Живые вакцины против болезни Ньюкасла могут создавать новые непредсказуемые штаммы вируса
Аттенуированные живые вакцины, защищающие домашнюю птицу от болезни Ньюкасла, могут изменять генетический состав диких штаммов вируса, что способно сделать будущие вспышки непредсказуемыми и трудноконтролируемыми.
Болезнь Ньюкасла — экономически разрушительное заболевание, наносящее птицеводческой отрасли ущерб в миллионы долларов.
Многие вакцины в животноводстве создаются путём модификации вирулентного живого вируса. Они обеспечивают сильную защиту от болезни. Однако вакцинированные птицы могут выделять вакцинный вирус и заражать других птиц, а живые вирусные вакцины не всегда защищают от заражения другими штаммами вируса Ньюкасла.
Исследователи из Университета Пенсильвании обнаружили, что один вакцинный штамм рекомбинировал — обменялся генетическим материалом — по крайней мере с тремя дикими штаммами, создав новые вирусы. Эти вирусы обнаружены как у домашних, так и у диких птиц. Результаты опубликованы в PLoS Pathogens.
Ключевые выводы:
- Птицы могут быть одновременно инфицированы живой вакциной и несколькими другими штаммами этого птичьего вируса.
- Это вызывает опасения, что модифицированные живые вирусные вакцины, хотя и эффективны, могут комбинироваться с циркулирующими вирусами, создавая непредсказуемые новые штаммы.
Модифицированная живая вирусная вакцина — это ослабленный вирус, который не вызывает болезнь, но имитирует естественную инфекцию, вызывая сильный иммунный ответ. Однако вакцинация может непреднамеренно увеличивать разнообразие вирусов болезни Ньюкасла, циркулирующих среди диких птиц.
Как это происходит:
- Вакцинацию часто проводят, добавляя препарат в питьевую воду или распыляя аэрозолем, что позволяет заразиться и диким птицам.
- Это создаёт возможность для вирусной рекомбинации: птица одновременно инфицируется двумя разными вирусами (ослабленным вакцинным и естественным), и оба вируса заражают одну клетку.
- Помимо создания новых вирусов, разные штаммы могут эволюционировать в разных средах. Рекомбинация между ними может объединить гены, дающие вирусу несколько способов уклоняться от иммунитета хозяина.
Эволюционный анализ
Учёные проанализировали эволюционную историю 54 образцов полногеномных последовательностей птичьего парамиксовируса (вызывающего болезнь Ньюкасла). Если бы все шесть генов вируса имели общего предка, их генеалогические деревья выглядели бы одинаково. Однако гены, происходящие от другого штамма, имеют отличные от остальных деревья — явный признак рекомбинации.
Статистический анализ показал, что рекомбинация произошла по крайней мере в пяти из изученных геномов. Четыре из этих пяти геномов содержали последовательности генов от одного из двух вакцинных штаммов.
Реконструкция популяционной истории штаммов показала, что популяция штамма, из которого получена вакцина, была больше и стабильнее по численности по сравнению с другими циркулирующими штаммами.
Выводы и рекомендации
Использование живых вирусных вакцин создаёт постоянный уровень вакцинных штаммов в глобальной популяции птиц, в отличие от естественного цикла «вспышка — затухание» многих штаммов.
Авторы исследования призывают:
- Разработчиков вакцин учитывать потенциал живых модифицированных вирусов влиять на эволюцию вируса и рассмотреть использование убитых или инактивированных вирусов (такой подход уже применяется в некоторых регионах).
- Усилить эпиднадзор и мониторинг вирусных заболеваний у домашней и дикой птицы.
- Осознавать, что методы управления, включая использование живых вирусных вакцин, могут изменять вирусное разнообразие, а последствия таких изменений станут очевидны лишь через несколько поколений.