ИСТИНА

Целью работы является создание прототипа современной рекомбинантной вакцины против болезни Ньюкасла, поражающих сельскохозяйственных птиц и наносящих значительный экономический ущерб агропромышленному комплексу России.

Poultry meat, eggs and their processed products are the main products in the human nutrition (more than 50%). The effectiveness of the poultry industry is directly dependent on the extent of infection of the bird population, primarily viral pathogens. The Newcastle disease virus is the causative agent of a highly contagious disease of farm avian, which occurs with a high mortality rate and causes serious economic damage. According to the information and analytical department of the Rosselkhoznadzor, in 2019, 7 outbreaks of Newcastle disease were recorded in poultry farms in the Russian Federation. The incidence rate of poultry varied from 45 to 100%, while the mortality among the diseased individuals was 100%. At the same time, an unhealthy bird was destroyed to prevent an epidemic. Thus, significant economic damage was caused to farms. Vaccination is actually the only way to prevent infections. Currently, live attenuated and inactivated vaccines are used as prevention. However, despite intensive vaccination programs, only partial effectiveness is achieved in preventing infection and the spread of the virus. One of the main reasons for the lack of effectiveness of used vaccines is the antigenic variability of different genotypes strains. In this regard, the study of the possibility of creating a modern recombinant vaccine, which provides protection against most circulating strains, is an important fundamental task of veterinary medicine and vaccinology. Within the proposed project, the possibility of creating a prototype vaccine against Newcastle disease based on plant viruses will be studied. Complexes of recombinant proteins containing the epitopes of the two main antigens of the Newcastle disease virus, capsid glycoproteins: hemagglutinin-neuraminidase (HN-protein) and fusion protein (F-protein), which are universal for a wide range of virus strains, and structurally modified tobacco mosaic virus particles, serving as an immunostimulant and a platform for the presentation of antigens, will be obtained for the first time. The project will compare the effectiveness of the immune response of the candidate vaccine with a live attenuated strain of vaccine against Newcastle disease, used as a regular vaccine in the Russian Federation. The vaccine prototype will be tested on broiler hens and laying hens, both in young and adults. Prototyping a vaccine based on plant viruses and highly conserved epitopes of Newcastle Disease surface proteins is a new area of research.

В результате выполнения проекта впервые будут созданы генетические конструкции, позволяющие экспрессировать в бактериальных клетках рекомбинантные белки, содержащие универсальные эпитопы белка HN и F-белка вируса болезни Ньюкасла. Полученные белки будут адсорбированы на поверхности сферических частиц (СЧ), образованных в результате термической перестройки вируса растений. Таким образом, будут созданы комплексы, состоящие из СЧ, на поверхности которых адсорбированы рекомбинантные белки, содержащие эпитопы вируса болезни Ньюкасла, которые представляют собой прототип кандидатной вакцины против болезни Ньюкасла. Полученные комплексы будут охарактеризованы широким спектром физико-химических методов, такими как электронная микроскопия, метод анализа траекторий наночастиц, электрофорез, спектрофотометрия и др. Будет определена антигенная специфичность рекомбинантных белков, расположенных на поверхности СЧ, то есть их способность реагировать со специфическими антителами к вирусу болезни Ньюкасла. На домашних птицах, относящихся к разным породам кур, и разного возраста (молодняка и взрослых особей) будет исследована иммуногенность прототипа вакцинного препарата против болезни Ньюкасла на основе вирусов растений. Будет оценен вклад СЧ ВТМ в стимуляцию иммунного ответа на эпитопы вируса, а также вклад клеточного и гуморального иммунного ответа на антигены вируса болезни Ньюкасла в составе вакцинного препарата. Будет проведено сравнение эффективности иммунного ответа полученной кандидатной вакцины с живым аттенуированным штаммом вакцины на основе штамма Ла-Сота против болезни Ньюкасла, применяемым в качестве вакцины на территории РФ. Также будет проведено исследование возможности усиления иммунного ответа птиц на коммерческий препарат вакцины против болезни Ньюкасла при добавлении СЧ в качестве адъюванта.

В состав коллектива входят сотрудники ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности» и ФКП «Щёлковский биокомбинат», с участием которых разработана технология получения новой вакцины против болезни Ньюкасла на основе аттенуированного штамма «Ла-Сота» и определена оптимальная иммуностимулирующая доза вакцины, а также организовано производство эмбриональных вакцин против болезни Ньюкасла из штаммов Ла-Сота и некоторых других. Использование технической базы ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности» и ФКП «Щёлковский биокомбинат» позволит провести работы по анализу эффективности и безопасности прототипа вакцины против болезни Ньюкасла на современном научно-производственном уровне. У членов коллектива имеется опыт создания и характеристики сухой живой вирусвакцины против болезни Ньюкасла птиц (Литенкова и др., 2015). В распоряжении коллектива исследователей имеются помещения и специальное оборудование для работы с вирусами растений, лабораторными животными, для получения и анализа рекомбинантных белков. Также в распоряжении коллектива находится уникальная коллекция вирусов растений кафедры вирусологии МГУ имени М.В.Ломоносова, имеется большой опыт в изучении структуры и свойств вирусов растений и вирусоподобных частиц, а методы получения, очистки вирусных препаратов и выделения отдельных компонентов вирионов хорошо отработаны. У исследовательской группы также имеется опыт по созданию рекомбинатных антигенов, в том числе патогенов человека и животных, а также их экспрессии в клетках бактерий и растений. В распоряжении авторов заявленного проекта имеется оборудование кафедры вирусологии и биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, позволяющее проводить исследования в области молекулярной вирусологии высокого уровня сложности на самых разных объектах.