Ученые разработали новый вакцинный штамм против высокопатогенного вируса гриппа птиц H5N1, который, в отличие от существующих препаратов, точно нацелен на циркулирующий в настоящее время вариант возбудителя. Исследователи собрали искусственный вирус гриппа H5N1 методами обратной генетики, добавив в РНК вируса точечные мутации. Благодаря этому штамм оказался безопасным для животных и человека, но сохранил способность вызывать иммунный ответ. Разработка может служить основой для эффективной вакцины, которая поможет снизить экономические потери в птицеводстве и предотвратить массовую гибель птиц на фермах. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале «Сельскохозяйственная биология».
Высокопатогенный вирус гриппа птиц подтипа H5N1 широко циркулирует по всему миру. По данным Всемирной организации здоровья животных, в 2022 году более 25 миллионов домашних и диких птиц были инфицированыэтим вирусом. H5N1 опасен еще и тем, что он способен преодолевать межвидовой барьер и поражать человека и сельскохозяйственных животных, например, крупный рогатый скот. Традиционные методы борьбы, такие как уничтожение зараженных стад и вакцинация, не всегда эффективны из-за высокой изменчивости вируса. Так, существующие вакцины часто не соответствуют актуальным штаммам, что снижает их защитные свойства. Например, в России против гриппа птиц наиболее популярны вакцины, в основе которых лежит инактивированный («обезвреженный») штамм, генетически близкий к вирусам, выделенным в мае 2005 года в Китае, — то есть устаревшей группе патогенов. Поэтому ученые ищут новые способы разработки безопасных и эффективных препаратов, способных противостоять современным вариантам вируса.
Исследователи из Санкт-Петербургского государственного университета ветеринарной медицины (Санкт-Петербург) и Научно-исследовательского института гриппа имени А.А. Смородинцева (Санкт-Петербург) разработали штамм вируса гриппа, который можно использовать для вакцинации птиц. Для этого авторы применили метод обратной генетики, который позволяет конструировать вирусы с заданными свойствами.
За основу ученые взяли гены поверхностных белков гемагглютинина и нейраминидазы высокопатогенного штамма H5N1, выделенного у черноголовой чайки в Сыктывкаре в 2023 году. После проверки актуальности этого вируса для поголовья кур, его гены гемагглютинина и нейраминидазы изменили так, чтобы снизить патогенность. Затем их объединили с фрагментами безопасного лабораторного вирусного штамма H1N1, который легко размножить в лабораторных условиях, благодаря чему можно быстро получить большие объемы прототипа вакцины.
Авторы наработали необходимые количества гибридных вирусных частиц в куриных эмбрионах, после чего использовали вирус для вакцинации цыплят. Для этого птицам дважды с интервалом в 14 дней ввели вирусосодержащий препарат и на 28 день эксперимента измерили в их крови уровень антител, специфичных к H5N1.
Оказалось, что титр (уровень) этих защитных молекул в десять раз превышает количество, минимально необходимое для эффективной защиты организма от вируса. Это говорит о том, что прототип вакцины на основе предложенного вируса вызывает сильный иммунный ответ, достаточный для защиты от болезни.
«Наша разработка — это важный шаг в борьбе с высокопатогенным гриппом птиц. Мы не только создали штамм, который можно безопасно использовать в производстве вакцин, но и обеспечили его соответствие современным циркулирующим вариантам вируса. Это особенно актуально для птицеводческих хозяйств, где вспышки H5N1 наносят огромный экономический ущерб. В перспективе наша технология может быть адаптирована и для других опасных штаммов гриппа», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Николай Тарлавин, кандидат ветеринарных наук, старший преподаватель кафедры эпизоотологии имени В.П. Урбана Санкт-Петербургского государственного университета ветеринарной медицины.
***
Больше результатов исследований грантополучателей Российского научного фонда и актуальных новостей из мира науки доступны в социальных сетях РНФ Вконтакте и Телеграм. Подписывайтесь на канал РНФ в национальном мессенджере MAX.