Az egyadagos replikon részecske vakcina teljes védelmet nyújt a Krím-Kongó vérzéses láz vírus ellen egerekben

Florine E. M. Scholte

egy vírusos speciális kórokozók ága, a magas következményekkel járó kórokozók és patológia osztálya, az Új és Zoonotikus Fertőző Betegségek Országos Központja, Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok, Atlanta, USA

egyadagos

Jessica R. Spengler

egy vírusos speciális kórokozók ága, a magas következményekkel járó kórokozók és patológia osztálya, az Új és Zoonotikus Fertőző Betegségek Országos Központja, Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok, Atlanta, USA

Stephen R. Welch

egy speciális vírusos patogén ág, a nagy következményekkel járó kórokozók és patológia osztálya, az Új és Zoonotikus Fertőző Betegségek Országos Központja, Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok, Atlanta, USA

Jessica R. Harmon

egy vírusos speciális kórokozók ága, a magas következményekkel járó kórokozók és patológia osztálya, az Új és Zoonotikus Fertőző Betegségek Országos Központja, Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok, Atlanta, USA

JoAnn D. Coleman-McCray

egy vírusos speciális kórokozók ága, a magas következményekkel járó kórokozók és patológia osztálya, az Új és Zoonotikus Fertőző Betegségek Országos Központja, Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok, Atlanta, USA

Brendan T. Freitas

b Gyógyszerészeti és Orvostudományi Tanszék, Georgia Egyetem, Athén, USA

Markus H. Kainulainen

egy speciális vírusos patogén ág, a nagy következményekkel járó kórokozók és patológia osztálya, az Új és Zoonotikus Fertőző Betegségek Országos Központja, Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok, Atlanta, USA

Scott D. Pegan

b Gyógyszerészeti és Orvostudományi Tanszék, Georgia Egyetem, Athén, USA

Stuart T. Nichol

egy vírusos speciális kórokozók ága, a magas következményekkel járó kórokozók és patológia osztálya, az Új és Zoonotikus Fertőző Betegségek Országos Központja, Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok, Atlanta, USA

Éric Bergeron

egy vírusos speciális kórokozók ága, a magas következményekkel járó kórokozók és patológia osztálya, az Új és Zoonotikus Fertőző Betegségek Országos Központja, Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok, Atlanta, USA

Christina F. Spiropoulou

egy speciális vírusos patogén ág, a nagy következményekkel járó kórokozók és patológia osztálya, az Új és Zoonotikus Fertőző Betegségek Országos Központja, Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok, Atlanta, USA

Társított adatok

A krími-kongói vérzéses láz vírus (CCHFV) a Nairoviridae családból kibontakozó kullancs által terjesztett vírus, amely gyakran emberben okoz halálos betegséget. A CCHFV földrajzi elterjedése széles, Afrikában, Ázsiában, a Közel-Keleten és Európában esetekről számoltak be. A legújabb autochton esetek Spanyolországban a CCHFV megjelenését mutatják be a korábban naiv régiókban [1]. A CCHFV népegészségügyi fenyegetésnek számít járvány potenciálja, magas halálozási arány és kezelési lehetőségek hiánya miatt. Jelenleg nem állnak rendelkezésre bizonyított hatékonyságú vírusellenes szerek vagy engedélyezett vakcinák. A CCHFV nemrég bekerült az Egészségügyi Világszervezet kutatási és fejlesztési tervének azon fertőző kórokozók listájába, amelyek kritikusan hatékony profilaxist és terápiát igényelnek a nagyobb járványok megelőzése érdekében. A biztonságos és hatékony vakcina kifejlesztése kritikus fontosságú a jövőbeni járványok korlátozásában és az endémiás országokban a betegségek megelőzésében. Járványos helyzetben a CCHFV vakcinának ideális esetben maximális védelmet kell nyújtania egyetlen dózis beadása után a veszélyeztetett populációk gyors védelme érdekében.

A CCHFV genomja 3 negatív értelmű egyszálú RNS szegmenst tartalmaz, amelyeket kicsi (S), közepes (M) és nagy (L) nevűnek nevezünk, amelyek a nukleoproteint (NP), a glikoprotein prekurzort (GPC) és az RNS polimerázt kódolják. (L fehérje). Jelenleg a legsikeresebb kísérleti CCHFV vakcinák 1-2 védőoltást igényelnek a teljes védelem érdekében, ami járványos helyzetben nem praktikus. Ezek az oltások tartalmazzák a GPC-t expresszáló, élő attenuált módosított Vaccinia Ankara vírust (MVA), valamint a GPC-ből származó Gn és Gc NP és ubiquitinhez kapcsolt változatait expresszáló DNS vakcinát [2,3]. Úgy tűnik, hogy az MVA-GPC vakcina általi védelem a megszerzett immunválasz sejtközvetített és humorális karjait is megköveteli [4]. Valójában a természetes fertőzés során a CCHF-túlélők vírusspecifikus IgG- és CD8 + T-sejteket fejlesztenek ki, amelyek évekig fennmaradnak, és potenciálisan hosszú távú immunitást biztosítanak az újrafertőzéssel szemben [5,6].

Itt leírjuk egy CCHF vírusszerű replikon részecske (VRP) vakcina jelölt kifejlesztését és értékelését. Feltételeztük, hogy a VRP-kkel végzett immunizálás, amely szorosan utánozza az autentikus CCHFV szerkezetét és összetételét, a CCHFV immunitás erőteljesebb fejlődését indukálhatja, mint a jelenlegi kísérleti oltási lehetőségek.

Harminckét nappal az oltás után az állatokat szubkután megfertőztük egyenletesen halálos dózissal (100 TCID50) rekombináns CCHFV-IbAr10200 (1. ábra (d) és (e) ábra). Az egeret kiváltották az alacsony dózisú csoportból a fertőzés előtt, összefüggő egészségügyi problémák (dermatitis) miatt. Az állatokat naponta ellenőriztük a klinikai betegség jelei szempontjából. Valamennyi, oltással beoltott egér 4–5 dpi-s fertőzésnek engedte magát, klinikai tünetekkel, például fogyással, görnyedt testtartással, fodros szőrzettel, gyengeséggel, csökkent aktivitással és/vagy elhullással. Az alacsony dózist kapott kilenc egérből kettő 7 és 8 dpi-nél elért eutanázia kritériumokat, hasonló klinikai tüneteket mutatva, mint az oltással beoltott kontrollcsoport. Az alacsony dózisú csoport egy további állata 2 egymást követő napon fogyott (7–8 dpi), de ezt követően felépült és egészséges maradt a vizsgálat további részében (Kiegészítő anyag, S1. Ábra). Ezzel szemben a magas VRP dózissal beoltott egerek egyike sem mutatott fertőzés klinikai jeleit.

Annak megállapítására, hogy a védett állatoknál kimutatható-e a CCHFV S RNS szintje a vizsgálat végén, a teljes RNS-t izoláltuk a vérből és a homogenizált szövetekből, a korábban leírtak szerint [10]. Magas S RNS-szintet detektáltak az ál-vakcinázott egerek és az alacsony dózisú csoportból származó, a fertőzésnek alávetett 2 egér összes elemzett szövetében (1. ábra (f)). Alacsonyabb S RNS szinteket lehetett kimutatni az alacsony dózisú csoportba tartozó többi egér összes vizsgált mintájában. Ezzel szemben a nagy dózissal beoltott egerekben nem volt kimutatható S RNS, kivéve a 10 állat közül 2 alacsony lépszintjét. Mivel a CCHFV S RNS-t a VRP vakcina is expresszálja, egy vírusspecifikus qRT-PCR M szegmenst hajtottunk végre, hogy egyértelműen megkülönböztessük a VRP gén expresszióját a CCHFV fertőzéstől (Supplemental Material, S3. Ábra). A vírusspecifikus M RNS kimutatása csak azokra az állatokra korlátozódott, amelyek alárendelődtek a CCHFV-fertőzésnek (azaz az összes ál-beoltott kontroll és 2 egér az alacsony dózisú vakcinázott csoportból). Ez alátámasztja a CCHFV hiányát védett állatokban a vizsgálat végén, és azt sugallja, hogy a magas VRP-dózis az alacsony dózishoz képest megnövekedett clearance-t eredményez, és potenciálisan sterilizáló immunitást kölcsönöz egyes egyedeknek.

Az antitest-titerek elemzése a CCHFV-fertőzés után feltárta a kimutatható IgG hiányát az oltással beoltott egerekben (1. ábra (g) és (h)). A fertőzésnek alávetett 2 alacsony dózisú, beoltott egérnek nem volt kimutatható antitestje az NP ellen, bár házon belüli ELISA módszerrel kimutathatóak voltak a Gc elleni antitestek (1. ábra (g) és (h)). Ezzel szemben az összes beoltott állat, amely túlélte a fertőzést (17/19), kifejlesztett antitesteket az NP ellen, és egy kivételével mindegyik állat (18/19) kifejlesztette a Gc elleni antitesteket. A CCHFV-provokáció erősen megnövelte az anti-NP és Gc antitest titereket az alacsony dózissal beoltott egerekben. Ezzel szemben mind az NP, mind a Gc antitestek titere csak mérsékelten nőtt azokban az egerekben, amelyek magas VRP-dózist kaptak, ami valószínűleg a CCHFV replikáció hiányát vagy alacsonyabb szintjét tükrözi, mint az alacsony dózisú csoportban. Az antitestfunkciók és a T-sejt válaszok további vizsgálatára lesz szükség a védelemben betöltött szerepük megállapításához.