Борьба с клещами крупного рогатого скота с помощью вакцин
Экономический ущерб от клещей крупного рогатого скота, включая южного клеща Rhipicephalus (Boophilus) microplus, в конце 1800-х годов был настолько серьёзным, что Министерство сельского хозяйства США начало программу по их уничтожению в начале 1900-х, чтобы ликвидировать смертельную болезнь — бабезиоз крупного рогатого скота, переносимую этим паразитом. Хотя в 1943 году эти клещи были объявлены уничтоженными в США, они по-прежнему распространены в Мексике и могут попадать в Техас на бродячем скоте, белохвостых оленях и другой дичи, пересекающей реку Рио-Гранде.
Учёные из Исследовательского подразделения по клещам и кровососущим мухам Службы сельскохозяйственных исследований в Кервилле (Техас) ищут способы окончательно избавиться от этого вредителя. Новая вакцина может помочь.
Физиолог насекомых Феликс Д. Герреро и его коллеги сделали важное открытие при секвенировании сложного и огромного генома клеща, который содержит примерно в 2,5 раза больше ДНК, чем геном человека. Секвенирование позволило определить точную последовательность всего набора белков клеща.
«Мы идентифицировали несколько белков, которые могут быть хорошими мишенями для воздействия с целью нарушения функций клеща, что, вероятно, убьёт его или повлияет на выживаемость, — говорит Герреро. — Одним из таких белков был аквапорин».
Аквапорины — это водные каналы, которые помогают клещу выводить большое количество воды, поглощаемой с кровяной пищей. Они присутствуют у всех высших организмов, включая членистоногих и млекопитающих.
Учёные разработали рекомбинантную вакцину на основе белка аквапорина клеща и в сотрудничестве с Бразильской корпорацией сельскохозяйственных исследований (Embrapa) проверили её способность защищать скот от заражения. Молекулярный биолог Ренато Андреотти и его команда провели испытания на животных, заражённых известным количеством личинок клеща. Одна группа была вакцинирована, другая — нет. Исследователи сравнили количество взрослых клещей на каждой корове.
«В двух испытаниях мы наблюдали снижение количества клещей на вакцинированных годовалых телятах голштинской породы на 75% и 68%, — сообщает Герреро. — Это показало, что белок аквапорин является перспективным антигеном для вакцин КРС».
Герреро отмечает, что в распоряжении скотоводов ограниченное количество акарицидов (химикатов, убивающих клещей), и клещи выработали устойчивость к большинству из них, включая пиретроиды, фосфорорганические соединения и амитраз. Вакцины предоставляют альтернативу химическим акарицидам. «В настоящее время коммерчески доступна только одна противо-клещевая вакцина, и она производится на Кубе. Наша работа направлена на создание новых вакцин для животноводческой отрасли».
Хотя техасские скотоводы следуют рекомендациям программы по уничтожению и обрабатывают скот, заражённая дичь может поддерживать инфестацию. Клещи переносят возбудителей бабезиоза и анаплазмоза КРС, которые убивают животных.
«Наша цель — предоставить инструменты для контроля за клещами и предотвращения повторного заражения территории США, — говорит Герреро. — Эта новая вакцина — ещё один шаг к достижению этой цели».
Служба сельскохозяйственных исследований получила патент на вакцину на основе белка аквапорина и на другую вакцину, испытанную одновременно в Бразилии. Агентство сотрудничает с компанией по охране здоровья животных, изучая возможность производства коммерческой вакцины.
Исследование было опубликовано в журнале Parasites and Vectors в 2014 году.