Функциональная оценка in vivo рекомбинантных аденоассоциированных вирусов, несущих гены протективно значимых антигенов вируса африканской чумы свиней

Актуальность. Африканская чума свиней (АЧС) – вирусное геморрагическое заболевание с исключительно высокой летальностью представителей семейства Suidae, влекущее за собой серьезные экономические последствия, связанные с производственными потерями, торговыми ограничениями и реализацией программ эрадикации. По сей день эффективная коммерческая вакцина против АЧС не разработана. Особый интерес в конструировании кандидатных вакцин представляют вирусные векторы, в частности аденоассоциированный вирус 2-го серотипа (AAV2), успешно зарекомендовавший себя в качестве генотерапевтического средства. Ранее авторами сообщалось о способности rAAV2 эффективно доставлять гены вируса АЧС B646L, E183L, CP530R, CP204L в клетки свиней in vitro.

Цель исследования – оценка функциональности in vivo аденоассоциированных вирусов 2-го серотипа, несущих гены протективно значимых антигенов вируса африканской чумы свиней.

Методы. Путем клонирования попарно объединенных генов B646L-CP530R, E183L-CP204L в вектор pAAV-MCS были созданы бицистронные конструкции с самощепящимся пептидом Р2А. Сборка rAAV2 осуществлялась путем кальций-фосфатной трансфекции клеток AAV293. После очистки в градиенте плотности йодиксанола rAAV2 вводили свиньям в дозе 3 × 10¹¹ вирусных частиц и оценивали показатели гуморального и клеточного иммунитета в течение 180 дней. Динамику антителогенеза оценивали в непрямом ИФА, иммунофенотипирование Т-лимфоцитов периферической крови – методом проточной цитометрии.

Результаты. Установлено, что разработанные бицистронные конструкции на основе rAAV2 безопасны и легко переносимы животными и вызывают индукцию как гуморального, так и клеточного иммунного ответа: наблюдалось образование вирусспецифических антител, сохранявшихся до конца эксперимента, а также повышенная экспрессия CD8+ и СD4+ лимфоцитов. Предлагаемая AAV-платформа является перспективным инструментом для создания вакцины, однако комплексная характеристика rAAV2 может быть составлена только после оценки их протективного эффекта.

1. Макаров В.В. Африканская чума свиней. Российский ветеринарный журнал. 2018; 6: 15–19. https://doi.org/10.32416/article_5c050abbcf8d70.94861250

2. Brown V.R., Bevins S.N. A Review of African Swine Fever and the Potential for Introduction into the United States and the Possibility of Subsequent Establishment in Feral Swine and Native Ticks. Frontiers in Veterinary Science. 2018; 5: 11. https://doi.org/10.3389/fvets.2018.00011

3. Netherton C.L. et al. Identification and Immunogenicity of African Swine Fever Virus Antigens. Frontiers in Immunology. 2019; 10: 1318. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.01318

4. Gaudreault N.N., Richt J.A. Subunit Vaccine Approaches for African Swine Fever Virus Vaccines. 2019; 7(2): 56. https://doi.org/10.3390/vaccines7020056

5. Колбасов Д. Африканская чума свиней: создание вакцины актуально. Животноводство России. 2020; 7: 29–33. https://doi.org/10.25701/ZZR.2020.48.46.008

6. Chathuranga K., Lee J.-S. African Swine Fever Virus (ASFV): Immunity and Vaccine Development Vaccines. 2023; 11(2): 199. https://doi.org/10.3390/vaccines11020199

7. Zhang H., Zhao S., Zhang H., Qin Z., Shan H., Cai X. Vaccines for African swine fever: an update Frontiers in Microbiology. 2023; 14: 1139494. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1139494

8. Ravilov R.Kh. et al. Viral Vector Vaccines Against ASF: Problems and Prospectives. Frontiers in Veterinary Sciences. 2022; 9: 830244. https://doi.org/10.3389/fvets.2022.830244

9. Wang D., Tai P.W.L., Gao G. Adeno-associated virus vector as a platform for gene therapy delivery. Nature Reviews Drug Discovery. 2019; 18(5): 358–378. https://doi.org/10.1038/s41573-019-0012-9

10. Pillay S. et.al. An essential receptor for adeno-associated virus infection. Nature. 2016; 530(7588): 108–112. https://doi.org/10.1038/nature16465

11. Deyle D.R., Russell D.W. Adeno-associated virus vector integration. Current Opinion in Molecular Therapeutics. 2009; 11(4): 442–447.

12. Ефимова М.А., Галеева А.Г., Хамидуллина А.И., Равилов Р.Х. Анализ иммунодоминантных пептидов вируса африканской чумы свиней для конструирования кандидатных вакцин. Аграрная наука. 2023; 3: 40–45. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-368-3-40-45

13. Ravilov R. et al. Efficient delivery of the immunodominant genes of African swine fever virus by adeno-associated virus serotype 2. Veterinary World. 2023; 16(12): 2425–2430. https://doi.org/10.14202/vetworld.2023.2425-2430

14. Nieto K., Salvetti A. AAV vectors vaccines against infectious diseases. Frontiers in Immunology. 2014; 5: 5. https://doi.org/10.3389/fimmu.2014.00005

15. Zhou X. et al. Comparison of mucosal immune responses to African swine fever virus antigens intranasally delivered with two different viral vectors. Research in Veterinary Science. 2022; 150: 204–212. https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2022.06.025

16. Mingozzi F., High K.A. Overcoming the Host Immune Response to Adeno-Associated Virus Gene Delivery Vectors: The Race Between Clearance, Tolerance, Neutralization, and Escape. Annual Review in Virology. 2017; 4(1): 511–534. https://doi.org/10.1146/annurev-virology-101416-041936

17. Goatley L.C. et al. Cellular and Humoral Immune Responses after Immunisation with Low Virulent African Swine Fever Virus in the Large White Inbred Babraham Line and Outbred Domestic Pigs. Viruses. 2022; 14(7): 1487. https://doi.org/10.3390/v14071487

18. Silva E.B. et al. The Presence of Virus Neutralizing Antibodies Is Highly Associated with Protection against Virulent Challenge in Domestic Pigs Immunized with ASFV live Attenuated Vaccine Candidates. Pathogens. 2022; 11(11): 1311. https://doi.org/10.3390/pathogens11111311

19. Oura C.A.L., Denyer M.S., Takamatsu H., Parkhouse.R.M.E. In vivo depletion of CD8 + T lymphocytes abrogates protective immunity to African swine fever virus. Journal of General Virology. 2005; 86(9): 2445–2450. https://doi.org/10.1099/vir.0.81038-0

20. Attreed S.E. et al. A Highly Effective African Swine Fever Virus Vaccine Elicits a Memory T Cell Response in Vaccinated Swine. Pathogens. 2022; 11(12): 1438. https://doi.org/10.3390/pathogens11121438