г. Орлянкин, В. А. Сергеев, Т. И. Алипер [и др.] // Ветеринария. 2020. № 6. С. 3-9.
12. Применение биотехнологии при разработке ветеринарных вакцин // https://rr-europe.woah.org/wp-content/uploads/2021/07/ch-2-3.pdf.
13. Разработка и испытание образцов рекомбинантной субъединичной вакцины против классической чумы свиней / К. П. Алексеев, С. А. Раев, А. Г. Южаков [и др.] // Сельскохозяйственная биология. 2019. № 6. С. 1236-1246.
14. Суркова, А. А. Специфическая профилактика классической чумы свиней (литературный обзор) / А. А. Суркова, О. Н. Николаева // Мат. XIV Междунар. студенч. науч. конф. «Студенческий научный форум». 2022.
15. Химерные вакцинные антигены против вируса классической чумы свиней / Санчес Рамос Олиберто [и др.] // Патент РФ № 2406534.
16. Шевцов, А. А. Классическая чума свиней: перспективы искоренения / А. А. Шевцов // Животноводство России. 2021. № 10. С. 27-30.
17. Эпизоотическая ситуация по КЧС в Российской Федерации // https:// fsvps.gov.ru/ru/iac/rf/kchs.
18. A Critical Review about Different Vaccines against Classical Swine Fever Virus and Their Repercussions in Endemic Regions / L. Coronado, C. L. Perera, L. Rios et al. // Vaccines. 2021. Vol. 9. No. 2. P. 154.
19. A DNA vaccine expressing the E2 protein of classical swine fever virus elicits T cell responses that can prime for rapid antibody production and confer total protection upon viral challenge / L. Ganges, M. Barrera, J. Nunez et al. // Vaccine. 2005. Vol. 23. No. 28. Р. 3741-3752.
20. A novel alphavirus replicon-vectored vaccine delivered by adenovirus induces sterile immunity against classical swine fever / Y. Sun, H. Li, D. Tian et al. // Vaccine. 2011. Vol. 29. No. 46. Р. 8364-8372. DOI: 10.1016/ j.vaccine.2011.08.085.
21. A Review of Classical Swine Fever Virus and Routes of Introduction into the United States and the Potential for Virus Establishment / V. Brown, S. Bevins // Front Vet Sci. 2018. Vol. 5. No. 31.
22. A single dose of the novel chimeric subunit vaccine E2-CD154 confers early full protection against classical swine fever virus / M. Suarez, Y. Sordo, Y. Prieto et al. // Vaccine. 2017. Vol. 35. P. 4437-4443.
23. African swine fever virus infection in Classical swine fever subclinically infected wild boars / O. Cabezon, S. Munoz-Gonzalez, A. Colom-Cadena et al. // BMC Vet Res. 2017. Vol. 13. No. 1. P. 227.
24. An Overview of Transboundary Animal Diseases of Viral Origin in South Asia: What Needs to Be Done? / G. Gongal, H. Rahman, K. C. Thakuri et al. // Vet Sci. 2022. Vol. 9. No. 11. P. 586.
25. Anti-Classical Swine Fever Virus Strategies / J. Fan, Y. Liao, M. Zhang et al. // Microorganisms. 2021. Vol. 9. No. 4. P. 761.
26. Assessment of the efficacy of an attenuated live marker classical swine fever vaccine (Flc-LOM-BErns) in pregnant sows / S. Lim, S. Choe, K.-S. Kim et al. // Vaccine. 2019. Vol. 37. Р. 3598-3604.
27. Challenge of Pigs with Classical Swine Fever Viruses after C-Strain Vaccination Reveals Remarkably Rapid Protection and Insights into Early Immunity / S. P. Graham, H. E. Everett, F. J. Haines et al. // PLoS ONE. 2012. Vol. 7 (1). e29310.
28. Chimeric classical swine fever (CSF)-Japanese encephalitis (JE) viral replicon as a non-transmissible vaccine candidate against CSF and JE infections / Zhenhua Yang, Rui Wu, Robert W. Li et al. // Virus Research. 2012. Vol. 165. No. 1. P. 61-70.
29. Chimeric pestiviruses: Candidates for live-attenuated classical swine fever marker vaccines / F. Wehrle, S. Renzullo, A. Faust et al. // J. Gen. Virol. 2007. Vol. 88. P. 2247-2258.
30. Classical swine fever (CSF): a historical review of research and vaccine production on the Isle of Riems / V. Kaden, B. Riebe et al. // Berl Munch Tierarztl Wochenschr. 2001. Vol. 114 (7-8). P. 246-251.
31. Classical Swine Fever: A Truly Classical Swine Disease / F. Wang, C. Chang // Pathogens. 2020. Vol. 9. P. 745.
32. Classical swine fever vaccines-State-of-the-art / S. Blome, C. MoB, I. Reimann et al. // Vet. Microbiol. 2017. Vol. 206. P. 10-20.
33. Classical swine fever virus marker vaccine strain CP7_E2alf: Shedding and dissemination studies in boars / C. Drager, A. Petrov, M. Beer et al. // Vaccine. 2015. Vol. 33. Р. 3100-3103.
34. Co-Infection of Swine with Porcine Circovirus Type 2 and Other Swine Viruses / T. Ouyang, X. Zhang, X. Liu et al. // Viruses. 2019. Vol. 11. No. 2. Р. 185.
35. Co-infection status of classical swine fever virus (CSFV), porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) and porcine circoviruses (PCV2 and PCV3) in eight regions of China from 2016 to 2018 / N. Chen, Y. Huang, M. Ye et al. // Infect. Genet. Evol. 2019. Vol. 68. P. 127-135.
36. Commercial E2 subunit vaccine provides full protection to pigs against lethal challenge with 4 strains of classical swine fever virus genotype 2 / Wenjie Gong, Junhui Li, Zunbao Wang et al. // Veterinary Microbiology. Vol. 237. 2019. Р. 108403.
37. Comparative Analysis of the Productivity and Immunogenicity of an Attenuated Classical Swine Fever Vaccine (LOM) and an Attenuated Live Marker Classical Swine Fever Vaccine (Flc-LOM-BErns) from Laboratory to Pig Farm / S. Choe, K. Kim, J. Shin et al. // Vaccines. 2021. Vol. 9. No. 4. Р. 381.
38. Crystal structure of glycoprotein E2 from bovine viral diarrhea virus / Yue Li, Jimin Wang, Ryuta Kanai et al. // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2013. Vol. 110. No. 17. Р. 6805-6810.
39. Different Types of Vaccines against Pestiviral Infections: ‘Barriers’ for ‘Pestis’ / M. Yuan, X. Yang, X. Zhang et al. // Viruses. 2022. Vol. 15 (1).
40. DIVA vaccine properties of the live chimeric pestivirus strain CP7_E2gif / T. von Rosen, D. Rangelova, J. Nielsen et al. // Vet. Microbiol. 2014. Vol. 170. P. 224-231.
41. DNA-mediated protection against classical swine fever virus / Yu. Xinglong, Tu. Changchun, Li Hongwei et al. // Vaccine. 2001. Vol. 19. No. 11-12. P. 1520-1525.
42. Efficacy of a live attenuated vaccine in classical swine fever virus postnatally persistently infected pigs / S. Munoz-Gonzalez, M. Perez-Simo, M. Munoz et al. // Vet. Res. 2015. Vol. 46. No. 1. P. 78.
43. Effects of a modified live CSFV vaccine on the development of PMWS in pigs infected experimentally with PCV-2 / Y. Ha, E. M. Lee, Y. H. Lee et al. // Vet Rec. 2009. Vol. 64. No. 2. P. 48-51.
44. Enhanced protective immunity of the chimeric vector-based vaccine rAdV-SFV-E2 against classical swine fever in pigs by a Salmonella bacterial ghost adjuvant / Shui-Li Xia, Jian-Lin Lei, Mingliang Du et al. // Vet Res. 2016. Vol. 47. No. 64.
45. Field Application of a New CSF Vaccine Based on Plant-Produced Recombinant E2 Marker Proteins on Pigs in Areas with Two Different Control Strategies / Y. Oh, Y. Park, B. H. Choi et al. // Vaccines. 2021. Vol. 9. No. 6. P. 537.
46. Genotyping of classical swine fever virus using high-resolution melt analysis / I. Titov, S. Tsybanov, A. Malogolovkin et al. // J. Virol. Methods. 2015. Vol. 224. Р. 53-57.
47. Genetic Variability and Distribution of Classical Swine Fever Virus / M. Beer, K. V. Goller, C. Staubach et al. // Anim. Health Res. Rev. 2015. Vol. 16. P. 33-39.
48. Greiser-Wilke I., Moennig V. Vaccination against classical swine fever virus: limitations and new strategies // Anim. Health. Res. Rev. 2004. Vol. 5. No. 2. Р. 223-226.
49. Liess B. Classical Swine Fever and Related Viral Infections // Springer New York. Boston. 1998.
50. Live attenuated pseudorabies virus expressing envelope glycoprotein E1 of hog cholera virus protects swine against both pseudorabies and hog cholera / Zij M. Van, G. Wensvoort, E. de Kluyver et al. // J. Virol. 1991. Vol. 65. P. 27612765.
51. Molecular Epidemiology of Classical Swine Fever in the Russian Federation / A. Vlasova, T. Grebennikova, A. Zaberezhny et al. // Journal of Veterinary Medicine Series B. 2003. Vol. 50. No. 8. P. 363-367.
52. Novel marker vaccines against classical swine fever / M. Beer, I. Reimann, B. Hoffmann et al. // Vaccine. 2007. Vol. 25. No. 30. P. 5665-5670.
53. Nucleotide sequence of classical swine fever virus strain Alfort/187 and transcription of infectious RNA from stably cloned full-length cDNA / N. Ruggli, J. D. Tratschin, C. Mittelholzer et al. // J. Virol. 1996. Vol. 70. P. 3478-3487.
54. Oirschot J. T. Vaccinology of classical swine fever: From lab to field // Vet. Microbiol. 2003. Vol. 96. P. 367-384.
55. Structural proteins of hog cholera virus expressed by vaccinia virus: Further characterization and induction of protective immunity / T. Rumenapf, R. Stark, G. Meyers et al. // J. Virol. 1991. Vol. 65. P. 589-597.
56. The challenges of classical swine fever control: Modifi ed live and E2 subunit / Y. L. Huang, M. C. Deng, F. I. Wang et al. // Virus Res. 2014. Vol. 179. Р. 1-11.
57. The Development of Classical Swine Fever Marker Vaccines in Recent Years / F. Li, B. Li, X. Niu et al. // Vaccines. 2022. Vol. 10. P. 603.
58. Virulence, immunogenicity and vaccine properties of a novel chimeric pestivirus / T. B. Rasmussen, A. Uttenthal, I. Reimann et al. // J. Gen. Virol. 2007. Vol. 88. Р. 481-486.
59. Wei Q., Liu Y., Zhang G. Research Progress and Challenges in Vaccine Development against Classical Swine Fever Virus // Viruses. 2021. Vol. 13. No. 3. P. 445.
60. Yeast-expressed classical swine fever virus glycoprotein E2 induces a protective immune response / G.J. Lin, T.Y. Liu, Y.Y. Tseng et al. // Vet. Microbiol. 2009. Vol. 139. P. 369-374.
Резюме. Классическая чума свиней - особо опасное трансграничное вирусное заболевание представителей семейства Suidae всех пород и возрастов, ставящее под угрозу государственную продовольственную безопасность. Распространение вируса происходит по путям миграции диких кабанов, проходящим в непосредственной близости к домашним свиньям. Известно, что одним из наиболее действенных способов контроля и ликвидации классической чумы свиней в эндемичных странах является применение вакцин-кандидатов DIVA (Differentiating Infected from Vaccinated Animals), позволяющих дифференцировать инфицированных и вакцинированных животных. В данном обзоре мы проанализировали данные по имеющимся на сегодняшний день и разрабатываемым вакцинам против классической чумы свиней. Традиционные живые аттенуированные вакцины, применяемые в Российской Федерации для тотальной вакцинации поголовья с 1990-х гг., эффективны и безопасны, однако их использование недопустимо по правилам импорта продуктов животного происхождения и несет потенциальный риск рекомбинации вакцинного вируса с полевыми. В коммерческих целях разработано весьма ограниченное количество вакцин DIVA (вакцины на основе оболочечного гликопротеина E2 вируса классической чумы свиней, химерные пестивирусы, вирус-векторные вакцины, ДНК-вакцины, вакцины на основе транс-комплементарных делеци-онных мутантов). Вакцина нового поколения должна обеспечивать высокую защитную эффективность и преодолевать проблему антигенных вариаций, соответствуя при этом стратегии DIVA, что, на наш взгляд, достижимо посредством сочетания технологий рекомбинантного синтеза специфических вирусных гликопротеинов и пептидов - активаторов Т-клеточного иммунитета.
Ключевые слова: свиноводство, домашние свиньи, дикие кабаны, классическая чума свиней, профилактика, вакцины, стратегия DIVA, маркированные вакцины, рекомбинантные вакцины.
Сведения об авторах:
Галеева Антонина Глебовна, кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией вирусных антропозоонозов ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ»; 420075, г. Казань, Научный городок-2; тел.: 8-987-2338616; e-mail: antonina-95@yandex.ru.
Ефимова Марина Анатольевна, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории вирусных антропозоонозов ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» и ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н. Э. Баумана»; 420075, г. Казань, Научный городок-2; тел.: 8-9053770771; e-mail: marina-2004r@mail.ru.
Мингалеев Данил Наильевич, доктор ветеринарных наук, врио директора ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ», доцент ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н. Э. Баумана»; 420075, г. Казань, Научный городок-2; тел.: 8-843-2395320, e-mail: vnivi@mail.ru.
Ответственный за переписку с редакцией: Ахунова Алсу Рузалевна, соискатель, младший научный сотрудник лаборатории вирусных антропозоонозов ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ»; 420075, г. Казань, Научный городок-2; тел.: 8-927-4681865; e-mail: aahunova@inbox.ru.
http://vetkuban.com/num1_202402.html