Advanced vaccinology!!! Виды вакцин для птиц

Д-р Мишель БУБЛО
Merial - France
Мишель БУБЛО начал работу в компании Мериал в отделе Исследований и
Развития в 1993 году, после завершения ветеринарного образования
(1984) и получения научной степени в области молекулярной
вирусологии в Льежском университете (Бельгия, 1991).
Его команда исследователей разработала концепцию вакцины на основе
вектора HVT против инфекционной бурсальной болезни кур и доказала ее
справедливость (1996). В дальнейшем была создана вакцина, ее
зарегистрировали успешно вывели на рынок под названием VAXXITEK®
HVT+IBD более чем в 60 странах мира.
В качестве координатора исследовательской команды, создающей
прототипы ветеринарных векторных вакцин, Мишель БУБЛО три года
(1997-2000) проработал в лаборатории Virogenetics (Олбани, Нью-Йорк,
США).
В настоящее время Мишель БУБЛО является ведущим специалистом
Программы Исследований и активно участвует в работе над созданием
технологической платформы отдела Исследований и Развития.
Мишель БУБЛО является автором множества научных публикаций и
нескольких патентов.
Advanced Vaccinology
Michel Bublot, научно-исследовательский отдел Мериал
Сербия, 10 сентября 2013 г.
Доисторическая вакцинология
Первые вакцины
Дженнер, оспа (vaccinia), 1796
Два гигантских скачка Луи Пастер, бешенство, 1885
в вакцинации
Историческая вакцинология
История производства вакцин в Мериал
Что это?
Месторасположениее
Мериал в Лионе
Павильон Т. Гарнье: Скотный рынок, бойня
«Сырье» для первой вакцины против ящура!
1947 г. IFFA – первые шаги индустриальной биологии!
Получение эпителия
языков крупного рогатого
скота для производства
вакцины против ящура
Первые шаги индустриальной биологии!
Метод Френкеля
Индустриальное развитие
От эпителия с языков до
биогенераторов с культурами
клеток
Классические вакцины

Производство целевого антигена
Защитные
белки
Нейтрализующие
антитела

3 типа вакцин:
 Аттенуированные живые
Marek, оспа, НБ, ИББ, ИБК, МПВ, ИЛТ,…
 Инактивированные с адъювантом
МПВ…

Субединичные
грипп птиц, ССЯ, РЕО, НБ, ИББ, ИБК,
(PRV, FHV, BHV, грипп свиней..)
Свойства и пределы классических вакцин
Живые аттенуированные
Инактивированные
Введение
Различные способы
Внутримышечно,
подкожно
Безопасность
Остаточная вирулентность
Возврат к вирулентности
Местные реакции
Иммунитет
Широкий (гуморальный,
клеточный, слизистых)
Быстрое начало,
Кратковременный
Сильный гуморальный
Медленное начало,
Продолжительный
Эффективность
Слишком аттенуированные интерференция с
материнскими антителами
Медленное начало
Интерференция с
материнскими
антителами
Производство
Низкая доза
Высокая доза
Риск по качеству
Чужеродные агенты
(Неполная инактивация)
Нечаянная самоинъекция
Другие проблемы классических вакцин
Дифференциальный диагноз: DIVA вакцин
Differentiate Infected from Vaccinated Animals
Дифференциация Инфицированных Животных и
Вакцинированных
A
B
да
да
нет
да
Диагноз
+
+
DIVA
-
+
Вакцинированные
Инфицированные
Эволюция в целях достижения
«идеальной вакцины»
 Качество
Идеальная
вакцина
 Безопасность
 Эффективность
 Легкость в производстве
 Простота введения
Продвинутая вакцинология
Экспрессия генов
Геном
(ДНК или РНК)
ГЕН
промоутер
терминатор
транскрипция
Мессенджер-РНК
трансляция
Белок (аминокислоты)
= цели для иммунной системы
ДНК инженерия
 Инструменты:
•
•
•
•
•
•
•
•
Биологические «ножницы» = рестриктазы (ферменты)
Биологический «клей» = лигазы
Амплификация: ПЦР и ОТ-ПЦР
Клонирование: плазмида
Секвенирование
Генный синтез
Биоинформатика
Реверсивная генетика
 Обнаружение антигена
 Схема антигена
Новые технологии для вакцин
2 типа :
A. Модифицированный агент
Антитело
B. Экспрессия протективного гена(ов)
Протективный белок
Протективные антитела
Модифицированный патоген
 Генетическая аттенуация патогена
 Создание маркерной вакцины (DIVA вакцины)
Антитела
«Дикий» тип
Модифицированный
или инактивированный)
(живой
Примеры: Salmonella, E. coli, грипп
птиц
Новая технология для вакцин
2 типа :
A. Модифицированный патоген
Антитела
B. Экспрессия протективного гена(ов)
Протективный белок
Экспрессия протективного гена
 экспрессия протективного гена In vitro
Субъединичная вакцина= протективный протеин(ы)
 экспрессия протективного гена In vivo : векторная
вакцина
 Живые вирусные векторные вакцины
 ДНК-вакцины
 Вакцины-химеры
Защитный протеин
Субъединичные вакцины– 4 шага
1.
Клонирование протективного гена(ов)
2.
Экспрессия протективного белка in vitro

Бактерия: E. coli (ССЯ)

Клетки: CHO, растительные клетки (НБ)

Вирус: baculovirus (CSF, PCV2)

Дрожжи (ИББ)

Растения
3.
Очистка протективного белка
4.
Разработка рецептуры с адъювантом
Протективный белок
является активным
ингредиентом
Свойства субъединичных вакцин
 Активный ингредиент хорошо изучен
 Подобны инактивированным вакцинам
 Нет риска неполной инактивации
 Безопасность в производстве (люди и окружающая среда)
 DIVA вакцина
 НО:
 Сложное производство(очистка)
 Необходимость адъюванта
 В основном гуморальный иммунитет
 Индивидуальное введения (п/к или в/м)
 Необходимо две инъекции (медленное начало)
Экспрессия протективных генов
 экспрессия протективного гена In vitro
Субъединичные вакцины= протективный протеин(ы)
 экспрессия протективного гена In vivo : векторная
вакцина

Живые вирусные векторные вакцины
 ДНК-вакцины
 Вакцины-химеры
Протективный протеин
Живая векторная вакцина– 3 шага
1.
Клонирование протективного гена
2.
Встраивание протективного гена в геном вектора
(вирус: poxvirus, herpesvirus)
3.
Производство вектора = активного ингредиента вакцины
Грипп
Ген HA
Оспа птиц
Протеин HA
Векторная вакцина на основе
вируса оспы птиц
Живая векторная вакцина
Нейтрализующие
антитела
Иммунитет
•Гуморальный
•Клеточный
Против вируса оспы
Против вируса гриппа
Преимущества живых векторных вакцин
 Безопасность: = безопасность вектора
 Живая аттенуированная (нет возврата к вирулентности)
 Нет необходимости в адъюванте
 Эффективность:
 Широкий диапазон иммунитета (клеточный, гуморальный,
иммунитет слизистых): зависит от вектора
 Начало иммунного ответа после введения: зависит от вектора
 Интерференция с материнскими антителами: зависит от вектора
 Бивалентная вакцина, если вектор – вакцинный штамм
 Производство: зависит от вектора
 Дифференциальная диагностика: DIVA
Выбор вектора является решающим!!!
Pasteur, rabies, 1885
Jenner, variola, 1796
Экспрессия гликопротеина вируса бешенства
рекомбинантным вирусом осповакцины
28 лет развития векторных вакцин
28
Бешенство
 Пероральная вакцинация:
приманки
 Более безопасно для окружающей среды
 Более безопасно для диких животных
 Эффективны для лис, енотов, койотов
 Термостабильны благодаря устойчивости вируса оспы
Вакцина вектор
TROVACTM-AIV H5
Лицензия USDA по
биологическим продуктам в
1998
Использованы миллиарды
доз
Мексика
●Гватемала
●Сальвадор
●Вьетнам
●Берег Слоновой Кости (FAO)
●США (bank)
●Франция (temp. auth.)
●Египет
●
Бивалентная:
●Грипп птиц
●Оспа птиц
Вектор вирус оспы птиц
Преимущества TROVAC-AIV H5
 Введение:
 1 инъекция подкожно в
инкубатории
 Эффективность:
 Широкая защита против различных
вирусов H5 HPAI
 Быстрое начало иммунитета: 7 дней
 Продолжительность иммунитета:
>20 недель
 DIVA: РИД или ИФА
Эксперимент в CSIRO (Geelong, Australia) (Paul Selleck)
Заражение вирусом Vietnam/04 HPAI H5N1
Контрольная птица через
2 дня после заражения
TROVAC, 2 дня после
заражения
Vaxxitek HVT+IBD
 Живая векторная вакцина
 Бивалентная защита
 HVT вектор
 болезнь Марека
 IBDV VP2 ген  инфекционная бурсальная болезнь
IBDV VP2 ген
Вектор HVT
33
Лицензированные векторные вакцины на
основе вируса оспы канареек
 PUREVAX®
Бешенство, лейкоз кошек, IL2
 RECOMBITEK®
Чума собак
 PROTEQ FLUTM, RECOMBITEK®
Грипп лошадей, лихорадка
Западного Нила
Recombitek rCDV
Вектор вируса оспы канареек для людей
Санофи Пастер представляет результаты
исследования первой вакцины против ВИЧ,
показавшей эффективность в профилактике СПИД


Экспрессия протективного гена
экспрессия протективного гена In vitro
Субъединичные вакцины= протективный протеин(ы))
экспрессия протективного гена In vivo : векторная вакцина

Живые вирусные векторные вакцины

ДНК-вакцины

Вакцины-химеры
Протективный протеин
ДНК-вакцины
«Голая»
плазмидная
ДНК
 ДНК плазмиды
 Примеры:
• Собаки: меланома собак
• Тунец: инфекционный некроз
гемопоэтической ткани
• Лошади: лихорадка Западного Нила
ДНК-вакцина против меланомы
Curtesy of Dr P. Bergman, AMC
Увеличение выживаемости
Джек
16 летний пес, помесь, продолжает жить
уже 6 лет
Вакцины-химеры
 Химерный агент: нужен вектор, очень похожий на целевой патоген
Протективный ген
1
2
3
1
2
3
Целевой патоген
вектор
1
2
3
химера
 Примеры (вектор/патоген):
 Куры: (HVT/Marek), NDV La Sota с геном из генотипа V или VIId F
 Свиньи: PCV1/PCV2 (инактивированная)
 Лошади: желтая лихорадка/лихорадка Западного Нила
 Человек: желтая лихорадка/лихорадка Денге (Санофи Пастер III
фаза испытаний )
Вакцины по новым технологиям, лицензированные
для птицеводства
Болезнь
Ньюкаслская
болезнь
Тип вакцин
Вектор оспы птиц
Вектор HVT
Вектор NDV (химера)
Вектор оспы птиц
Вектор HVT
Грипп птиц
Вектор NDV
Модифицированный агент (реверсивная
генетика)
ИЛТ
ИББ
Вектор оспы птиц
ВекторHVT
Вектор HVT
Субъединичная
Mycopl. gal.
Вектор оспы птиц
ССЯ
Субъединичная
Salmonella, E. coli
Модифицированный агент (живая)
Производительность
Практичность
Вакцина в инкубатории
Массовая вакцинация
Одна инъекция
Высокая безопасность
Почему
векторные
вакцины так
успешны в
птицеводстве?
Длительная защита
(HVT)
Меньше
интерференция с
материнскими
антителами
Вирус оспы птиц
HVT
FP-Mg
FP-ND
FP-ILT
FP-AI
HVT-IBD
Все ли
векторные
вакцины
одинаковы?
HVT-ND
HVT-ILT
HVT-AI
Свойства векторных вакцин на основе HVT
 HVT-ILT
(Guy et al., 2010; Johnson et al., 2010;
Vagnozzi et al., 2012)
 Частичная клиническая
эффективность(<CEO, TCO)
 Недостаточная местная защита
 Основные преимущества:
безопасность, вакцинация в инкубатории
Оценка клинических признаков
• Бройлеры
• Введение вектора
• In ovo. Закапывание в глаз (CEO)
в 21 дневном возрасте
• Заражение в 34-дневном
возрасте
Tracheal viral load
HVT-ILT
Non-vacc.
FP-ILT
CEO
Non-vacc.
CEO
HVT-ILT
Johnson et al. (2010) Avian Dis 54, 1251
FP-ILT
Ключевые проблемы, ожидающие
решения в будущем
 Комбинация векторных вакцин
 Местная защита (иммунитет слизистых)
 Антигенная вариабельность (ИБК, грипп птиц)
 Интерференция с материнскими антителами
 Адаптированные программы вакцинации
(классическая вакцина +векторная)
Заключение
 На рынок выходит все больше и больше
биотехнологических вакцин
 Для птицеводства векторные вакцины являются
наиболее успешным типом вакцин
 Мериал – пионер и лидер в производстве векторных
вакцин и для птиц, и для млекопитающих
 Эффективность векторных вакцин не одинакова
 Ключевые проблемы будущего для научноисследовательских институтов и ветеринарных
специалистов
Спасибо за внимание!