Система обратной генетики ускоряет разработку вакцин от вируса африканской чумы свиней

Исследователи из Института Крейга Вентера (JCVI), Института Фридриха-Лёффлера (FLI) и Международного института исследования животноводства (ILRI) разработали систему обратной генетики для вируса африканской чумы свиней (ASFV). Эта система поможет в создании вакцин и изучении патогенеза и биологии ASFV — высококонтагиозного смертельного заболевания домашних и диких свиней, особенно распространённого в Африке, Европе, Азии и странах Карибского бассейна.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

По оценкам, если ASFV достигнет США, экономические потери за десятилетие могут превысить $50 млрд.

Профессор JCVI и старший автор статьи Санджей Ваши отметил: «Разрабатывая систему обратной генетики на основе синтетической геномики для ASFV, мы не только углубляем понимание этого вируса, но и создаём инструменты, применимые к другим возникающим вирусным угрозам. Это исследование может значительно сократить экономические потери от ASFV в мировой свиноводческой отрасли».

Как работает система

Система позволяет быстро создавать генетически модифицированные версии ASFV в несколько этапов:

  1. Синтез ДНК: Учёные создают синтетическую ДНК — лабораторную версию генетического материала вируса. Фрагменты ASFV модифицируют и собирают в полноразмерные геномы в дрожжах.
  2. Клонирование: Модифицированные геномы переносят в E. coli для наработки в больших количествах.
  3. Трансфекция и «помощь»: Синтетическую ДНК вводят в клетки млекопитающих, которые затем заражают «вирусом-помощником». Это ослабленная версия ASFV, отредактированная с помощью CRISPR/Cas9, чтобы она не могла самостоятельно реплицироваться. Однако она по-прежнему предоставляет белки и механизмы, необходимые для репликации синтетической ДНК и сборки новых вирусных частиц.

В результате получают рекомбинантные вирусы с заданными генетическими модификациями для исследований или разработки вакцин.

Значение и перспективы

Доктор Хусейн Абкалло (ILRI) подчеркнул: «Вспышки ASF нанесли ущерб в миллиарды долларов, серьёзно повлияв на свиноводство, продовольственную безопасность и средства к существованию. В Африке ситуация может быть катастрофической из-за множества генотипов вируса и повсеместного отсутствия надлежащих мер биобезопасности».

«Эта платформа даёт надежду на создание целевых вакцин для защиты здоровья животных, снижения смертности и экологического следа животноводства».

Разработанная система применима и к другим вирусам с неинфекционными геномами, например, к вирусу оспы овец и коз (LSDV). Методологию можно адаптировать и для РНК-вирусов, таких как Зика, чикунгунья, Майяро и Эбола, что ускорит изучение их биологии и создание вакцин.