Флорин Е. М. Шолте

клон за специални вирусни патогени, Отдел за патогени и патология с високи последствия, Национален център за нововъзникващи и зоонозни инфекциозни болести, Центрове за контрол и превенция на заболяванията, Атланта, САЩ

ваксина

Джесика Р. Шпенглер

клон за специални вирусни патогени, Отдел за патогени и патология с високи последствия, Национален център за нововъзникващи и зоонозни инфекциозни болести, Центрове за контрол и превенция на заболяванията, Атланта, САЩ

Стивън Р. Уелч

клон за специални вирусни патогени, Отдел за патогени и патология с високи последствия, Национален център за нововъзникващи и зоонозни инфекциозни болести, Центрове за контрол и превенция на заболяванията, Атланта, САЩ

Джесика Р. Хармън

клон за специални вирусни патогени, Отдел за патогени и патология с високи последствия, Национален център за нововъзникващи и зоонозни инфекциозни болести, Центрове за контрол и превенция на заболяванията, Атланта, САЩ

JoAnn D. Coleman-McCray

клон за специални вирусни патогени, Отдел за патогени и патология с високи последствия, Национален център за нововъзникващи и зоонозни инфекциозни болести, Центрове за контрол и превенция на заболяванията, Атланта, САЩ

Брендън Т. Фрейтас

b Катедра по фармацевтични и биомедицински науки, Университет на Джорджия, Атина, САЩ

Маркус Х. Кайнулайнен

клон за специални вирусни патогени, Отдел за патогени и патология с високи последствия, Национален център за нововъзникващи и зоонозни инфекциозни болести, Центрове за контрол и превенция на заболяванията, Атланта, САЩ

Скот Д. Пеган

b Катедра по фармацевтични и биомедицински науки, Университет на Джорджия, Атина, САЩ

Стюарт Т. Никол

клон за специални вирусни патогени, Отдел за патогени и патология с високи последствия, Национален център за нововъзникващи и зоонозни инфекциозни болести, Центрове за контрол и превенция на заболяванията, Атланта, САЩ

Ерик Бержерон

клон за специални вирусни патогени, Отдел за патогени и патология с високи последствия, Национален център за нововъзникващи и зоонозни инфекциозни болести, Центрове за контрол и превенция на заболяванията, Атланта, САЩ

Кристина Ф. Спиропулу

клон за специални вирусни патогени, Отдел за патогени и патология с високи последствия, Национален център за нововъзникващи и зоонозни инфекциозни болести, Центрове за контрол и превенция на заболяванията, Атланта, САЩ

Свързани данни

Вирусът на хеморагична треска от Кримско-Конго (CCHFV) е зараждащ се с кърлежи вирус от семейство Nairoviridae, който често причинява летални заболявания при хората. CCHFV има широко географско разпространение и са регистрирани случаи в Африка, Азия, Близкия изток и Европа. Последните автохтонни случаи в Испания показват появата на CCHFV в предишни наивни региони [1]. CCHFV се счита за заплаха за общественото здраве поради своя епидемичен потенциал, висок процент на фатални случаи и липса на възможности за лечение. Понастоящем няма налични антивирусни или лицензирани ваксини с доказана ефикасност. CCHFV наскоро беше включен в списъка на Световната здравна организация за научни изследвания и развитие на инфекциозни агенти, критично нуждаещи се от ефективна профилактика и терапевтични средства за предотвратяване на големи огнища. Разработването на безопасна и ефикасна ваксина е от решаващо значение за ограничаване на бъдещите огнища и предотвратяване на болести в ендемичните страни. В ситуация на огнище, ваксината CCHFV трябва в идеалния случай да осигурява максимална защита след прилагане на единична доза за бърза защита на рисковите популации.

Геномът на CCHFV включва 3 отрицателни смисъла на едноверижни РНК сегменти, наречени малки (S), среда (M) и големи (L), съответно кодиращи нуклеопротеина (NP), гликопротеиновия предшественик (GPC) и РНК полимеразата (L протеин). Понастоящем най-успешните експериментални CCHFV ваксини изискват 1–2 усилващи имунизации, за да се постигне пълна защита, което не е практично в ситуация на огнище. Тези ваксини включват жив атенюиран модифициран вирус на Vaccinia Ankara (MVA), експресиращ GPC, и ДНК ваксина, експресираща NP и свързани с убиквитин версии на Gn и Gc, получени от GPC [2,3]. Изглежда, че защитата от MVA-GPC ваксината изисква както клетъчно-медиирани, така и хуморални рамена на придобития имунен отговор [4]. В действителност, по време на естествена инфекция, оцелелите от CCHF развиват специфични за вируса IgG и CD8 + Т-клетки, които продължават с години, потенциално придавайки дългосрочен имунитет на реинфекция [5,6].

Тук описваме развитието и оценката на кандидат за ваксина, подобен на вируса на CCHF, репликон частици (VRP). Ние предположихме, че имунизацията с VRP, които имитират отблизо структурата и състава на автентичния CCHFV, може да предизвика по-силно развитие на имунитета срещу CCHFV в сравнение с настоящите експериментални възможности за ваксина.

Тридесет и два дни след ваксинацията, животните бяха подкожно предизвикани с равномерно смъртоносна доза (100 TCID50) от рекомбинантен CCHFV-IbAr10200 (Фигура 1 (d) и (e)). Една мишка беше отстранена от групата с ниски дози преди предизвикателство поради несвързани здравословни проблеми (дерматит). Животните се наблюдават ежедневно за признаци на клинично заболяване. Всички фалшиви ваксинирани мишки се поддадоха на инфекция 4–5 dpi, показвайки клинични признаци, включително загуба на тегло, прегърбена стойка, разрошена козина, слабост, намалена активност и/или отпадналост. Две от деветте мишки, които са получили ниската доза, са достигнали критериите за евтаназия при 7 и 8 dpi, проявявайки подобни клинични признаци като контролно групата с фалшива ваксинация. Допълнително животно в групата с ниски дози изпитва 2 последователни дни загуба на тегло (7-8 dpi), но впоследствие се възстановява и остава здраво до края на проучването (допълнителен материал, фигура S1). За разлика от това, нито една от мишките, ваксинирани с високата доза VRP, не показва клинични признаци на инфекция.

За да се определи дали защитените животни имат откриваеми нива на CCHFV S РНК в края на проучването, общата РНК е изолирана от кръв и хомогенизирани тъкани, както е описано по-горе [10]. Високи нива на S RNA бяха открити във всички анализирани тъкани на фалшиво ваксинираните мишки и 2-те мишки от групата с ниски дози, които се поддадоха на инфекция (Фигура 1 (f)). По-ниски нива на S RNA могат да бъдат открити във всички изследвани проби на останалите мишки от групата с ниски дози. За разлика от това, при мишки, ваксинирани с високата доза, не може да бъде открита S RNA, с изключение на ниски нива в далака на 2 от 10-те животни. Тъй като CCHFV S RNA се експресира и от VRP ваксината, беше извършен специфичен за вируса М сегмент qRT-PCR, за да се разграничи недвусмислено VRP генната експресия от инфекция с CCHFV (Допълнителен материал, фигура S3). Откриването на специфична за вируса М РНК беше ограничено до животни, които се поддадоха на предизвикателство за CCHFV (т.е. всички фалшиви ваксинирани контроли и 2 мишки от нискодозираната ваксинирана група). Това подкрепя липсата на CCHFV при защитени животни в края на проучването и предполага, че високата доза VRP води до повишен клирънс в сравнение с ниската доза, което потенциално дава стерилизиращ имунитет при някои индивиди.

Анализът на титрите на антителата след CCHFV предизвикателство разкрива липсата на откриваеми IgG при фалшиво ваксинирани мишки (Фигура 1 (g) и (h)). Двете ваксинирани мишки с ниска доза, които са се поддали на инфекция, нямат откриваеми антитела срещу NP, въпреки че антитела срещу Gc, използвайки вътрешен ELISA, могат да бъдат открити (Фигура 1 (g) и (h)). За разлика от това, всички ваксинирани животни, които са преживели предизвикателството (17/19), развиват антитела срещу NP и всички животни с изключение на едно (18/19) развиват антитела срещу Gc. Предизвикателството на CCHFV силно засили титрите на анти-NP и Gc антитела при мишки, ваксинирани с ниска доза. За разлика от това, титрите както на NP, така и на Gc антитела се увеличават умерено само при мишки, които са получили високата доза VRP, което вероятно отразява липсата или по-ниските нива на репликация на CCHFV, отколкото в групата с ниски дози. По-нататъшно проучване на функциите на антителата и отговорите на Т-клетките ще бъде необходимо, за да се установи тяхната роля в защитата.