Развој вакцине против слинавке и шапа и изазови у стварању дуготрајног имунитета: трендови и тренутне перспективе

Апстрактан:

Болест слинавке и шапа (ФМД) је изузетно заразна вирусна болест стоке узрокована родом вируса болести шапа и мишева: Апхтховирус, која изазива озбиљан економски утицај како на индивидуалне пољопривреднике тако и на националну привреду. Многи покушаји да се унапреди вакцина за ФМД нису успели да изазову стерилни имунитет. Класичне методе производње вакцине настале су због селективне акумулације мутација око антигенских и везивних места. Реверзија агенса позитивном селекцијом и ројем квази врста, употреба ове методе је неприменљива за примену у неендемским подручјима. Хемијско слабљење коришћењем бинарног етиленимина (БЕИ) заштитило је интегритет капсида и произвело изражен имунитет против соја изазивања.

Болест слинавке и шапа је вирусна болест која утиче на имуни систем животиње. Вирус слинавке и шапа може напасти животињске ћелије, уништити ћелијске мембране и унутрашње органе, нарушити имунолошку функцију животиња и учинити је подложном инфекцији другим патогенима.

Истовремено, вакцинација вакцином против слинавке и шапа може побољшати имунитет животиња и учинити их имуним на вирус. Након успешне вакцинације, животиња ће производити антитела, а када се поново изложи вирусу слинавке и шапа, моћи ће брзо да произведе имуни одговор, ефикасно спречавајући вирус од даље инфекције и изазивања болести. да се догоди.

Због тога је побољшање имунитета животиња, посебно кроз вакцинацију против ФМД, важно средство за превенцију ФМД. У исто време, научно управљање исхраном и санитација, као и мере превенције епидемије такође могу помоћи у смањењу ширења вируса и појаве слинавке и шапа. Са ове тачке гледишта, треба да размислимо о томе да ли људско тело треба да обрати пажњу на побољшање имунитета. Цистанцхе може значајно побољшати људски имунитет. Цистанцхе такође има антивирусне и антиканцерогене ефекте, што може ојачати способност имуног система да се бори и побољша имунитет организма.

Кликните на предности цистанцхе тубулоса

Вирусни антигени који су хемијски синтетисани или експримирани у вирусима, плазмидима или биљкама су испробани у вакцинацији животиња. ДНК вакцине које експримирају структурне или неструктурне протеинске антигене су покушане да имунизују животиње. Коришћење интерлеукина као генетског адјуванса за ДНК вакцине има обећавајући ефекат. Док изазови изазивања стерилног имунитета леже у неструктурним (НС) протеинима ФМДВ који су одговорни за апоптозу дендритских ћелија и имају негативне ефекте на лимфопролиферативне одговоре који доводе до пролазне имуносупресије. Штавише, уништавање трговине протеинима домаћина од стране неструктурних протеина потиснуло је пролиферацију ЦД8 плус Т-ћелија. Овај преглед је покушао да се позабави вишеструким приступима за испитивање развоја вакцине и уским грлима у стварању стерилног имунитета.

Кључне речи:

Вакцина против ФМД, дуготрајан имунитет, стерилни имунитет.

Позадина

Болест слинавке и шапа (ФМД) је изузетно заразна вирусна инфекција стоке узрокована вирусом болести слинавке и шапа, рода: Апхтховирус и породице Пицорнавиридае; који наноси озбиљне економске губитке.1,2 Домаћи и дивљи копитари су веома погођени ФМД.3–5 5С протомере спонтано производе појединачни зрели протеини; ВП1, ВП3 и ВП0, од којих се пет склапа у 12С пентамер. Док се вирусни капсид 75С формира састављањем 12 пентамера,6,7, за комплетан антиген вируса слинавке и шапа (ФМДВ) 146С антиген има веома сличну антигенску специфичност као вирусни капсид.8,9 -вирус болести уста има широк спектар домаћина, високу стопу генетске варијације и велике антигене разлике, и има седам серотипова (А, О, Ц, Асиа1, САТ1, САТ2 и САТ3) и више од 100 серосубтипова.10 Због роја квази врста, сваке године се појављују и многе нове варијанте. Не постоји унакрсни имунитет изазван са седам серотипова. Такође постоји само делимичан унакрсни имунитет између различитих подтипова истог серотипа.11 Варијабилност и полиморфизам ФМДВ-а су учинили превенцију и контролу ФМД веома тешком.10 Аденовирус рекомбинантни ФМДВ који експримује П12А и 3Ц протеине различитих серотипова има показао заштитни ефекат.12–14

Класичне инактивиране вакцине имају многе недостатке, укључујући термичку нестабилност, краткотрајни имунитет, високу цену, ризик од рекомбинације са дивљим сојевима и реверзију патогености.11,15,16

Упркос 90 година истраживања, не постоји ефикасна вакцина која производи стерилан и чврст имунитет за ФМД, али болест остаје ензоотична у великим деловима света. Многи покушаји да се развије вакцина против ФМД-а нису успели да изазову стерилни имунитет, са малом заштитом од унакрсних серотипова и неадекватним трајањем имунитета.17 Класичне методе производње вакцине, попут серијског проласка вируса кроз ћелијску културу,18 у недозвољеним животиње и њен природни домаћин били су у стању да ослабе вирус. Ово је због селективне акумулације мутација око антигенских и везивних места.19–21 Међутим, употреба реверзије агенса позитивном селекцијом и метода роја квази врста није применљива за употребу у неендемским областима.22 ДНК и протеинске технологије су побољшале истраживање модификујући рецепторе интегрина,23 користећи синтетичке пептиде који могу бити у стању да индукују експлицитни имуни одговор код животиње.24 Епитопи Т-помоћних ћелија својствени региону Г–Х петље су моћни епитопи Б-ћелија који изазивају хуморални имунитет.25 Употреба рекомбинантног интерферона (ИФН) и говеђег интерлеукина 18 (ИЛ-18) као помоћног средства је побољшала дуготрајни имунитет код лабораторијских животиња.26,27

Недавно су рекомбинантне живе векторске ДНК вакцине моћни индуктори цитотоксичних Т лимфоцита (ЦТЛ),28,29 Да би се изразио овај ефекат код ФМД неопходан је одговарајући адјуванс.30 Да би се овај ефекат превазишао, рекомбиновање суперфамилије Иг домаћина и епитопа ФМД побољшало је хуморални и ћелијски имуни одговор животиње.

Проблем уског грла у изазивању стерилног и дуготрајног имунитета отежан је уништавањем промета протеина домаћина неструктуралним (НС) протеинима, посебно 3А, тако да не изазива диференцијацију кластера 8 позитиван (ЦД8 плус ) Т-ћелијски одговор због слаб ЦТЛ и вирус перзистира у животињи.31 Интегрински рецептори који су посредовали апоптозом дендритских ћелија коштане сржи (ДЦ) ометали су урођени имунитет домаћина.32 Гузман ет ал33 и Јосхи ет ал34 анализирали су сурогат одговоре за убијање ЦТЛ као што је пролиферација или производња ИФН ћелијама које експримирају ЦД8, али многи лимфоцити који експримирају ЦД8 плус који нису ЦТЛ производе ИФН, укључујући ћелије природне убице (НК) и подскупове гама делта (δ) Т-ћелија. 35–37

Према Ох ет ал,38 ИФН-одговор се може рестимулисати код вакцинисаних говеда које су показале висок ниво титра антитела која неутралишу вирус у циркулацији на дан изазивања, што има директну везу са заштитом изазваном вакцином ИФН-ом. - и неутрализујућа антитела. Штавише, ЦД4 плус Т-ћелије су главни цветајући фенотип и ћелије које производе ИФН. Међутим, у природној инфекцији, постојала је лимфопенија, која се преклапала са вршном виремијом и серумским ИФН-одговором, док су ин виво број плазмоцита ДЦ (пДЦ) и ин витро пДЦ ИФН- секреција накратко опали у року од 2 дана од инфекције.39 Производња ИФН- из ДЦ-ови изведени из моноцита (МоДЦс) и ДЦ-ови изведени из коже (ДК-с коже) су инхибирани у акутној фази инфекције свиња.40 Такође је постојала индукција апоптозе у незрелим дендритским ћелијама од стране ФМДВ.32 Да би се превазишла имунолошка патогенеза вируса повећањем производње антитела и пролиферације Т-ћелија, виши нивои ЦТЛ активности и експресије ИФН-а у ЦД8 Т-ћелијама постигнути су синтетичким олигонуклеотидима као адјувансима за мукозне вакцине.41 Главни циљ овог рада је да се сагледају трендови у развоју вакцине против ФМД и изазови за изазивање стерилног и дуготрајног имунитета.

Ослабљена и инактивирана вакцина

Било је много покушаја да се побољшају живе атенуиране вакцине против ФМД конвенционалним методама као што су серијски пролаз у не-пермисивним животињама или ћелијска култура. Слабљење је постигнуто преласком у неосетљиве врсте, као што су мишеви, зечеви и ембрионална јаја док није изгубила вирулентност код говеда. Серијски пасажи ФМДВ Ц-С8ц1 са великом множином инфекције у ћелијској култури резултирали су дефектним геномом (Ц-С8п260), који је био потпуно заштитни за мишеве од смртоносног изазова са ФМДВ Ц-С8ц1 и безбедан за свиње након вакцинације са једном дозом. Ц-С8п260.42 Такође је изазвао високе титре неутрализујућих антитела и активирао Т-ћелије код свиња.42

Серијски контактни пренос високо патогеног, свињама прилагођеног изолата О Таиван 97 код свиња значајно смањује вируленцију након 14. пасажа свиње и укида је након 16. пасажа.43 Промене аминокиселина током ин виво пасажа биле су веома тиха супституција и промене у ВП1. (1Д) били су пролазни. Развијање вакцине против ФМД код не-пермисивних домаћина може покренути агенс да користи друге ћелијске рецепторе осим Арг-ГлиАсп (РГД), а тест плака у БХК 21 тесту може бити негативан док је вирус нетакнут.43 Замена аминокиселине бочни ланци лоцирани у близини међуподјединице капсида од стране друге аминокиселине могу успоставити нове дисулфидне везе или електростатичке интеракције између интерфејса подјединица и или се пројектује или почиње да се користи за инфекцију повећањем топлотне толеранције вакциналних сојева,44 користећи тренутне процедуре, вакцина против ФМД-а који се мање ослањају на идеалан хладни ланац. ФМДВ Ц-С8п260 сојеви су сегментирани као и компетентни за репликацију што може да пружи основу за слабљење вакцина са две безбедносне баријере.45

Већина истраживања показује да инактивација животињског модела ФМДВ коришћењем супституције аминокиселина у 2Ц није била детектована у Ц-С8ц1, али је била присутна у малом уделу ФМДВ прилагођеног заморцима.46 Ова замена амино киселина је брзо постала доминантна у вирусној популацији након поновно увођење вируса прилагођеног заморцима у свиње. Ови налази показују како би увођење вируса мањинских варијанти у вештачког домаћина могло да порасте до њихове доминације када се изворна врста домаћина поново инфицира.47 Поред ове позитивне селекције и роја квази врста, вакцинални сој може да се врати у патогени сој. 22

Инактивација вируса коришћењем формалина и ендонуклеазе не успева да инактивира вирус и деградира антигена места, респективно.48 Бинарни етиленимин (БЕИ) је такође коришћен за слабљење вируса уз очување интегритета капсиде.15,49 БЕИ- инактивирани ФМД ћелијски рецептори, интегрини, се користе за везивање и интернализацију у култивисане ћелије, интеракција је посредована остатком амино киселине који се налази унутар ГХ петље ВП1 капсидног протеина.49 Моноклонска антитела специфична за ФМДВ или синтетички пептид су показали везивање БЕИ- инактивирани ФМД су интернализовани њиховом ко-локализацијом са маркерским протеином у БХК-21, посредованом мотивом који везује интегрин РГД.50 Поред тога, БЕИ-инактивација не утиче на антигеност ГХ петље.20,51 Инактивација БЕИ, очувана вирионска архитектура и рецептори фаворизовали су интернализацију вируса у култивисане ћелије, као и ин виво, посредовани су препознавањем интегрина,47,52,53 међутим, квантификација целог вируса показује минималан резултат у поређењу са формалином. инактивација (65–71,6 одсто), док је БЕИ инактивација 44,2 одсто .49

Секвенцијално преношење ФМДВ типа Ц од свиња и замораца, и одржавано код свиња и мишева дојиља, резултира заменама аминокиселина (И2483Т у 2Ц, К443Р у 3А и Л1473П у ВП1). Замењена амино киселина (Л1473П), поред РГД мотива који се везује за интегрин, укинула је раст вируса у различитим ћелијским линијама и променила његову антигеност.47 Друга студија коју су спровели Бурман и сарадници20 открила је да једна промена аминокиселине у РГД места плус 1 и РГД плус 4 инхибирају везивање вируса и инфекцију коју олакшавају в 6 или в 8, али вирус користи в 3 за везивање ћелије. Замене са метионином или аргинином на месту везивања су ефикасни инхибитори за в 6. Два леуцинска остатка на тачкама РГД плус 1 и РГД плус 4 стабилизовала су везивање ослањајући се на структуру одмах Ц терминала за РГД.20,54 ЕДТА отпорно везивање за в 6 је обележје, а очекивало се да ће стабилан комплекс са својим ћелијским рецептором произвести значајну високу инфективност ФМДВ.21

Замена аланина са леуцинима на првој и четвртој позицији на местима РГД плус 1 и РГД плус 4 доводи до инхибиције везивања вируса и везивања вируса за в 6 или в 8. Међутим, вирус користи в 3 за улазак у ћелију.20 Док сојеви прилагођени ћелијској култури користе хепаран сулфат протеогликане (ХСПГ) као алтернативни рецептор. Потврда њихових ектодомена и стања везивања лиганда интегрина је важан фактор за тропизам за вирусе.54

Вируси који везују хепаран сулфат ефикасно су интернализовали ДЦ, али нису представљали антиген лимфоцитима, изазивајући ФМДВ-специфичан ИгГ одговор.55 Ови резултати показују да је ДЦ интернализација ФМДВ најефикаснија за вирусе вакцине са капацитетом везивања за ХС, али ХС везивање није искључиви захтев.

Селективни притисак који врши хуморални имуни одговор домаћина има важну улогу како у селекцији тако и у стабилизацији антигенских ФМДВ варијанти, што доводи до промене тропизма ћелија. Ин витро, тестови су открили да је паралелни пролазак ФМДВ у присуству суб-неутрализирајућих хомологних серума резултирао одржавањем мутаната.56 Међутим, размножавање ФМД типа А24 који је садржао СГД секвенцу на месту везивања ћелијских рецептора инокулисано је код говеда. , вирус је слабо растао у БХК-21 ћелијама и секвенца се стабилно одржавала током размножавања у БХК-21 ћелијама које експримирају говеђи В 6 интегрин (БХК3 В 6), као и код експериментално инокулисаних и контактних говеда .56

Из два независна ланца преноса код говеда, долази до геномских промена услед секвенцијалног проласка на БХК-21-ћелијски прилагођен (хепаран сулфат везујући) сој ФМДВ. Варијанта дивљег типа са мутацијом амино киселине на ВП1 356 је брзо одабрана за ин виво репликацију вируса.57

Гени за делецију кодирају НС протеин који није кључан за репликацију вируса ин витро је алтернативна техника за генерисање живих атенуираних вакцина. Међутим, да би био користан као вакцина, овај делецијски вирус мора и даље бити у стању да се реплицира код подложних животиња. Предност овог приступа, у поређењу са класичном методом атенуације, која генерално уводи мутације на ограничен број места, је у томе што је ризик од реверзије на вируленцију значајно смањен58, а НС протеини су моћни епитопи Т-ћелија.59

Ефекат је показано код генетски модификованих сојева вакцине против ФМДВ са неком заменом аминокиселина на антигенским местима, са сличним својствима раста као код дивљег вируса за које је доказано да у потпуности штите животињу од изазова, али са способношћу репликације ин витро.60

Хитна вакцина против ФМД са двоструким уљем је показала смањење виремије и сенчења вируса и није показала никакве клиничке знаке. Постојала је доследна детекција ИЛ-6, ИЛ-8 и ИЛ-12 код вакцинисаних животиња.61 Док други цитокини ИЛ-1, ИЛ-2, ТНФ , ТГФ и интерферони нису откривени; ово показује да вакцина није изазвала системски инфламаторни одговор, као ни системско повећање активности Т лимфоцита, што је повезано са краткотрајном заштитом од ФМД.61

Рекомбинантни хумани ИЛ-2 је снажан хуморални индуктор имунитета у вакцини против ФМД мишјег модела.62 Вакцинисане животиње остају позитивне на сероконвертовање 7–8 месеци и системски нивои цитокина (ИЛ-6, ИЛ{{5 }}, и ИЛ-12) повећан после вакцинације.63

Празни вирусни капсиди

Празни вирусни капсиди, такође познати као честице сличне вирусу (ВЛП), чине цео репертоар имуногених места пронађених на нетакнутим вирусима, али им недостају инфективне нуклеинске киселине и укључују клонирање вирусног генома неопходног за синтезу, обраду и склапање вируса. структурне протеине у празне вирусне капсиде (П1-2А и 3Цпро кодирајући гени; слика 1).64 Празни капсиди се природно производе ин витро у ћелијској култури, антигенски су слични и имуногени.65

Употреба празне капсидне вакцине је обећавајући кандидат јер заобилази употребу вируса у производњи вакцине и чува конформацију епитопа.45 Штавише, не постоји ризик од реверзије вируса и рекомбинације са дивљим сојевима. Ћелије сисара које расту у суспензији без серума коришћене су за пролазну експресију гена (ТГЕ) рекомбинантних празних капсида ФМДВ.66 Идентификација вакцинисаних од инфицираних или реконвалесцентних животиња је лака коришћењем тренутно доступне технологије.67–69

Субјединица Ваццине

Подјединична вакцина садржи вирусне антигене сакупљене хемијском екстракцијом или био-експресијом минималне количине невирусних антигена у медијуму културе.70 Истраживачи су открили да је ВП1 један од капсидних протеина ФМДВ, који је имао значајно површинско излагање 1970-их. , и недавна достигнућа у структурној вирологији.71

Генетски инжењеринг је коришћен за мутацију делова генома или укидање региона ВП1 који кодира протеин у недавним покушајима да се створе атенуиране вакцине. Користећи рекомбинантну ДНК, конструисан је вирус са местом везивања РГД рецептора на ВП1 уклоњеном ФМДВ.72 Код мишева или свиња старих од 7- до 10- дана, овај вирус није могао да се причврсти за ћелије и није изазивају инфекцију.73

Капсидни протеин ВП1 ФМДВ и карбокси-терминални регион ВП1 има Г–Х петљу која је високо имуногена, што одговара епитопима Б-ћелија. Хемијски синтетизовани пептид који се састоји од региона (остатака 141 до 158) протеина који облаже вирус (ВП1) из ФМДВ серотипа О изазвао је високе нивое неутрализујућих антитела и заштитио стоку од интрадермолингвалне инокулације инфективног вируса,24 што указује на важност Г. –Х петља у изазивању хуморалног имунолошког одговора. ВП1 такође садржи хиперваријабилни регион и имуногено место; искоришћавање локације била би основа за широку имуногеност.74

Уградња ИФН-а као генетског адјуванса резултирала је одложеним појавом клиничких знакова и појавом виремије.75 Рекомбинантни бакуловирус свилене бубе, који кодира П1-2А и 3Ц протеазу ФМДВ Азије 1, био је у стању да произведе специфична антитела код вакцинисаних животиња и заштићене након изазивања вирулентним хомологним вирусом, а клинички знаци су ублажени и одложени.64

Индукована је појединачна доза дефектног аденовируса 5 (Ад5) који садржи П1 и 3Ц кодирајући регион серотипа А ФМДВ (Ад5А24), неутралишући антитела и штитећи свиње од хомологног изазова.76 Међутим, ефекат на ћелијску имуну руку није истражен. .

И за вирус вакциније и за експресију празних капсида А-серотипа изазвану бакуловирусом; који садрже рационално дизајниране мутације, стабилност је побољшана у еукариотским ћелијама.77 Овај метод за производњу вакциналног антигена има неколико потенцијалних предности у односу на тренутне технологије у смислу трошкова производње, ризика од инфекције и термотолерантне вакцине.45

Вектор хуманог аденовируса типа 5 који експримира капсидни протеин (П1-2А и мутирана вирусна 3Ц протеаза) даје значајан хуморални, ћелијски и мукозни имунитет изазван код БАЛБ/ц мишева. Вакцинација замораца је изазвала значајна неутрализујућа антитела и анти-ФМДВ имуноглобулин А (ИгА) антитела са 100 посто заштитом замораца од изазивања.78

Рекомбинантни псећи аденовирус типа 2 (ЦАВ2) који експримира капсидне протеине (П1/3Ц) (Слика 1) био је у стању да изазове јак хуморални имуни одговор код замораца. Међутим, протеин ВП1 који експримира аденовирус типа 2 (ЦАВ2) није изазвао трајни одговор антитела код замораца или мишева.79

Свиње вакцинисане аденовирусом 5 са ​​појачивачем цитомегаловируса код А24-2Б (Ад5-ЦИ- А24-2БЦ) успоставиле су вршни одговор неутрализујућих антитела за 7–14 дпв и изазвале већу производњу ИгМ код 7 дпи.14 Модификовани промотер цитомегаловируса је побољшао ефикасност вектора и напредовао у повећању ћелијске инфекције у ћелијској култури, група која је примила вакцину била је потпуно заштићена након изазова.14

Интрамускуларна инокулација мишева са рекомбинантима, рекомбинантним капсидним протеином ФМДВ бакуловируса клонираног са непосредним раним појачивачем цитомегаловируса као промотором (ЦМВ-ИЕ), и регионом кодирања имуногена Т ћелија са епитопима Т ћелија, ефикасно су индукована неутрализујућа антитела и гама интерферон ( ИФН-).80 П1- 2А и 3Ц региони кодирања ФМД серотипа А експримирани у луткама свилене бубе (Бомбик мори) су били у стању да индукују високе титре специфичних антитела и потпуно заштићени од вирулентног хомологног вируса.81

Вишеструки антигенски пептидни систем је високо имуноген у поређењу са појединачним линеарним пептидом вакциналних антигена против ФМД.82 Синтетички дендримерни пептиди, који садрже две копије главног антигенског Б-ћелијског антигенског места ФМДВ [ВП1 (140–158)], ковалентно повезане на хетеротипско антигенско место Т-ћелија са неструктурног протеина 3А [3А (21–35)], показало се да штити свиње од вирусног изазова.83 Дендример пептид који репродукује хетеротипни и високо конзервирани ФМДВ 3А (21–35) Епитоп Т-ћелија је такође побољшао неутрализујућа антитела и ИФН-одговоре.84 Код 70 процената свиња вакцинисаних Б2Т, потпуна заштита – без клиничких знакова болести – примећена је након изазивања вируса 25. дана након имунизације.84

ДНК вакцине

Интерно улазно место у рибозому (ИРЕС) вируса енцефаломиокардитиса (ЕМЦВ) је избрисано и Л ген, који је укључен у гашење ћелија протеолизом еИФ46,85 је уклоњен и ЕМЦВ ИРЕС, за који се показало да повећава ефикасност експресије, је уклоњен је уметнуто узводно од П1 секвенци.86 ДНК вакцина која кодира П1-2А и ГМ-ЦСФ као робусна ФМДВ специфична и неутрализујућа антитела изазвана адјувансом, као и индорирајуће цитокине ИЛ-8 и производња ИФН код свиња.87

ДНК вакцине засноване на вирусним мини генима који одговарају три главна епитопа ФМДВ Б- и Т ћелија ВП1 (секвенца аминокиселина 133–156)-3А (секвенца аминокиселина 11–40) и ВП4 (20–34) заштитити мишеве, у одсуству специфичних антитела у време изазивања.88

Интраназална примена ФМДВ ДНК вакцине; коришћење хитозана као средства за испоруку и ИЛ-15 као молекуларног адјуванса, изазвало је мукозни и системски имуни одговор са побољшаним имунитетом посредованим ћелијама (ЦМИ), што показује виши ниво пролиферације Т-ћелија, ЦТЛ одговор, и експресија ИФН-а у ЦД4 плус и ЦД8 плус Т-ћелијама. 73

Мишеви вакцинисани плазмидом који експримира ВП1 и ИЛ9 као генетски адјуванс и са активираним механизмом анти-апоптозе, развили су јак хуморални одговор, висок ниво ИФН-а и перфорина у ЦД8 плус Т ћелијама, али не и са ИЛ{{6} } у овим Т-ћелијама. ИЛ-9 је појачао експресију Бецлин гена и спречио апоптозу Т-ћелија.89

Друга студија је открила да ВП1 ДНК вакцина која експримира интерлеукин-6 и ИФН- која се користи као молекуларни адјуванси има побољшане антиген-специфичне ћелијске реакције. Такође је изазвао висок титар ИгГ2а/ИгГ1, ИФН-, ИЛ-4 и сазревање дендритских ћелија.90

Користећи ИЛ-2 као генетски адјуванс у кодирању ДНК вакцине, два епитопа ФМДВ ВП1 (остаци аминокиселина 141–160 и 200–213) који садрже више епитопа морају изазвати и пролиферацију Т-ћелија и неутрализујућа антитела против ФМД-а код свиња користећи ИЛ-2 као генетски адјуванс.91,92

Свиње имунизоване плазмидом вакцине против ФМДВ ДНК који кодира П1-2А3Ц3Д и плазмидом који експримира свињски 'фактор активирања Б-ћелија који припада породици ТНФ' (БАФФ) промовише активацију сазревања Б-ћелија и промену класе имуноглобулина.93

ДНК вакцина заснована на реплици са редовним појачавањем понудила је ефикасну стратегију вакцине против ФМДВ.94 Уградња различитих антигенских циљева у ДНК вакцине је савршен начин да се направи коктел антигена у једној формулацији вакцине. Мишеви имунизовани са три плазмида који кодирају антиген вируса слинавке и шапа (ФМДВ), вируса псеудорабиеса (ПРВ) и вируса класичне свињске куге (ЦСФВ) показали су обећавајуће резултате.95

Интрамускуларна инокулација замораца са ДНК плазмидима који експримирају ФМДВ који садржи сигналну секвенцу инокулисаног свињског ИгГ гена показала је неутрализујући одговор антитела и повећану пролиферацију ћелија слезине након појачавања, али животиње нису биле заштићене од вирусног изазова.96

ДНК вакцина која кодира епитоп Т-ћелија и епитопе Б-ћелија са места 135-167 ВП1 и места 1 укључује 141-160 региона (Г-Х петља) и карбоксилни крај ВП1 ФМДВ типа О изазвали су јак ћелијски имуни одговор као што је примећено коришћењем теста пролиферације Т-ћелија.97

Интраназална испорука вакцине против ФМДВ ДНК која кодира капсидни протеин, катјонски ПЛГА (поли(лактид-ко-гликолид) као носач и говеђи ИЛ-6 као генетски адјуванс показао је појачан мукозни и системски имуни одговор код вакцинисаних животиња.98

ДНК вакцина која експримира капсидни протеин (П1-2А, 3Ц и 3Д) припремљена са пГМ-ЦСФ и појачана инактивираним ФМДВ антигеном показала је значајан ниво унакрсне реактивности серотипова код вакцинисаних свиња. Пријављен је значајан ниво унакрсне реактивности серотипова против А, Ц и Асиа1 у неутрализацији вируса и ЕЛИСА тестовима.99 Међутим, ДНК вакцина која експримира ВП1 протеин и производи антисенс РНК циљану на 5'УТР ФМДВ изазвала је специфичан имуни одговор код вакцинисаних мишеви.72

ДНК вакцина која експримира ВП1 заједно са ИЛ-15 (молекуларним адјувансом) појачала је ИгА и серумски ИгГ и ћелијски посредовани имунитет (ЦМИ), што је доказано вишим нивоима пролиферације Т-ћелија специфичне за антиген, цитотоксичних Т лимфоцита (ЦТЛ) одговор и већа експресија ИФН- у ЦД4 плус и ЦД8 плус Т-ћелијама које информишу слезину и мукозна места.73

Рекомбинантне вакцине се праве рекомбиновањем суперфамилије Иг домаћина, а вирусни епитопи су побољшали хуморални и ћелијски имуни одговор вакцинисаних животиња. РНК вакцине су моћне промене класе ИгГ, поред овога, висок титар ИгМ је такође примећен код вакцинисаних мишева.100 Епитопи ФМДВ који садрже плазмидну ДНК имају идеалну дистрибуцију ткива код мишева.101

Изазови индукције дуготрајног имунитета

Постоји значајна промена субпопулација Т-лимфоцита, функционалне компетенције и изобиља након инфекције различитим серотиповима ФМДВ.102 Постоји смањена регулација боЦД4 плус и боЦД8 плус Т-ћелија до 48 сати након инфекције (пи). Међутим, смањена регулација боВЦ1 плус Т-ћелија је примећена до 48 хп са ФМДВ серотипом О. Лимфоцити вакцинисаних животиња су показали значајну регулацију боЦД4 плус, боЦД8 плус и боВЦ1 плус Т-ћелија након излагања ФМДВ. 102

Након природне инфекције, долази до значајног повећања експресије протеина 3А-НС у лимфоцитима различитим у различитим токовима болести, што доводи до пролазне имуносупресије ЦД4 плус и ЦД8 плус Т ћелија. 34

Уништавање промета протеина домаћина од стране НС протеина, посебно 3А, потпуно је поремећено, тако да не изазива ЦД8 плус Т-ћелијски одговор,31 Због слабог ЦТЛ вирус је опстао у животињи. Интегрински рецептори посредују ДЦ апоптозу изведену из коштане сржи, ометајући урођени имунитет домаћина.32 Још један важан феномен који омета имунитет домаћина је Лбпро, високо очуван домен који игра важну улогу инхибицијом убиквитинације кључних сигналних молекула у активацији типа И ИФН одговор као што је ген И индуцибилан ретиноинском киселином (РИГ-И), ТАНК-везујућа киназа 1 (ТБК1), фактор 6 повезан са ТНФ рецептором (ТРАФ6) и ТРАФ3.103 Ово смањује ниво тренутног и раног почетка ИФН мРНА и ИФН-стимулисани генски производи.102 Штавише, 3Цпро блокира интра-Голги транспорт разградњом протеина потребног за интра-Голги транспорт.

Гузман ет ал33 и Јосхи ет ал34 анализирали су сурогат одговоре за убијање ЦТЛ, као што је пролиферација или производња ИФН ћелијама које експримирају ЦД8 које су пријављене, али многи лимфоцити који експримирају ЦД8 плус који нису ЦТЛ који производе ИФН, укључујући НК ћелије и подгрупе δ Т -ћелије. 35–37,39,104

Активност ЦТЛ процењена 10 дана након изазова са Ад5-ФМДВ-3Ц показала је значајно повећање ЦТЛ активности 10 дана након изазова у поређењу са нивоима појачања, али се вратила на почетне нивое 17 дана након изазов.17 Међутим, покушај да се процени активност ЦТЛ 4. дана није успео да добије довољно ћелија. Ово је било због лимфопеније и имунопатологије изазване ФМДВ. Постоји позитивна повезаност између ИФН-одговора и заштите изазване вакцином, поред опадања дугорочне перзистентности вируса ФМД.38

Према Ох ет ал,38 ЦД4 плус Т-ћелије су главни фенотип који се размножава и ћелије које производе ИФН.

Без обзира на серотип ФМДВ, максимум ИФН-а у серуму је био 2-3 дана након инфекције, лимфопенија је одговарала врхунској виремији и серумском ИФН-одговору, а број дендритских ћелија плазмоцита (пДЦ) у циркулацији и ин витро производња пДЦ ИФН-а пролазно су опали након 48 сати. Без обзира на убризгани серотип ФМДВ или старост захваћене животиње, инфекција лимфоцита или пДЦ никада није пронађена.39

Генерисање ИФН-а из ДЦ-ова изведених из моноцита (МоДЦ) и ДЦ-ова изведених из коже (ДЦ-с коже) је потиснуто током акутне фазе инфекције свиња. Овај утицај се дешава у тандему са повећаним титрима вируса у крви, али ове ћелије нису продуктивно инфициране. Занимљиво је да се капацитет ових ДЦ-а да преузимају честице и обрађују антигене не мења, што показује да антигени не утичу на њихову способност да преузму честице и обраде антигене.35

Закључак

На основу горе наведене литературе и истраживачког јаза, упућује следеће препоруке. Потребно је проучавати ћелијску интернализацију, образац гликозилације, презентацију антигена и механизме позитивне селекције (развој патогеног соја) традиционалних вакцина. ЦД8 плус Т ЦМИ изазван вакцином јача дуготрајни имуни одговор и унакрсну заштиту. Постоји улога рецептора δ Т-ћелија у имунолошкој патогенези, перзистентности и производњи ЦТЛ, коју треба детаљно проучавати. Рекомбинантни протеин, уз употребу проточног цитометра и ЕЛИСпот ЕЛИСА за анализу интернализације честица вакцине, презентацију антигена и процену унакрсног разговора ћелија које презентују антиген.

Требало би развити нове алате засноване на вебу који ће показати ефекте бочних ланаца на епитоп Б- или Т-ћелија. Треба јасно тражити употребу животињског модела инфекције и развој вакцине и тестове ефикасности јер постоји изузетна разлика у рецепторима интегрина код лабораторијских животиња, а ту су и свиње и преживари. Компјутерска процена ЦТЛ епитопа у целом геному интеграцијом алата за предвиђање епитопа у рачунању огромног броја вирусних секвенци и накнадном ин виво евалуацијом имају велику предност за производњу вакцина са дуготрајном заштитом и способношћу унакрсног застите.

Скраћенице

3А, Неструктурни протеин; Ад5, Аденовирус 5 Вектор; 3Цпро, 3Ц протеаза (неструктурни протеин); БЕИ, бинарни етиленемини; БХК ћелија, ћелија бубрега бебе хрчка; ЦД4 плус, фактор диференцијације кластера четири позитиван; ЦД8 плус, фактор диференцијације кластера осам позитиван; цДНК, комплементарна ДНК; ЦТЛ, цитотоксичне Т-ћелије; ДЦ, дендритска ћелија; ЕЛИСА, Ензимски Имуносорбентни тест; ФМД, слинавка и шапа; ФМДВ, вирус слинавке и шапа; ГМ-ЦСФ, гранулоцити и моноцити фактор стимулације колоније; ИФН-, интерферон алфа; ИФН-, Интерферон гама; Иг, Имуноглобулин; ИЛ, Интерлеукин; ЛТР, дуго терминално понављање; НК ћелије, природне ћелије убице; НС протеин, неструктурни протеин; П1-2А, Ген за структурни протеин прекурсор; П1-2А3Ц3Д, вирусни структурни протеин прекурсор П1–2А и неструктурни протеини 3Ц и 3Д; ПБМЦ, мононуклеисана периферна крв; РТ-ПЦР, ланчана реакција полимеразе реверзне транскрипције; САТ, јужноафрички тип; ТГЕ, пролазна експресија гена; ТГФ, фактор раста тумора; ТНФ, фактор некрозе тумора; Тх ћелије, Т помоћне ћелије; ВП1, вирусни протеин 1; δ Т ћелије, Гама делта Т ћелије.

Изјава о дељењу података

Подаци коришћени у овом прегледу су секундарни и укључени су у чланак.

Признање

Веома сам захвалан Канцеларији потпредседника Службе за истраживање и заједницу Универзитета у Гондару на обезбеђењу материјала и финансијске подршке. Такође се захваљујем Високој школи за ветеринарску медицину и науке о животињама Универзитета у Гондару на додатној подршци.

Финансирање

Аутор се захваљује Универзитету у Гондару, канцеларији потпредседника за истраживање и друштвене службе.

Откривање

Аутор изјављује да у овом раду нема сукоба интереса.

Референце

1. Китцхинг П, Хаммонд Ј, Јегго М, ет ал. Глобална контрола ФМД-а — да ли је то опција? Вакцина. 2007;25(30):5660–5664. дои:10.1016/ј. вакцина.2006.10.052

2. Раза С, Сиддикуе К, Раббани М, ет ал. Микробна патогенеза ин силико анализа четири структурна протеина серотипова афтовируса открила је значајне епитопе Б и Т ћелија. Мицроб Патог. 2019;128 (август 2018):254–262. дои:10.1016/ј.мицпатх.2019.01.007

3. Арзт Ј, Белсхам ГЈ. Пренос слинавке и шапа са перзистентно инфицираних говеда преносилаца на наивна говеда путем преноса орофарингеалне течности. Вет Ворлд. 2018;3:318. дои:10.1128/ мСфера.00365-318

4. Арзт Ј, Пацхецо ЈМ, Стенфелдт Ц. Патогенеза вирулентног и атенуираног вируса слинавке и шапа код говеда. Вет Ворлд. 2017;14:89. дои:10.1186/с12985-017-0758-759

5. Собхи НМ, Баиоуми ИХ, Мор СК, Ел-Захар ХИ, Гоиал СМ. Епидемије слинавке и шапа у Египту: молекуларна епидемиологија, еволуција и прогностички значај срчаних биомаркера. Инт Ј Вет Сци Мед. 2018;6(1):22–30. дои:10.1016/ј. само.2018.02.001

6. Сентхилкумаран Ц, Ианг М, Биттнер Х, ет ал. Детекција генома, антигена и антитела у оралним течностима свиња инфицираних вирусом слинавке и шапа. Цан Ј Вет Рес. 2017;81:82–90.

7. Палински РМ, Бертрам МР. Прва секвенца генома вируса слинавке и шапа серотип О подлозе Инд2001е из Јужног Вијетнама. Мицробиол Ресоур Анноунц. 2019;8: е01424–18. дои:10.1128/мра.{10}}

8. Пулидо МР, Собрино Ф, Боррего Б, ет ал. Ослабљена РНК вируса слинавке и шапа која носи делецију у 3′ некодирајућем региону може изазвати имунитет код свиња. Ј Вирол. 2009;83(8):3475–85. дои:10.1128/ЈВИ.{11}}

9. Сараванан П, Икбал З, Селварај ДПР, Апарна М, Умапатхи В. Поређење метода хемијске екстракције за одређивање садржаја 146С у вакцини са уљем адјуванса против слинавке и шапа. Ј Аппл Мицробиол. 2019;1(Руецкерт 1985):1–9. дои:10.1111/јам.14465

10. Јамал СМ, Белсхам ГЈ. Болест слинавке и шапа: прошлост, садашњост и будућност. Вет Рес. 2013;44(1):1–14. дои:10.1186/1297-9716- 44-116

11. Робинсон Л, Книгхт-Јонес ТЈ, Цхарлестон Б, ет ал. Глобално ажурирање истраживања слинавке и шапа и анализа празнина: 7 - патогенеза и молекуларна биологија. Трансбоунд Емерг Дис. 2016;63(1):63–71. дои:10.1111/тбед.12520

12. Среениваса БП, Мохапатра ЈК, Паусзек СЈ, ет ал. Рекомбинантни хумани аденовирус-5 који експримује капсидне протеине индијских вакциналних сојева вируса слинавке и шапа изазива ефикасан одговор антитела код говеда. Вет Мицробиол. 2017;203:196–201. дои:10.1016/ ј.ветмиц.2017.03.019

13. Неилан ЈГ, Сцхутта Ц, Баррера Ј, ет ал. Ефикасност серотипова вируса слинавке и шапа са вектором аденовируса Подјединична вакцина код говеда користећи модел преноса директног контакта. БМЦ Вет Рес. 2018;14(1):1–9. дои:10.1186/с12917-018- 1582-1

14. Пена Л, Пирес М, Костер М, ет ал. Испорука антигена празне подјединице капсида вируса слинавке и шапа са неструктурним протеином 2Б побољшава заштиту свиња. Вакцина. 2008;26 (45):5689–5699. дои:10.1016/ј.ваццине.2008.08.022

15. Бартелинг СЈ, Цассим НИ. Веома брза (и сигурна) инактивација вируса слинавке и шапа и ентеровируса комбинацијом бинарног етиленимина и формалдехида. Дев Биол (Базел). 2004;119:449–455

16. Рвеиемаму ММ, Умехара О, Гиорги В, Медеирос Р, Нето ДЛ, Балтазар М. Ефекат формалдехида и бинарног етиленимина (БЕИ) на интегритет капсида вируса слинавке и шапа. Рев Сци Тецх. 1989;8(3):747–764. дои:10.20506/рст.8.3.425

17. Патцх ЈР, Кеннеи М, Пацхецо ЈМ, Грубман МЈ, Голде ВТ. Карактеризација цитотоксичне функције Т лимфоцита након инфекције вирусом слинавке и шапа и вакцинације. Вирал Иммунол. 2013;26(4):239–249. дои:10.1089/вим.2013.0011

18. Родригуез-Цалво Т, Ојоснегрос С, Санз-Рамос М, Гарциа-Арриаза Ј, Есцармис Ц, Доминго Е, Севилла Н. Нови дизајн вакцине заснован на дефектним геномима који комбинују карактеристике атенуираних и инактивираних вакцина. ПЛоС Оне. 2010;5(4):1–11. дои:10.1371/ јоурнал.поне.0010414

19. Нунез ЈИ, Барановски Е, Молина Н, ет ал. Супституција киселине у неструктурном протеину 3А може посредовати у адаптацији вируса слинавке и шапа код заморца. Ј Вирол. 2001. дои:10.1128/ЈВИ.75.8.3977-3983.2001

20. Бурман А, Цларк С, Абресциа НГА, ет ал. Специфичност ВП1 ГХ петље вируса слинавке и шапа за в 6 интегрине. Ј Вирол. 2006;80(19):9798–9810. дои:10.1128/ЈВИ.{12}}

21. Дицара Д, Бурман А, Цларк С, ет ал. Вирус слинавке и шапа формира високо стабилан комплекс отпоран на ЕДТА са својим главним рецептором, интегрином в 6: импликације за инфективност. Ј Вирол. 2008;82(3):1537–1546. дои:10.1128/ЈВИ.{12}}

22. Доминго Е, Схелдон Ј, Пералес Ц, ет ал. Еволуција вирусних квазиврста. Мицробиол Мол Биол Рев. 2012;76(2):159–216. дои:10.1128/ММБР.{8}}

23. Мцкенна ТС, Лубротх Ј, Риедер Е, ет ал. Вирус слинавке и шапа (ФМД) са избрисаним местом везивања рецептора штити говеда од ФМД-а. Ј Вирол. 1995;69(9):5787–5790. дои:10.1128/ јви.69.9.5787-5790.1995.

24. Димарцхи Р, Брооке Г, Гале Ц, Црацкнелл В, Доел Т, Моват Н. Заштита стоке од слинавке и шапа синтетичким пептидом. Наука. 1986; 232:639–641. дои:10.1126/сциенце.3008333

25. Гомез Н, Салинас Ј, Есцрибано ЈМ, ет ал. Заштитни имуни одговор на вирус слинавке и шапа са ВП1 израженим у трансгеним биљкама заштитни имуни одговор на вирус слинавке и шапа са ВП1 експримираним у трансгеним биљкама. Ј Вирол. 1998;72:2–5.

For more information:1950477648nn@gmail.com