wiadomości o firmie Pewien zespół z Syczuanu odkrył nowy, rekombinowany szczep wirusa PRRSV o wysokiej patogenności: Rekombinacja szczepionki i dzikiego typu

2 lipca 2025 roku zespół pod kierownictwem Zhang Zhidonga i Zhou Longa z Wydziału Nauk o Zwierzętach i Medycyny Weterynaryjnej Uniwersytetu Narodowości Południowo-Zachodnich, we współpracy z Syczuańską Akademią Nauk o Zwierzętach, opublikował swoje najnowsze badania w międzynarodowym czasopiśmie *Frontiers in Veterinary Science*, donosząc o nowym szczepie wirusa zespołu rozrodczo-oddechowego świń (PRRSV), nazwanym GX2024, powstałym w wyniku hybrydyzacji wirusa dzikiego typu i zmodyfikowanej żywej szczepionki (MLV). Szczep ten został wyizolowany z fermy świń w prowincji Syczuan w Chinach i wykazywał niezwykle wysoką patogenność (100% śmiertelności) u prosiąt.

Najważniejsze informacje z badań

• Pierwsze odkrycie wysoce wirulentnych cech szczepu rekombinowanego PRRSV typu L1C.5 RFLP-1-4-4 w Chinach

• Szczep ten został zrekombinowany z trzech źródeł: szczepu dzikiego typu NADC30-podobnego (L1C.5) + wysoce patogennego szczepu JXA1-podobnego (L8E) + komercyjnego szczepu żywej szczepionki RespPRRS MLV (L5A)

• Zakażenie prosiąt spowodowało wysoką gorączkę (40–42°C), ciężkie krwawienia i obrzęk płuc, a wszystkie prosięta zmarły w ciągu 14 dni.

• To pokazuje, że obecne szczepionki MLV stanowią ryzyko rekombinacji i ucieczki immunologicznej na obszarach endemicznych dzikiego typu.

W 2024 roku zespół badawczy odkrył poronienia i martwe urodzenia u loch oraz ostrą śmiertelność u prosiąt na fermie świń w Syczuanie. Izolacja komórek i analiza sekwencjonowania całego genomu potwierdziły, że nowy szczep GX2024 należy do typu L1C.5 rodowodu PRRSV-2.

Dalsza analiza genetyczna wykazała, że szczep ten jest nowym, wielokrotnym rekombinowanym wirusem, zrekombinowanym z dzikiego szczepu NADC30-podobnego, wysoce patogennego szczepu JXA1-podobnego i zmodyfikowanego szczepu żywej szczepionki (MLV).

Eksperymenty na zwierzętach wykazały, że GX2024 jest wysoce patogenny; zakażone prosięta zmarły w krótkim czasie, wykazując ciężkie krwotoczne zapalenie płuc i obrzęk płuc, znacznie powiększone i krwotoczne węzły chłonne, szybki wzrost obciążenia wirusem i znaczny wzrost poziomu przeciwciał w surowicy.

Wprowadzenie

Zespół rozrodczo-oddechowy świń (PRRS) jest jedną z najbardziej niszczycielskich chorób wirusowych w światowej branży trzody chlewnej. W ostatnich latach szczep NADC30-podobny (L1C) stopniowo stał się dominującym krążącym szczepem na chińskich fermach świń, podczas gdy pojawienie się typu RFLP 1–4-4 przyciągnęło globalną uwagę.

Ze względu na współistnienie różnych linii szczepów i żywych szczepionek, zdarzenia rekombinacji genów PRRSV są częste, prowadząc do złożonych mutacji wirusów i trudności w kontroli szczepionek.

Wyniki badań

1. Izolacja i identyfikacja nowego szczepu GX2024:

· Tkanka płucna prosiąt wykazujących ciężkie objawy ze strony układu oddechowego została pobrana z fermy świń w Syczuanie, która została zaszczepiona szczepionką RespPRRS MLV. Szczep PRRSV GX2024 został wyizolowany przy użyciu komórek Marc-145 i makrofagów pęcherzyków płucnych świń (iPAMs), z pełnym genomem o długości 15018 nt (numer dostępu GenBank: PV362838).

Rysunek 1. Izolacja wirusa PRRSV GX2024

(a) iPAM i komórki Marc-145 zostały zaszczepione PRRSV GX2024 i wykryte 60 godzin po zakażeniu; (b) Test płytkowy izolat GX2024 przeprowadzono przy użyciu komórek iPAM z 10⁻¹⁰ rozcieńczeniem roztworu macierzystego wirusa; (c) iPAM i komórki Marc-145 zostały zakażone kulturą wirusa szóstej generacji przez 48 godzin, a IFA przeprowadzono przy użyciu monoklonalnego przeciwciała anty-N PRRSV. Jądra komórkowe zostały wybarwione DAPI. Skala = 75 μm.

• Gen NSP2 tego szczepu ma nieciągłą delecję 131 aminokwasów, zgodną ze szczepem NADC30 (111 aa usuniętych na pozycjach 322-432, 1 aa usunięty na pozycji 483 i 19 aa usuniętych na pozycjach 504-522), a białko GP5 ma unikalne mutacje aminokwasowe (P¹⁵→L¹⁵, F²³→S²³ itp.), które znacznie różnią się od szczepów L1C w kraju i za granicą.

Rysunek 2. Wyrównanie aminokwasów wielu sekwencji NSP2 i GP5

(a) Trzy nieciągłe delecje (regiony niebieskie) występują na pozycjach aminokwasowych 322–432, 483 i 504–522 w NSP2 szczepów GX2024 i NADC30-podobnych. Jasnoczerwone regiony wskazują delecje aminokwasów w wysoce patogennym wirusie zespołu rozrodczo-oddechowego świń (HP-PRRSV, szczep JXA1-podobny). (b) Wyrównanie wielu sekwencji aminokwasowych sekwencji aminokwasowych GP5 szczepu GX2024 i 17 szczepów referencyjnych PRRSV L1C z Chin i Stanów Zjednoczonych. Fioletowe pola wskazują regiony peptydu sygnałowego, czerwone pola wskazują regiony hiperzmienne (HVR1 i 2), a żółte pola wskazują domeny transbłonowe (TM1, 2 i 3).

2. Analiza rekombinacji genomowej potwierdza potrójne pochodzenie rekombinacji:

Analiza przy użyciu oprogramowania RDP4 i SimPlot ujawniła pięć punktów rekombinacji w genomie GX2024, zlokalizowanych w regionach ORF1a, ORF1b, ORF3 i ORF4:

· Regiony ORF1a (1-1868nt) i ORF1b (3565-9392nt) wykazały najwyższą homologię ze szczepem JXA1-podobnym (L8E);

· Region ORF3 (12688-13172nt) wykazał 90,1% homologii ze szczepem szczepionki RespPRRS MLV, wyższą niż jego szczep macierzysty VR-2332;

· Pozostałe regiony (1869-3564nt, 9393-12687nt itp.) były wysoce homologiczne ze szczepem NADC30-podobnym (L1C.5), potwierdzając, że jest to szczep potrójnej rekombinacji.

Tabela 1. Porównanie tożsamości nukleotydowej między GX2024 a 11 szczepami referencyjnymi PRRSV

Tabela 2. Informacje o zdarzeniu rekombinacji wykryte w GX2024

Rysunek 3. Analiza rekombinacji genomowej izolatu GX2024

3. Eksperyment patogenności: 100% śmiertelności podkreśla wysokie ryzyko

Przeprowadzono eksperyment prowokacyjny na 9 czterotygodniowych prosiętach bez przeciwciał PRRSV (5 prowokowanych, 4 kontrolne):

· Prowokowane prosięta rozwinęły wysoką gorączkę powyżej 40℃ w dniu 3, a objawy takie jak trudności w oddychaniu, ataksja i biegunka pojawiły się w dniach 4-14. Wszystkie prosięta zmarły w ciągu 14 dni (wskaźnik śmiertelności 100%); grupa kontrolna nie wykazała żadnych nieprawidłowości.

Rysunek 4. Analiza patogenności izolatu PRRSV GX2024 u prosiąt

(a) Projekt eksperymentu na zwierzętach w tym badaniu. (b) Temperatura rektalna prosiąt zaszczepionych GX2024 i niezakażonych po podaniu pożywki RPMI-1640. Wartość odcięcia dla gorączki klinicznej ustalono na 40,0℃. (c) Wyniki objawów klinicznych w dniach 3, 7, 10 i 14 podczas eksperymentu prowokacyjnego. Wyniki obejmowały objawy kliniczne, objawy ze strony układu oddechowego i objawy neurologiczne. (d) Krzywe przeżycia i śmiertelności zaszczepionych prosiąt. (e) Średni tygodniowy przyrost masy ciała zaszczepionych prosiąt podczas eksperymentu prowokacyjnego.

Badanie patologiczne wykazało ciężkie stwardnienie, obrzęk i krwawienie w tkance płucnej prowokowanych prosiąt, pogrubienie przegród pęcherzyków płucnych, martwicę komórek nabłonkowych, zatarte granice między korą a rdzeniem węzłów chłonnych, zmniejszoną liczbę limfocytów i krwawienie; immunohistochemia potwierdziła obecność dużych ilości antygenu PRRSV w płucach i węzłach chłonnych.

Rysunek 5. Obserwacja zmian w płucach i węzłach chłonnych u zaszczepionych prosiąt

• Wykrywanie obciążenia wirusem wykazało, że obciążenie wirusem w surowicy osiągnęło szczyt 7 dni po prowokacji, a obciążenie wirusem w tkance płucnej było znacznie wyższe niż w innych tkankach. Ponadto wszystkie prowokowane prosięta wytworzyły swoiste przeciwciała PRRSV w ciągu 7 dni (S/P>0,4).

Rysunek 6. Obciążenie wirusem w surowicy i tkankach oraz wykrywanie swoistych przeciwciał wirusa zespołu rozrodczo-oddechowego świń (PRRSV)

Podsumowanie

Niniejsze badanie po raz pierwszy donosi o wysoce patogennym szczepie PRRSV L1C.5 RFLP-1-4-4 zrekombinowanym ze szczepu dzikiego typu i szczepu szczepionkowego, który jest niezwykle śmiertelny dla prosiąt. Pojawienie się tego szczepu stanowi poważne wyzwanie dla obecnych strategii kontroli szczepionek PRRS, podkreślając potrzebę wzmocnionej nadzoru wirusów, zoptymalizowanego projektowania szczepionek oraz nacisku na bezpieczeństwo biologiczne i zintegrowane środki zapobiegania i kontroli.