PL174219B1 - Szczepionka przeciwko chorobie Aujeszky'ego i innym chorobom zwierząt - Google Patents

Szczepionka przeciwko chorobie Aujeszky'ego i innym chorobom zwierząt

Info

Publication number
PL174219B1
PL174219B1 PL93307049A PL30704993A PL174219B1 PL 174219 B1 PL174219 B1 PL 174219B1 PL 93307049 A PL93307049 A PL 93307049A PL 30704993 A PL30704993 A PL 30704993A PL 174219 B1 PL174219 B1 PL 174219B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
virus
gene
virol
mutants
prv
Prior art date
Application number
PL93307049A
Other languages
English (en)
Other versions
PL307049A1 (en
Inventor
Bernardus P.H. Peeters
Jan M.A. Pol
Arnold L.J. Gielkens
Robertus J.M. Moormann
Original Assignee
Akzo Nobel Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akzo Nobel Nv filed Critical Akzo Nobel Nv
Publication of PL307049A1 publication Critical patent/PL307049A1/xx
Publication of PL174219B1 publication Critical patent/PL174219B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N7/00Viruses; Bacteriophages; Compositions thereof; Preparation or purification thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/12Viral antigens
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/12Viral antigens
    • A61K39/245Herpetoviridae, e.g. herpes simplex virus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/54Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by the route of administration
    • A61K2039/541Mucosal route
    • A61K2039/543Mucosal route intranasal
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2710/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA dsDNA viruses
    • C12N2710/00011Details
    • C12N2710/16011Herpesviridae
    • C12N2710/16711Varicellovirus, e.g. human herpesvirus 3, Varicella Zoster, pseudorabies
    • C12N2710/16722New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2710/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA dsDNA viruses
    • C12N2710/00011Details
    • C12N2710/16011Herpesviridae
    • C12N2710/16711Varicellovirus, e.g. human herpesvirus 3, Varicella Zoster, pseudorabies
    • C12N2710/16734Use of virus or viral component as vaccine, e.g. live-attenuated or inactivated virus, VLP, viral protein
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2710/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA dsDNA viruses
    • C12N2710/00011Details
    • C12N2710/16011Herpesviridae
    • C12N2710/16711Varicellovirus, e.g. human herpesvirus 3, Varicella Zoster, pseudorabies
    • C12N2710/16761Methods of inactivation or attenuation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Virology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

1. Szczepionka przeciwko chorobie Aujeszky’ego i innym chorobom zwierzat zawie- rajaca wirusa pseudowscieklizny jako skladnik czynny i odpowiedni nosnik oraz ewentualnie standardowe skladniki takie jak stabilizator, bufor, adiuwant, solubilizer, emulgator i podobne w konwencjonalnych ilosciach, znamienna tym, ze zawiera wirusa pseudowscieklizny, który jest mutantem gp50, posiadajacego glikoproteine gp50 i zmutowany gen kodujacy gp50. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest szczepionka przeciwko chorobie Aujeszky’ego i innym chorobom zwierząt, zawierająca mutanty wirusa pseudowścieklizny (PRV), zwanego również wirusem choroby Aujeszky’ego (ADV). PRV silnie neurotropowym wirusem z rodziny herpes, powodującym chorobę Aujeszky’ego u zwierząt domowych i dzikich (patrz Mattenleiter, Comp. Immun. Microbiol. Infect. Dis. 14, 151-163 (1991); Wittman i Rziha w (G. Wittman ed.) Herpesvirus Disease of Cattle, Horses and Pigs, Kluwer, Boston, 230-325 (1989); Pensaert i Kluge w (M. B. Pensaert ed.) Virus Infections of Porcines, Elsevier Science Publishers B. V., Amsterdam 39-64 (1989)). Świnia domowa jest stosunkowo odporna na zakażenia PRV i stąd uważana jest za naturalnego gospodarza wirusa. Naturalnymi wrotami zakażenia jest okolica nosogardzieli. Wirus jest zdolny do namnażania się w komórkach śluzówki nosa i krtani, a po zakażeniu nerwów obwodowych transportowany jest do ośrodkowego układu nerwowego gdzie wywołuje ciężkie zapalenie mózgu, będące zwykle śmiertelne zwłaszcza dla młodych świń. Starsze świnie zwykle przeżywają zakażenie, ale mogą dostać gorączki i zapalenia płuc. Zakażenie zwojów (jąder) czuciowych prowadzi do ustalenia się latencji.
Szczepienie przeciwko chorobie Aujeszky’ego przeprowadza się by ograniczyć straty gospodarcze powodowane przez śmierć lub opóźnienie wzrostu u zakażonych zwierząt. Dostępne są do tego celu szczepionki oparte bądź na żywym, atenuowanym, bądź na inaktywowanym wirusie. Korzystne są szczepionki oparte na żywym atenuowanym wirusie, ponieważ są łatwiejsze w produkcji i stąd tańsze niż szczepionki inaktywowane. Ponadto, atenuowany wirus może być podawany donosowo, co prowadzi do lepszej ochrony niż szczepienie drogą pozajelitową przy użyciu żywej atenuowanej, bądź inaktywowanej szczepionki.
Pierwsze szczepionki oparte na żywym wirusie wielokrotnie pasażowanym na hodowli komórkowej obciążone były licznymi wadami. Szczepionki takie były niehomogenne i stanowiły mieszaninę wariantów wirusa o nieznanej zakaźności i immunogenności. Ponadto, szczepionki takie niosły ze sobą ryzyko nawrotu wirulencji. Ostatnio, coraz lepsze poznanie, na poziomie molekularnym, struktury i replikacji wirusów, oraz dostępność wyrafinowanych technik biologii molekularnej, pozwoliła naukowcom zaprojektować atenuowaną szczepionkę
174 219 zamiast polegać na przypadku. Genetyka wirusów oraz analiza sekwencji DNA umożliwia identyfikację regionów genomu wirusowego, w których zmiany prowadzą do zmniejszenia patogenności wirusa. Technika rekombinacji DNA umożliwia wprowadzanie zmian lub usuwanie takich regionów, co prowadzi do produkowania atenuowanego wirusa ze zdefiniowanymi i stałymi zmianami. To podejście po raz pierwszy zastosowane było z sukcesem przez Kit i wsp. (Am J. Vet. Res. 46, 1359-1367 (1985)) do atenuacji PRV. Inaktywacja genu kinazy tymidynowej (TK) PRV spowodowała drastyczne zmniejszenie wirulencji dla świń (EP-A-141.458). Dodatkowo wprowadzono delecje do genów kodujących · takie glikoproteiny jak gl, gIII i gX (Kit i wsp. Am J. Vet. Res. 48, 780-793 (1987); Marchioli i in., Am J. Vet. Res. 48, 1557-1583 (1987); Quint i in., J. Gen. Virol. 68,523-534 (1987); Moorman i in., J. Gen. Virol. 71,1591-1595 (1990); W0-A-9102795) co doprowadziło do dalszego zmniejszenia wirulencji i zdolności do serologicznego rozróżnienia zwierząt szczepionych i zakażonych (Platt i in., Vet. Microbiol. 11 25-40 (1986); Van Oirschoti in., J. Gen. Virol., 67,1179-1182 (1986); Van Oirschoti in., J. Virol. Meth., 22,191-206 (1988); Eloit i in., Vet. Rec. 128, 91-94 (1989)).
Nowym podejściem do uzyskania szczepionki jest ekspresja genów obcych patogenów przy użyciu atenuowanych szczepów wirusa jako nośników (wektory szczepionki wirusowej). Ekspresja antygenów przez żywe wektory wirusowe naśladuje ich ekspresję po naturalnym zakażeniu i może pobudzać zarówno odporność humoralnąjak i komórkową. Szczepionki oparte na wektorze mogą być używane do immunizacji przeciw chorobom, dla których nie ma dostępnej odpowiedniej szczepionki lub która to szczepionka nie może być w sposób bezpieczny lub łatwy produkowana.
W opracowaniu szczepionki opartej na wektorze skupiono się przede wszystkim na wirusie krowianki (Moss i Flexner, Ann Rev. Immunol., 5 305-324 (1987); Piccini i Paoletti, Adv. Virus Res., 34, 43-64 (1988)). Wirus krowianki używany był szeroko przy wykrzewieniu ospy prawdziwej u ludzi, gdzie wykazano jego wysoką efektywność i relatywne bezpieczeństwo stosowania. Szeroka rzesza gospodarzy i zdolność do pomieszczenia wielkich ilości obcego DNA kreują wirusa krowianki na wirusa z wyboru do szczepionek opartych na wektorze (Hruby, Clin. Microbiol. Rev., 3, 153-170 (1990); Tartaglia i in., Crit. Rev. Immunol., 10, 13 (1990)). Jako alternatywa dla wirusa krowianki inne poxwirusy takie jak racoonpox, avipox, capripox i suipox stosowane są w szczepionkach opartych na wektorze (Taylor i in., Vaccine 6,504-508 (1988); Lodmell i in., J. Virol. 65,3400-3405 (1991); Letellier i in., Arch Virol., 118,43-56 (1991)).
Inne wirusy, które mogą być zastosowane w tym typie szczepionki obejmują adenowirusy (Berkner, BioTechniques 6,6(03-6020 (1988)) i herpeswirusy (Shih i in., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 81,5867-5870 (1984); Thomsen i in., Gene 57,261-265 (1987); Lowe i in., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 84, 3896-3900 (1987); Cole i in., J. Virol. 64,4930-4938 (1990); van Zijl i in., J. Virol. 65,2761-2765 (1991); Kit i in., Vaccine 9,564-572 (1991)). Dostępność bezpiecznej i wydajnej żywej szczepionki opartej na herpeswirusie w połączeniu ze zdolnością do pomieszczenia znacznych ilości obcego DNA czyni tego wirusa bardzo atrakcyjnym kandydatem do opracowania szczepionki opartej na wektorze. Użycie PRV j ako wektora szczepionki jest bardzo obiecujące. PRV jest bardzo dobrze scharakteryzowany a bezpieczne i wydajne żywe szczepionki zostały wytworzone poprzez celowane delecje (patrz powyżej). Wirus posiada szeroką rzeszę gospodarzy jest jednakże szkodliwy dla ludzi. Użycie PRV jako wydajnego wektora dla szczepionki zostało ostatnio zademonstrowane przez van Zijl i in., (J. Virol. 65, 2761-2765 (1991), WO-A-9100352), którzy wykazali, że rekombinanty PRV, które ekspresjonują glikoproteinę otoczkową E1 wirusa cholery zabezpieczały świnie przed zarówno pseudowścieklizną, jak i cholerą (klasyczną gorączką świń).
Jedną z najważniejszych własności szczepionek jest ich bezpieczność. Ponieważ zmiany molekularne, powodujące zmieniony fenotyp atenuowanych w sposób tradycyjny żywych szczepionek, nie są dokładnie znane istnieje pewna szansa nawrotu wirulencji. Problem ten może być ominięty przez użycie rekombinowanych szczepionek, niosących określone i stałe delecje. Jednakże, konstruowanie atenuowanych w sposób stabilny szczepionek jest czasami bardzo trudne, jeżeli nie niemożliwe. W takim przypadku należy oprzeć się na zabitej szczepionce lub na użyciu bezpiecznych wektorów do szczepionki. Właściwie wytworzone i zbadane, żywe szczepionki atenuowane przez delecję i wektory szczepionek są na ogół bezpieczne dla
174 219 immunokompetentnych gospodarzy. Jednakże, u gospodarzy z niedoborem odporności nastąpić mogą ciężkie powikłania. Ponieważ żywe atenuowane szczepionki i wektory szczepionek są zdolne do replikacji mogą być uwalniane do otoczenia gdzie stanowić mogą zagrożenie dla gospodarzy z niedoborem odporności. Ponadto, szczepionka będąca bezpieczną dla jednego konkretnego gatunku może być wciąż zakaźna dla innego.
Geny będące kandydatami na włączenie do wektorów szczepionek zwykle kodują białka strukturalne wirionu, które są wysoce immunogenne. Białka te obejmują glikoproteiny wirusowe, białka fuzyjne i hemaglutyniny-neuraminidazy (Hruby, Clin. Microbiol. Rev 3, 153-170, (1990)). Białka te biorą często udział w oddziaływaniu wirus-komórka, które determinuje tropizm wirusa w stosunku do gospodarza i/lub tkanki. Stąd ekspresja tych genów przez wirusa nosiciela może teoretycznie zmienić jego biologiczne własności jak patogenność, tropizm do tkanek oraz specyficzność gatunkową gospodarza. Ponadto, owe zmienione własności biologiczne ulec mogą przeniesieniu, poprzez rekombinację homologiczną, z atenuowanego wirusawektora na zakaźny wirus dziki.
Wyżej wspomniane argumenty przemawiają za opracowaniem żywej szczepionki i wektorów do szczepionki, które byłyby samoograniczające się, a w szczególności, takie które nie byłyby rozprzestrzeniane przez osobniki zaszczepione. Idealnie, owe szczepionki powinny produkować niezdolne do zakażania wirusy potomne i powinny być niezdolne do wytworzenia zakaźnego wirusa po rekombinacji z odpowiednim wirusem dzikim. Szczepionka według wynalazku w pełni odpowiada powyższym wymaganiom.
Szczepionka według wynalazku zawierajako składnik czynny wirusa pseudowścieklizny, który jest mutantem gp50, posiadającego glikoproteinę gp50 i zmutowany gen kodujący gp50 i odpowiedni nośnik oraz ewentualnie standardowe składniki takie jak stabilizator, bufor, adiuwant, solubilizer, emulgator i podobne w konwencjonalnych ilościach.
Szczepy według wynalazku są niezdolne do ekspresji gp50, białka otoczki wirusa, które jest niezbędne dla zakaźności wirusa. Gen kodujący gp50 został inaktywowany, bądź przez wprowadzenie obcego oligonukleotydu bądź przez delecję lub też przez oba wymienione powyżej zabiegi (substytucja). W szczególności, gen gp50 został inaktywowany przez wprowadzenie syntetycznego oligonukleotydu, zawierającego kodony zatrzymujące translację we wszystkich trzech ramkach odczytu, lub przez delecję części genomu PRV obejmującą część genów gp50 i gp63. Zmutowane wirusy namnażano na komplementującej linii komórkowej ekspresjonującej wirusowy gen gp50. Powstające wiriony potomne były fenotypowo komplementowane tzn. posiadały gp50 dostarczoną przez komplementującą linię komórkową. Wiriony takie zdolne są do zakażenia komórki zarówno in vitro jak i in vivo, zdolne są do replikacji i rozprzestrzeniania przez bezpośredni kontakt z komórki do komórki. Jednakże wiriony potomne uwolnione przez zakażone komórki nie są zdolne do zarażenia ponieważ nie posiadają gp50. Ponieważ nie mogą rozpocząć kolejnego cyklu zakażenia, nie mogą się rozprzestrzenić ze zwierzęcia zaszczepionego na zwierzęta nie zaszczepione. Takie ograniczenie czyni szczepionkę opartą na takim wirusie bardzo bezpieczną.
Wirus pseudowścieklizny o zmutowanym gp50 stanowi składnik szczepionki według wynalazku przeciwko chorobie Aujeszky’ego, bądź służy jako wektor dla szczepionek opartych na wektorze, przeciwko innym chorobom zwierząt, w których do wspomnianych mutantów wprowadzone są sekwencje nukleotydów kodujących antygeny lub fragmenty antygenów z innych patogenów.
Gdy szczepionkaj est przeznaczona do ochrony przed chorobą Aujeszky ’ ego, mutacj ę genu gp50 stanowi delecja, natomiast w przypadku gdy jest przeznaczona do zapobiegania i/lub zwalczania przynajmniej jednej choroby zwierząt innej niż choroba Aujeszky’ego, mutację stanowi insercja pochodzącej od innego patogenu obcej sekwencji nukleotydowej kodującej antygen lub jego fragment wywołujący wspomnianą chorobę zwierząt. Wirus pseudowścieklizny może zawierać inne mutacje w swym genomie, zmieniające jego zakaźność lub zmieniające ekspresję innych białek, jak np. delecje i/lub insercje w genach gp63, gl, gili, gX, 11K, kinazy tymidynowej (TK), reduktazy rybonukleotydowej (RR), kinazy białkowej lub genie 28K, zaś w szczególności w genie gl lub gp63.
174 219
Szczepionka według wynalazku zawiera wirusy w odpowiednim nośniku, typowym dla żywych szczepionek wirusowych, którym może być, przykładowo, sterylna woda lub ciekła pożywka, w której namnaża się wirusy. W zależności od typu wirusa, jego charakterystyki oraz osobnika, który ma być szczepiony, szczepionka może ewentualnie dodatkowo zawierać bufor lub stabilizator lub inne konwencjonalne składniki.
Szczepionkę można podawać różnymi drogami, jak np. śródskórnie, podskórnie, domięśniowo, dożylnie czy donosowo. Najkorzystniejszejest podawanie donosowe. Szczepionka może również zawierać inne immunogeny charakterystyczne dla innych chorób i wówczas stanowi szczepionkę poliwalentną.
Jako mutanty PRV gp50, stanowiące składniki szczepionki można wymienić przykładowo szczepy R122, R332, D560 i D1200 (patrz Fig. 1). Szczepy R122 i R332 niezdolne są ani do ekspresji funkcjonalnej gp50, natomiast szczepy D560 i D1200 są niezdolne ani do ekspresji funkcjonalnej gp50 ani gp63. Jako że, gp50 jest niezbędna do fazy penetracji wirusa, mutanty te namnażano na komplementującej linii komórkowej ekspresjonującej gp50. Jakkolwiek wszystkie szczepy zdolne są do ukończenia pełnego cyklu replikacji w komórkach niekomplementujących, wiriony potomne uwolnione z tych komórek nie są zakaźne, ponieważ nie posiadają gp50. Obserwacja, że mutanty gp50 zdolne są do wytwarzania łysinek w liniach komórkowych niekomplementujących wskazuje, że wirus może rozprzestrzeniać się z komórek zakażonych do niezakażonych.
Syntetyczny oligonukleotyd o sekwencji 5'-TAGGCTAGAATTCTAGCCTA-3' (Sekw. Nr. 1), zawierający miejsce restrykcyjne EcoRI (GAATTC) i kodony zatrzymujące translację we wszystkich ramkach odczytu, wprowadzono w dwa różne miejsca w genie gp50 plazmidu pN3HB jak jest to opisane przez de Wind i in. (J. Virol., 64, 4691-4696 (1990)) (patrz Fig. 1), w celu uzyskania szczepu PRV R122 i R332. Plazmid pN3HB składał się z fragmentu HindIII-B PRV wklonowanego do plazmidu pBR322 (van Zijl i in., J. Virol. 65, 2761-2765 (1988)). Powstałe plazmidy, w których wprowadzono oligonukleotyd pomiędzy nukleotydy 366-367 oraz 996-997 genu gp50, oznaczono odpowiednio R1 i 322. Użyto numeracji sekwencji nukleotydów genu gp50 PRV szczepu Rice (Fig. 2 z Petrovskis i in., J. Virol., 59, 216-223 (1986)). Należy wspomnieć, jednakże, że sekwencja nukleotydów genu gp50 PRV szczepu NIA-3 różni się od sekwencji szczepu Rice w pozycji 364 (zamiana G na A), co powoduje powstanie miejsca restrykcyjnego BglU w genie gp50 szczepu NIA-3.
Odtworzenie genomu wirusowego uzyskano przez rekombinację nakładkową (van Zij 1 i in., J. Virol., 65, 2761-2765 (1988)) używając kombinacji mutagenizowanego fragmentu (bądź R1 bądź 322) i trzech nakładających się subgenomowych fragmentów dzikiego PRV uzyskanych z kosmidów c-179, c-27 i c-443, stanowiących razem cały genom wirusowy. Rekombinację nakładkową przeprowadzono w komplementującej linii komórkowej (linia G5) ekspresjonującą konstytutywnie gp50 (Peeters i in., J. Virol., 66, 894-905 (1992)). Powstałe szczepy wirusa oznaczono odpowiednio R122 i R332.
W celu uzyskania szczepu D560, użyto plazmidu 322 (patrz pow.) i innej pochodnej plazmidu pN3HB, oznaczonej 149 (de Wind i in., J. Virol., 64, 4691-4696 (1990)), w której wprowadzono oligonukleotyd do genu gp63 pomiędzy nukleotydy 352 i 353 (numeracja według Fig. 5 z Petrovskis i in., J. Virol., 60, 185-193 (1986)) (patrz Fig. 1). Przez zamianę fragmentu BglII-EcoRI plazmidu 149 przez fragment BglH-EcoRI plazmidu 322 stworzono nowy plazmid, w którym sekwencja nukleotydów pomiędzy nukleotydem 996 genu gp50 a nukleotydem 353 genu gp63 zastąpiona została sekwencją Sekw. Nr. 1 (t.zn. sekwencją mutagenicznego oligonukleotydu). Plazmid ten został użyty wraz z nakładającymi się fragmentami dzikimi do regeneracji wirusa przez rekombinację nakładkową w komórkach G5. Powstały wirus oznaczono D560.
W celu uzyskania szczepu D1200, trawiono plazmid 149 enzymami restrykcyjnymi BgIII i EcoRI, a powstałe duże fragmenty cyrkularyzowano przy użyciu ligazy DNA T4, po uprzednim traktowaniu ich końców fragmentem Klenowa polimerazy I DNA E. coli. W powstałym plazmidzie sekwencja pomiędzy pozycją 336 genu gp50 a 353 genu gp63 zastąpiona została przez sekwencję aAtTCTAGCcTA (Sekw. Nr. 2, będąca fragmentem mutagenicznego oligonukleo6
174 219 tydu). Plazmid ten użyto wraz z nakładającym się fragmentem dzikim w celu odtworzenia wirusa przez rekombinację nakładkową w komórkach G5. Powstały wirus oznaczono D1200.
Mutanty R122 i R332, o zmutowanym gp50 i mutanty D560 i D1200 o zmutowanych gp50 i gp63 zdolne były do wytwarzania łysinek na niekomplementujących komórkach SK6. Łysinki tworzone na komórkach SK6 przez szczepy R122 i R332 są podobne w wielkości do łysinek tworzonych przez dziki szczep rodzicielski NIA-3. Łysinki tworzone na komórkach SK6 przez szczepy D560 i D1800 były mniejszej wielkości, co wskazywało na udział gp63 w cyklu replikacyjnym PRV.
Jakkolwiek, rozprzestrzenianie z komórki do komórki jest niezależne od gp50, wirusy o zmutowanym gp50 nie powinny replikować w znacznym stopniu na zwierzętach. Wirulencja wirusów jest głównie rezultatem replikacji w miejscu pierwotnej infekcji, a następnie rozprzestrzeniania się wirionów potomnych do innych części ciała oraz obfitego namnażania poprzez liczne cykle zakażania. Jako, że wirusy o zmutowanym gp50 są tylko zdolne do replikowania w miejscu pierwotnej infekcji, oczekiwano, że mutanty te nie będą zaraźliwe. Ponadto, wątpliwe było czy mutanty te będą immunogenne ponieważ gp50 sama jest wysoce immunogenna, co wykazano przez odkrycie, że gp50 jest zdolna do wytworzenia odporności u świń (Marchioli i in., J. Virol., 61,3977-3982 (1987); Mukamoto i in., Vet. Microbiol. 29,109-121 (1991); Riviere i in., J. Virol., 66, 3424-3434 (1992)). Stąd, inaktywacja gp50 mogłaby znacznie zmniejszyć własności immunogenne mutantów posiadających mutację gp50 i gp50 wraz z gp63. Tak więc nie oczekiwano, że mutanty będą zdolne osiągnąć ośrodkowy układ nerwowy, ponieważ wymagałoby to przeniesienia wirusa z zakażonej tkanki do nerwów obwodowych, a następnie transportowania doośrodkowego układu nerwowego. Jeżeli przezsynaptyczny transport wirionów wymaga reinfekcji neuronów postsynaptycznych przez zaraźliwe wiriony potomne (Lycke i in., J. Gen. Virol., 65 (1984); Card i in., J. Neurosci. 10, 1974-1994 (1990)), transport zmutowanych wirusów do ośrodkowego układu nerwowego mógłby być zablokowany w synapsach. To mogłoby zapobiec wniknięciu wirusa do ośrodkowego układu nerwowego, zapobiegając jego niszczącemu efektowi w mózgu.
W celu stwierdzenia czy zmutowany w zakresie gp50 wirus jest zdolny do rozprzestrzeniania się w tkankach zwierzęcych, badano replikację szczepów R122 i R332, oraz mutantów D560 i D1200 w wycinkach śluzówki nosa świń metodą immunohistochemi. Na dodatek zakażano myszy podskórnie lub dootrzewnowo w celu stwierdzenia czy wirusy replikują i rozprzestrzeniają się in vivo. Uzyskane wyniki pokazują, że wszystkie mutanty zdolne są do replikacji w śluzówce nosa świń.
Ku zaskoczeniu, mutanty gp50 i gp50+gp63 okazały się być letalne dla myszy po podaniu dootrzewnowym lub podskórnym. Wirulencja (wyrażonajako średnia czasu do śmierci zakażonych zwierząt) szczepu R122 była tylko nieznacznie zmniejszona w porównaniu z wirusem dzikim szczepu NIA-3. Wirulencja szczepów D560 i D1200 była, jednakże, dużo bardziej zmniejszona, co wskazuje na udział gp63 w zjawisku zakaźności u myszy. Badanie sekcyjne zakażonych zwierząt wykazało, że mutanty są zdolne do namnażania w mózgu. Badanie immunohistochemiczne organów zakażonych dootrzewnowo zwierząt pokazało, że wirus namnaża się głównie w nerwach obwodowych. Gdy szczep R122 namnażano na komórkach niekomplementujących, a stąd nie posiadał gp50, nie udawało się zakazić myszy drogą dootrzewnową. Wynik ten wskazuje, że gp50 niezbędna jest do zakażenia pierwotnego. Obserwacja, że uzupełnione fenotypowo mutanty gil PRV (które również dawały początek niezakaźnym wirusom potomnym, ale nie wytwarzały łysinek na komórkach niekomplementujących) są całkowicie nieszkodliwe dla myszy, wskazuje, że po pierwotnym zakażeniu dalszy rozsiew wirusa zależny jest od przeniesienia z komórki na komórkę. Stwierdzenie, że zakaźny wirus nie mógł być wyizolowany od żadnego ze zwierząt zakażonych wirusami o zmutowanym gp50 lub gp50 i gp63, wskazuje, że wirusy potomne tworzone w zwierzętach przez te mutanty były nie zakaźne.
Podsumowując, wyniki ' powyższe wskazują, że gp 50 niezbędna jest do zakażenia pierwotnego ale nie do następowej replikacji i przenoszenia się wirusa, co wskazuje, że bezpośrednie przenoszenie z komórki na komórkę jest głównym mechanizmem szerzenia się wirusa in vivo. Wyniki te wskazują dalej, że transport przez-synaptyczny wirusa jest niezależny od gp50 i nie wynika z zakażenia de novo neuronów postsynaptycznych przez wirusy znajdujące się pozako174 219 mórkowo. Stwierdzenie, że zakaźny wirus nie może być wyizolowany od żadnego ze zwierząt zakażonych wirusami o zmutowanym gp50 lub gp50 i gp63, wskazuje, że wirusy potomne tworzone w zwierzętach przez mutanty gp50 były nie zakaźne. Stąd, replikacja tychże mutantów ograniczona jest do zakażonego czy też zaszczepionego zwierzęcia. Użycie wirusów o zmutowanym gp50 jako podstawy szczepionki przeciwko chorobie Aujeszky’ego, lub jako zrekombinowanych wirusów użytych do ekspresji obcych genów powinno stworzyć bardzo bezpieczną szczepionkę, która replikuje wyłącznie w zwierzęciu zaszczepionym i nie szerzy się na inne zwierzęta, ani inne gatunki. Ponadto, jeżeli heterologiczny gen zostanie wprowadzony w miejsce genu gp50 wirusa-nośnika, rekombinacja z wirusem dzikim zawsze da w wyniku powstanie niezakaźnych rekombinantów.
Świnie zaszczepione R122 o zmutowanej gp50 były całkowicie zabezpieczone przed klinicznymi objawami choroby Aujeszky’ego po ekspozycji na chorobotwórczy szczep dziki NIA-3. Świnie zaszczepione D560 i D1200 o zmutowanych gp50 i gp63, wykazywały krótki okres gorączki i opóźnienia wzrostu, ale nie wykazywały objawów neurologicznych po ekspozycji na NIA-3. Wyniki te wskazują, że mutanty PRV, zdolne jedynie do szerzenia się przez kontakt komórek, są nadal silnie immunogenne. Ponadto, wyniki te wskazują, że ekspresja gp50, będącej jednym z najsilniej immunogennych białek PRV (patrz powyżej), nie jest niezbędna do wydajnego zabezpieczenia świń przed chorobą Aujeszky’ego. Nie oczekiwano takiego wyniku.
Jeżeli PRV o zmutowanej gp50 używany jest jako wektor wirusowy, zawiera dodatkowo do mutacji w genie gp50, korzystnie insercję w obrębie genu kodującego gp50, którą jest informacja genetyczna uzyskana z innego patogenu, będącego np. wirusem cholery trzody (świńskiej gorączki), parwowirusem, wirusem zakaźnego zapalenia żołądka i jelit, epidemicznego zespołu ronienia (PEARS lub tzw. tajemniczej choroby świń MSD, PRRS lub SIRS), świńskim koronawirusem oddechowym (PRCV), wirusem endemicznej biegunki świń oraz wirusem grypy, oraz bakteriami jak np. Pasteurella multocida, Bordetella bronchoseptica, Actinobacillus pleuropneumoniae, Streptococcus suis, Treponema hyodysenteria, Escherichia coli czy Leptospira oraz mykoplazmyjakM. hyopneumoniaeiM. lyorhinis. Sposoby klonowania sekwencji kwasu nukleinowego patogenów do fragmentów genomu PRV oraz następnie integrowania tychże fragmentów z genomem PRV są znane i opisane przykładowo przez Van Zij 1 i in., J. Virol., 62, 2191-2195 (1988).
Podczas gdy PRV o zmutowanej gp50 wciąż są zdolne do rozprzestrzeniania się przez kontakt z komórki do komórki, mutacje w homologicznych genach wirusa herpes simplex typu 1 (HSV-1) i bydlęcego wirusa herpes typu 1 (BHV-1) powodują powstanie mutantów niezdolnych do przeniesienia z komórki na komórkę (Ligas i Johnson, J. Virol., 62,1486-1494 (1988); Fehler i in., J. Virol., 66,831-839 (1992)). Wskazuje to na istnienie różnic w funkcji gp50 u PRV i gD u HSV-1 czy gIV u BHV-1. Przy użyciu technik rekombinacji DNA może być możliwe zmodyfikowanie HSV-1, BHV-1 czy innego wirusa herpes w sposób umożliwiający rozprzestrzenianie się go przez kontakt z komórki na komórkę bez tworzenia zakaźnych wirusów potomnych, w sposób podobny do mutantów PRV. Powinno to umożliwić stworzenie bezpiecznych szczepionek opartych na wirusach herpes jako nośnikach, i które mogłyby być wykorzystane do wykrzewienia i zwalczania wielu chorób ludzi i zwierząt.
Figura 1 - Mapa fizyczna części genomu PRV. Strzałki pokazują pozycje kodonów przedwczesnej terminacji translacji, wprowadzonych przez mutagenezę polegającą na wprowadzeniu łącznika do genu gp50 i gp63 plazmidu pH3HB oraz odpowiednich mutantów R122, R332, M102 i M105 (Peeters i in., J. Virol., 66 894-905 (1992); de Wind i in., J. Virol., 64, 4691-4696 (1990)). Poziome słupki pokazują pozycje i wielkość delecji w mutantach D560 i D1200. Górna linia pokazuje fragment BstXI-StuI PRV, który jest obecny w komórkach G5 i ekspresjonuje w sposób konstytutywny gp50 (Peeters i in., J. Virol., 66, 894-905 (1992)).
Figura 2 - Plazmid pEVhis13HCVE1 zawierający wirusa cholery trzody ze wzmacniaczem/promotorem ludzkiego wirusa cytomegalii, którego użyto do konstrukcji PRV o zmutowanej gp50 zawierającego heterologiczny gen (patrz Przykład VI).
Figura 3 - Plazmid pBP53E1 zawierający gen E1 wirusa cholery trzody ze wzmacniaczem/promotorem ludzkiego wirusa cytomegalii, wraz z częścią genomu PRV w
174 219 miejscu delecji genu gp50, którego użyto do konstrukcji PRV o zmutowanej gp50 zawierającego heterologiczny gen (patrz Przykład VI).
Przykład I.Klonowanie genu gp50 PRV szczepu NIA-3 i konstrukcja linii komórkowej ekspresjonującej gp50.
Wszystkie metody rekombinacji DNA wykonano standartowymi technikami (Maniatis i in., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor, New York (1982)). Plazmid pEVhisl4 uzyskano z pSV2his (Hartman i Mulligan, Proc. Natl. -Acad. Sci. U. S. A. 85, 8047-8051 (1988)) przez podstawienie fragmentu EcoRI-BamHI przez fragment zawierający wczesny wzmacniacz/promotor ludzkiego wirusa cytomegalii (hCMV) (Bernard i in., EMBO J. 6, 133-138 (1987)), po którym następował syntetyczny oligonukleotyd zawierający kodony zatrzymujące translację we wszystkich trzech ramkach odczytu oraz miejsce poliadenylacji. Plazmid pEVhis10 uzyskano z pEVhis14 przez delecję fragmentu BamHI zawierającego wzmacniacz/promotor hCMV. Gen gp50 PRV wklonowano jako fragment BstXI-StuI (z brakującym promoterem gp50) w miejsce EcoRV położone poniżej promotera hCMV w pEVhis14, uzyskując plazmid pEVhis14gp50. Konstrukcja i charakteryzacja kosmidów c179, c27 i c443 zawierających nakładające się fragmenty PRV oraz plazmid pN3HB zawierający fragment HindIII-B PRV w miejscu HindIII pochodnej pBR322 opisano w van Zij 1 i in., J. Virol., 65,2761-2765 (1988). Zakłócenie ekspresji gp50 przez wprowadzenie łącznika w dwóch różnych pozycjach genu gp50 w pN3HB (insercja R1 i 322) opisano w de Wind i in., J. Virol., 64, 4691-4696 (1990).
Komórki SK-6 transfekowano plazmidem pEVhis14gp50 drogą elektroporacji. Komórki SK-6 zbierano po trypsynizacji, przepłukiwano w soli fizjologicznej buforowanej fosforanem (PBS) w temperaturze pokojowej, po czym zawieszano w gęstości 2x107 komórek/ml w lodowatym pBs. Do 0.5 ml komórek dodawano 10 mg plazmidu pEVhis14gp50 w sterylnej kuwecie do elektroporacji (odległość elektrod 0.4 cm, BioRad Laboratories) schłodzonej do 0°C, po czym dostarczano wyładowanie o napięciu 1000V przy nastawionej pojemności 25 mF przy użyciu BioRad GenePulser. Komórki pozostawiano w temp. 0°C przez 15 minut, a następnie przenoszono bo butelki hodowlanej o poj. 75 ml zawierającej 50 ml pożywki i inkubowano przez noc. Następnie trasfekowane komórki trypsynizowano i rozsiewano w rozcieńczeniu w 1 θ0 mm płytkach Petriego w pożywce zawierającej 2.5 M histidinol. Pożywkę zmieniano co 3-4 dni, dopóki kolonie nie były widzialne (7-10 dni). Pojedyncze kolonie pobierano i hodowano w płytkach microtiter. Ekspresję gp50 badano testem z użyciem immunoperoksydazy oraz przez radioimmunoprecypitację z użyciem przeciwciała monoklonalnego G50N2, a linię ekspresjonującą znaczne ilości gp50, stwierdzone metodą radioimmunoprecypitacji, oznaczono G5 (Peeters i in., J. Virol., 66, 894-905 (1992)).
Przykład II. Konstrukcja zmutowanych wirusów.
Zmutowane wirusy R122 i R332 skonstruowano przez rekombinację nakładkową w komórkach G5, przy użyciu trzech kosmidów (c-179, c-27 i c-443 opisanych przez van Zijl i in., J. Virol., 65,2761-2765 (1988)) zawierających nakładające się fragmenty sekwencji dzikiego PRV i fragmenty HindIII-B pochodnej pN3HB R1 lub 322 (de Wind i in., J. Virol., 64,4691 -4696 (1990)) zawierających mutageniczny oligonukleotyd 5'-TAGGCTAGAATTCTAGCCTA-3' (Sekw. Nr. 1.) pomiędzy odpowiednio nukleotydami 366-367 i 996-997 genu gp50 (Fig. 1). Wirusowe fragmenty dNa uwalniano z plazmidu przez trawienie przy użyciu EcoRI (kosmidy) lub HindIII (klony R1 i 322) po czym oddzielano je od sekwencji wektora. Transfekcję przeprowadzano drogą elektroporacji (patrz powyżej) przy użyciu BioRad Gene-Pulser i Capacitance Extender nastawionych na250V i 960mF. Komórki wysiewano na płytki 6-studzienkowe i po inkubacji przez 3 h w temp. 37°C pożywkę zmieniano na MEM Earle’a zawierającą 2% surowicy płodowej cielęcej, 1 % metylocelulozy i inkubowano w temp. 37°C dopóki nie pojawiły się łysinki (2-3 dni).
W celu uzyskania szczepu D560 fragment BglII-EcoRI plazmidu 149 (pochodna pN3HB zawierająca mutageniczny oligonukleotyd pomiędzy nukleotydami 352-353 genu gp63 (de Wind i in., J. Virol., 64,4691-4696 (1990); numeracja według Fig. 5 z Petrovskis i in., J. Virol., 60,185-193 (1986)) zastąpiono fragmentem BgIII-EcoRI plazmidu 322 (patrz Fig. 1). Powstały plazmid, w którym sekwencja nukleotydów pomiędzy pozycją 996 genu gp50 i pozycją 353 genu gp63 zastąpiła sekwencja 5'-TAGGCTAGAATTCTAGCCTA-3' (Sekw. Nr. 1, tj. sekwen174 219 cja mutagenicznego oligonukleotydu), użyto wraz z nakładającą się sekwencją fragmentów dzikich do rekonstrukcji wirusa przez rekombinację nakładkową w komórkach G5, tak jak to opisano powyżej.
W celu uzyskania szczepu D1200, plazmid 149 trawiono enzymami BglII i EcoRI, a powstały większy fragment traktowano fragmentem Klenowa polimerazy I DNA E. coli by utworzyć tępe końce, które poddawano następnie ligacji. Powstały plazmid, w którym sekwencja nukleotydowa pomiędzy pozycją 336 genu gp50 i pozycją 353 genu gp63 zastąpiona została sekwencją AATTCTAGCCTA (Sekw. Nr. 2, tj. fragmentem oligonukleotydu mutagenicznego), użyty został wraz z fragmentami dzikimi do rekombinacji nakładkowej w komórkach G5, tak jak to opisano powyżej.
Przykład III. Replikacja wirusów o zmutowanej gp50 i gp50+gp63 w wycinkach śluzówki nosa świń.
W celu ustalenia czy mutanty te zdolne są do rozprzestrzeniania się w tkankach zwierząt, użyto wycinków śluzówki nosa świń. Wycinki te oferują naturalną kombinację komórek nabłonka i fibroblastów zrębowych, i jak wykazano, zakażenie takich wycinków przypomina zakażenie in vivo śluzówki nosa (Pol i in., Res. Vet. Sci. 50, 45-53 (1991)). Wycinki zakażano dzikim szczepem NIA-3, mutantami R122 i R332 z insercją łącznika do genu gp50 oraz mutantami d5ó0 i D1200 z delecją gp50 i gp63.
Badanie immunohistochemiczne, wykonane 24 h po zakażeniu, przy użyciu króliczej surowicy anty-PRV (Pol i in., Res. Vet. Sci. 50,45-53 (1991)) zakażonych wycinków śluzówki wykazało rozprzestrzenianie się wirusa dzikiego szczepu NIA-3 w znacznych obszarach nabłonka. Podobne wyniki uzyskano z mutantami R122 i R332 oraz mutantami D560 i D1200. Po 24 h od zakażenia, replikacja wirusa ograniczona była prawie wyłącznie do komórek nabłonkowych. Jednakże, wszystkie szczepy były zdolne do zakażenia leżących poniżej nabłonka fibroblastów po dłuższym czasie. Znakowanie różnicowe z użyciem króliczej surowicy anty-PRV i przeciwciała monoklonalnego (G50N2, specyficznego dłagp50) potwierdziło, że gp 50 nie jest ekspresjonowany przez wirusy o zmutowanym gp50 i gp50 oraz gp63. Obserwacja ta pokazała, że gp50 nie jest niezbędny do rozprzestrzeniania się wirusa w śluzówce nosa świni.
Przykład IV. Zdolność do zakażenia myszy przez wirusy o zmutowanej gp50 i gp50+gp63.
a. Mutanty gp50+gp63 null są śmiercionośne dla myszy.
Obserwacja, że mutanty gp50 zdolne są do replikacji i szerzenia się w wycinkach tkanek, sugerowała, że będą one zdolne do replikacji i szerzenia się w żywych zwierzętach. Jako zwierzęta doświadczalne wybrano myszy z racji ich dużej podatności na wirusy herpes oraz ich szerokiego użycia jako modelu do badania zakaźności i szerzenia się w neuronach (Fraz.er i Ramachandran, J. Comp. Path., 79,435-444 (1969); Cook i Stevens, Infect Immun. 7,272-288 (1973); Field i Hill, J. Gen. Virol., 26,145-148 (1975); Kristenson i in., Brain Res., 69,189-201 (1978); Platt i in., Arch Virol., 63,107-114 (1980); Dix i in., Infect Immun., 40,103-112 (1983)). W pierwszym eksperymencie użyto mutantów D560 i D1200 z delecją gp50 i gp63, zamiast mutantów R122 czy R332 z insercją łącznika, w celu wykluczenia obecności wirusów, u których nawrócił genotyp dziki. Wirusy takie mogłyby się pojawić w partii podstawowej mutanta z wstawionym łącznikiem w wyniku rekombinacji homologicznej sekwencji wirusowych obecnych w komplementującej linii komórkowej z genomem wirusa (Cai i in., J. Virol., 62, 2596-2604 (1988); Peeters i in., J. Virol., 66, 894-905 (1992); Peeters i in., J. Virol., 66, 3388-3892 (1992)). Jako, że sekwencje z końca 3' delecji gp50+gp63 szczepów D560 i D1200 nie posiadają odpowiedników homologicznych w komplementującej linii komórkowej G5 (Fig. 1) powstanie wirusów o genotypie dzikim w trakcie replikacji na linii komplementującej było niemożliwe.
Pięć samic myszy BALB/c w wieku 6-8 tygodni (Charles River, Suldzfeld, NRF) zaszczepiono podskórnie w kark 105 jednostek pfu szczepu NIA-3, D560, D1200 oraz M105 o zmutowanym gp63. Myszy zakażone szczepem NIA-3 rozwinęły ciężkie objawy choroby Aujeszky’ego, jak np. energiczne drapanie tylną łapą, czyszczenie pyszczka czy porażenia, i padały po ok. 70 h od zakażenia. Zwierzęta zakażone szczepem M105 nie wykazywały objawów świerzbienia ale siedziały osowiałe ze zwiększoną częstością oddechów. Zwierzęta padały po
174 219 ok. 90 godzinach od zakażenia. Myszy zakażone szczepami D560 i D1200 przejawiały objawy podobne do tych zakażonych szczepem M105. Stały się apatyczne i przejawiały objawy porażeń zanim wchodziły w stan agonalny trwający czasem do 42 godzin. Zwierzęta zwykle padały ok. 130-140 godzin po zakażeniu (Tabela 1, Doświadczenie 1). Wyniki te pokazują, że mutanty gp50+gp63 null wciąż są śmiercionośne dla myszy. Ich zakaźność, jednakże, jest znacznie zmniejszona w porównaniu z wirusem dzikim czy mutantem gp63.
b. Mutanty gp50+gp63 null są zdolne do dotarcia do ośrodkowego układu nerwowego i do replikacji w nim.
Ponieważ objawy neurologiczne były znacznie mniejsze u myszy zakażonych mutantami gp63 i gp50+gp63 w porównaniu z myszami zakażonymi szczepem dzikim NIA-3, mózgi zakażonych zwierząt badane były przy użyciu immunohistochemii na obecność wirusa. Krojone na kriostacie skrawki mózgów i narządów ze zwierząt zakażonych były utrwalane i poddane immunohistochemii jak to opisano wcześniej (Pol i in., Microb. Pathol., 7, 361-371 (1989). Gdy używano przeciwciał monoklonalnych przeciwko gp50 jako przeciwciał pierwotnych, w drugiej inkubacji używano konjugatu peroksydazy i koziego przeciwciała przeciwko mysim IgG (Peeters i in., J. Virol., 66, 894-905 (1992)).
Ku zaskoczeniu, obserwowano znaczną liczbę zakażonych neuronów w skrawkach mózgu myszy zakażonej D1200 i D560, podczas gdy w skrawkach mózgu myszy zakażonej NIA-3 czy M105 jedynie mała liczba neuronów była zakażona. Wirus obecny w mózgach zwierząt zakażonych D1200 i D560 nie ekspresjonował gp50, jak to stwierdzono w badaniu z użyciem króliczej surowicy anty-PRV (Pol i in., Res. Vet. Sci. 50,45-53 (1991)). Kiedy izolowano wirusa z mózgów i miareczkowano komórkami SK-6, odzyskiwano zakaźnego wirusa od zwierząt zakażonych NIA-3 i M105 ale nie od zwierząt zakażonych D560 i D1200 (Tabela 1, Doświadczenie 1). Wyniki te wskazują, że mutanty gp50+gp63 null nie są zdolne do tworzenia zakaźnych wirusów potomnych ale wciąż są zdolne do dotarcia do ośrodkowego układu nerwowego i do replikacji w nim.
c. Mutanty gp50 null są wysoce zakaźne.
Jakkolwiek, gp63 umożliwia wzrost wirusa (Petrovskis i in., J. Virol., 60,166-169 (1986)), łysinki tworzone na komplementującej linii G5 i niekomplementującej linii SK-6 przez mutanty gp50+gp63 były znacznie mniejsze od łysinek tworzonych przez mutanty gp50. Ponadto, gp63, jak to wykazano, związana jest z wirulencją u świń (Kimman i in., J. Gen. Virol., 73, 243-251 (1992)). Ponieważ wyniki te sugerują, że mutanty gp50 są bardziej zakaźne od mutantów gp50+gp63, postanowiono sprawdzić zakaźność mutantów gp50 u myszy. Jednakże, w celu użycia mutantów gp50 na myszach, należało być całkowicie pewnym, że inokulum nie zawiera wirusów z odtworzonym dzikim genotypem (patrz powyżej). Przygotowano znaczną ilość fenotypów komplementowanego wirusa R122, będącego praktycznie wolnym od mutantów z odtworzonym dzikim genotypem, przez zakażenie komórek SK-6 jedną łysinką R122 rosnącego na komórkach G5. Wirusowy DNA wyizolowano z zakażonych komórek SK-6 i użyto do transfekcji komórek G5 (posiadających znacznie zmniejszoną wydajność zasiedlania dla PRV; Peeters i in., J. Virol., 66, 894-905 (1992)). Z transfekowanych komórek przygotowano partię wirusa zawierającą 2· 1x107 pfu/ml, co określono miareczkowaniem na komórkach SK-6. Partię oznaczono R122+ co wskazywało, że wirus był fenotypowo uzupełniany. Partię wirusa z brakującym gp50 przygotowano przez zakażenie komórek SK-6 przy pomocy 200 ml (4-2x106 pfu) nierozcieńczonego roztworu R122+. Powstała partia wirusa, oznaczona R122', co oznaczało, że uzyskano go od komórek niekomplementujących, posiadająca 150 pfu/ml. Jednakże, gdy wykonano barwienie immunoperoksydazy z użyciem przeciwciała monoklonalnego przeciwko gp50 (Peeters i in., J. Virol., 66, 894-905 (1992)), łysinki okazały się być gp50 negatywne. Wskazuje to, że partia wirusa nie zawierała wirusa dzikiego, ale wciąż posiadała nieco wirusów zakaźnych. Możliwe jest, że pochodziły one z inokulum (R122+), które użyte było do przygotowania partii R122'. Możliwe jest również, że wirusy potomne wbudowywały cząsteczki gp50 pozostałe w błonie komórek SK6 po zakażeniu ich przez zakaźne wiriony R122+. Inną możliwością jest, że wiriony pozbawione gp50 pobierane były drogą endocytozy (Campadelli-Fiume i in., J. Virol., 62, 159-167 (1988)) i unikały czasami degradacji co powodowało zakażenie.
174 219
Miano partii R122+ i R122’ oznaczono przy pomocy mikroskopii elektronowej z użyciem kulek lateksowych (średnicy 91 nm; Serva) jako wewnętrznego standartu.
Dodatkowo, w celu zbadania zakaźności R122+, badano czy zakaźność różnych wirusów jest zależna od drogi zakażenia. Grupy po pięć myszy zakażane były 105 pfu szczepów NIA-3, M105, R122+ i D1200, przez podanie podskórne lub dootrzewnowe. Myszy zakażone R122+ rozwinęły objawy choroby Aujeszky'ego przypominające te u zwierząt zakażonych szczepem NIA-3 (patrz powyżej). U zwierząt zakażonych podskórnie NIA-3 pierwsze objawy widoczne były po 34-40 godzinach od zakażenia, zaś u zwierząt zakażonych tą samą drogą przez R122+ po 42 h. Zwierzęta padały w odpowiednio 56 i 68 godzin po zakażeniu (Tabela 1, Doświadczenie 2). Wyniki te pokazują, że mutant gp50 R122+ był wciąż bardzo zakaźny dla myszy i był znacznie bardziej zakaźny niż mutant gp50+gp63 D1200 czy gp63 M105. Dootrzewnowe podanie szczepów NIA-3, R122+ i M105, powodowało wydłużenie średniego czasu do padnięcia o około 10-13 godzin w porównaniu z podaniem podskórnym. Dla szczepu D1200 średni czas do śmierci był o około 25 h krótszy po podaniu dootrzewnowym w porównaniu do podania podskórnego (Tabela 1, Doświadczenie 2). Dla wszystkich szczepów badanych, objawy i oznaki kliniczne były niezależne od drogi zakażenia. Stąd, jakkolwiek występują różnice w przebiegu infekcji, obie drogi zakażenia powodowały śmiertelną infekcję. Wirus znajdowany był metodą immunohistochemii w skrawkach mózgu wszystkich zwierząt użytych w Doświadczeniu 2 (Tabela 1). Tak więc replikacja wirusa była znacznie bardziej nasilona w mózgach zwierząt zakażonych D1200 w porównaniu do zwierząt zakażonych przez NIA-3, R122+ czy M105.
d. Wybiórcza replikacja w nerwach obwodowych zakażonych narządów.
Gdy badano narządy na obecność antygenów wirusowych metodą immunohistochemii, stwierdzano je wyłącznie u zwierząt zakażonych dootrzewnowo. Wirusa stwierdzano w wątrobie, śledzionie, nerkach, jelitach i nadnerczach, ale nie w płucach. Zakażenie było prawie wyłącznie ograniczone do włókien nerwowych. Obserwacja ta wskazuje, że tkanka nerwowa jest wybiórczym miejscem zakażenia i replikacji PRV, i sugeruje, że wirus jest transportowany z narządów do ośrodkowego układu nerwowego poprzez wsteczny transport aksonalny, jak to opisano poprzednio (Cook i Stevens, Infect Immun. 7,272-288 (1973); Field i Hill, J. Gen. Virol., 23, 145-157 (1974); Field i Hill, J. Gen. Virol., 26, 145-148 (1975); McCracken i in., J. Gen Virol., 20, 17-28 (1973); Strack i Loewy, J. Neurosci. 10, 2139-2147 (1990); Card i in., J. Neurosci. 10,1974-1994(1990)). Obserwacja, że mutant gp50nulljest wydajnie transportowany do ośrodkowego układu nerwowego, wskazuje na niezależność transportu neuronalnego od obecności gp50.
Zakaźny wirus odzyskiwany był z wyciągów z narządów zwierząt zakażonych dootrzewnowo szczepami NIA-3 i M105. Jak oczekiwano, nie wyizolowano zakaźnego wirusa od zwierząt zakażonych R122+ i D1200, co ponownie pokazało, że wirusy potomne tych szczepów są niezakaźne. Nieoczekiwanie, u trzech spośród pięciu zwierząt zakażonych podskórnie szczepem NIA-3 możliwe było wykazanie wirusa w wyciągach z narządów (Tabela 1, Doświadczenie 2).
Może to oznaczać, że wirus jest transportowany z ośrodkowego układu nerwowego do tych narządów. Brak wirusa w narządach myszy zakażonych podskórnie szczepem M105 wskazuje prawdopodobnie na to, że u zwierząt tych transport wirusa był opóźniony.
174 219
Tabeli a 1
Średni czas do śmierci i wykrywanie winisa u myszy zakażonych różnymi szczepami PRY
a podskórnie, D nee stwierdzono, dootrzewnowo, α w nerwahh obwodowych.
174 219
e. gp50 jest wymagany do pierwotnego zakażenia in vivo.
Wyniki in vitro, które pokazały, że gp50 jest wymagane do fazy penetracji ale nie do szerzenia się z komórki na komórkę (Peeters i in., J. Virol., 66, 894-905 (1992)), sugerowały, że jest to również prawda podczas zakażenia in vivo. Jakkolwiek możliwość, że gp50 nie jest niezbędna do penetracji in vivo, jest mało prawdopodobna, wymagane było aby sprawdzić czy gp50 niezbędna jest do pierwotnej infekcji. W celu zbadania udziału gp50 użyto partii R122 namnożonego naniekomplementujących komórkach SK-6 i stąd nie posiadającego gp50 (R122’, patrz powyżej). Ponieważ 105 pfu R122+ odpowiada 3-3x106 cząstek, do zakażenia myszy użyto tej samej liczby cząstek R122'. Jak tego oczekiwano wszystkie myszy zaszczepione dootrzewnowo lub podskórnie przy użyciu R122+ padły (Tabela 1, Doświadczenie 3). Jednakże wszystkie myszy zaszczepione przy użyciu R122’ pozostały żywe po zaszczepieniu drogą dootrzewnową, a tylko jedno z pięciu zwierząt zaszczepionych podskórnie padło. Wynik ten wskazuje, że obecność gp50 w otoczce wirusa jest niezbędna do zakażenia zwierząt.
Badanie zwierzęcia padłego po zakażeniu R122‘ pokazało, że wirus obecny był w mózgu, co wskazuje, że w inokulum wciąż były wirusy zakaźne. Gdy miareczkowano inokulum, w powtórzeniach, na niekomplementujących komórkach SK-6, stwierdzono obecność 9 i 16 łysinek. Łysinki te wytworzone zostały przez mutanta gp50, co stwierdzono immunoCistocCemią. Prawdopodobne pochodzenie tych zakaźnych wirionów było dyskutowane powyżej. Ponieważ LD50 PRV szczepu NIA-3 po zakażeniu dootrzewnowym wynosi około 70pfu, możliwe jest, że zakaźne cząstki wirusa w inokulum R122‘ odpowiadają za śmiertelne zakażenie owego zwierzęcia.
f. Wirus niezdolny do tworzenia zakaźnego potomstwa i niezdolny do szerzenia się przez kontakt z komórki do komórki jest niezakaźny dla myszy.
Poprzednio wykazano, że podobnie jak mutanty gp50 null replikacja mutantów gil i gH null PRV na niekomplementujących liniach komórkowych powoduje powstanie niezakaźnych wirusów potomnych (Peeters i in., J. Virol., 66, 894-905 (1992); Peeters i in., J. Virol., 66, 3388-3892 (1992)). Jednakże w przeciwieństwie do mutantów gp50, mutanty gil i gH miały zdolność tworzenia łysinek na komórkach niekoimplementujących. Wynik ten wskazuje, że gil i gH są niezbędne dla szerzenia się wirusa z komórki na komórkę. Aby zbadać czy taki typ szerzenia się wirusa wymagany jest dla pomyślnego szerzenia się in vivo, użyto fenotypowo komplementowanych mutantów PRV gH null - B145 (Peeters i in., J. Virol., 66,894-905 (1992)) do zakażenia myszy. Gdy myszy zakażono dootrzewnowo lub podskórnie przy użyciu 105 pfu wirusa B145, żadne ze zwierząt nie rozwinęło objawów choroby Aujeszky’ego (Tabela 1, Doświadczenie 3). Wynik ten wskazuje, że wirus niezdolny do tworzenia zakaźnego potomstwa oraz niezdolny do szerzenia się przez kontakt komórek jest niezakaźny dla myszy.
Przykład V. Zakaźność i immunogenność mutantów gp50 i gp50 oraz gp63 dla świń.
W celu zbadania zakaźności i immunogenności zmutowanych szczepów, zaszczepiono świnie szczepami R122+, D560 i D1200. Dziki szczep M209 i mutant gp63 M102 (Figura 1) (Kimman i in., J. Gen. Virol., 73, 243-251 (1992)) służyły jako kontrola. Po immunizacji następowała ekspozycja na dziki szczep PRV NIA-3.
Grupy pięciu świń w wieku 4 do 6 tygodni (rasy Dutch landrace wolne od specyficznych patogenów - SPF, ze specjalnego stada Central Veterinary Institute) zakażano donosowo przy użyciu 105pfu w objętości 0.5 ml podawane powoli do każdego z nozdrzy w fazie wdechu. Cztery tygodnie po szczepieniu świnie eksponowano na 105pfu zakaźnego szczepu PRV NIA-3, również donosowo. Świnie badano klinicznie dwa razy dziennie i mierzono temperaturę w odbycie raz dziennie. Zwierzęta ważono trzy razy w tygodniu. Dla każdej świni oznaczono liczbę dni zahamowania wzrostu, gorączki oraz objawów neurologicznych. Okres zahamowania wzrostu zdefiniowano jako liczbę dni potrzebną na odzyskanie wagi z dnia ekspozycji na wirusa. Gorączkę zdefiniowano jako temperaturę mierzoną w odbycie przekraczającą 40°C. Drapanie się, ataksja, porażenie, drżenie i konwulsje, określano jako objawy neurologiczne.
Świnie szczepione dzikim szczepem M209 rozwinęły objawy typowej choroby Aujeszky’ego a więc gorączkę, brak apetytu, opóźnienie wzrostu i objawy neurologiczne jak ataksja i porażenia (Tabela 2). Mutanty R122+ i M102 powodowały krótszy okres gorączki i opóźnienia wzrostu ale nie wywoływały objawów neurologicznych. Mutanty D560 i D1200 nie wywoływały
174 219 żadnych objawów neurologicznych ani nie powodowały gorączki i opóźnienia wzrostu. Wynika z tego, że mutanty gp50+gp63 D560 i D1200 są całkowicie niezakaźne dla świń, podczas gdy mutant gp50 R122+ i mutant gp63 M102 mają znacznie zmniejszoną zakaźność w porównaniu z dzikim wirusem PRV.
Świnie szczepione szczepami R122+ i M102 nie przejawiały ani gorączki ani opóźnienia wzrostu oraz nie rozwinęły żadnych objawów klinicznych po ekspozycji na NIA-3 (Tabela 3). Świnie szczepione szczepem D560 i D1200 przejawiały krótszy okres gorączki i opóźnienia wzrostu ale nie przejawiały objawów neurologicznych, pomimo że niektóre zwierzęta były osowiałe przez kilka dni a dwoje z nich wymiotowało. Świnie nieszczepione z grupy kontrolnej rozwinęły pełne objawy choroby Aujeszky’ego oraz stosunkowo długi czas gorączki i zahamowania wzrostu; dwie świnie padły (Tabela 3). Wyniki te wskazują, że świnie szczepione R122+ - wirusem o zmutowanej gp50 oraz mutantem gp63 - M102, są całkowicie zabezpieczone przed objawami klinicznymi choroby Aujeszky’ego, podczas gdy świnie szczepione mutantami gp50+gp63 D560 i D1200 są częściowo zabezpieczone przed chorobą.
Tabela 2 $
Immunizacja świń różnymi szczepami PRV
I Immunizacja Gorączka Opóźnienie wzrostu* Objawy kliniczne i
M209 5.3 ±0.6 8.3 ±7.3 ++
(n=3) M102 2.4 ± 1.5 2.4 ±2.2
(n=4)#
R122+ 3.8 ±1.6 0.8 ±1.8 ί
(n=5)
D560 0 0 - |
(n=5) D1200 0 0
(n=5)
$ żadna ze świń nie padła w trakcie doświadczenia * średnia liczba dni (±S. D.) # jedna ze świń padła prawdopodobnie na skutek urazu po pobraniu krwi ++ oznacza objawy neurologiczne jak ataksja, porażenia i konwulsje
Tabela 3
Zabezpieczenie świń przez szczepienie po ekspozycji na NIA-3
Immunizacja Śmiertelność Gorączka* Opóźnienie wzrostu* Objawy kliniczne
- 2 6.8 ±0.5 10.3 ±7.1 ++
(n=6) M102 0 0 0
(n=4)
R122+ 0 0 0 -
(n=5)
D560 0 2.6 ± 1.3 4.6 ± 6.5 +/-
(n=5) D1200 0 3.6 ±1.1 1.4 ± 3.1 +/-
(n=5)
średnia liczba dni (±S. D.) ++ oznacza objawy neurologiczne jak ataksja, porażenia i konwulsje +/- oznacza osowienie (czasem wymioty, patrz tekst)
174 219
Przykłady te pokazują, że gp50 PRV jest niezbędna dla zakaźności wirusa (penetracja) ale nie do rozprzestrzeniania się z komórki na komórkę. Fenotypowo uzupełnione mutanty gp50 i gp50+gp63 są zdolne do replikacji i szerzenia się w zakażonych zwierzętach. Jednakże tworzone wirusy potomne są niezakaźne i stąd nie mogą być rozsiewane przez zakażone zwierzęta. Własność ta wraz z szerokim zakresem gospodarzy PRV i zdolnością do pomieszczenia znacznych ilości obcego DNA, czyni PRV o zmutowanej gp50 idealnym dla przygotowania bezpiecznej szczepionki (nośnika) przeciwko chorobie Aujeszky’ego i innym chorobom zwierząt.
Przykład VI. Konstrukcja mutanta o delecji w obrębie gp50, ekspresjonującego glikoproteinę otoczkową E1 wirusa cholery trzody.
W celu zbadania, czy mutant gp50 będzie mógł być użyty jako wirus nośnikowy służący ekspresji genów heterologicznych, gen gp50 PRV szczepu NIA-3 zastąpiono fragmentem DNA zawierającym gen E1 wirusa cholery trzody (HChV; czyli klasycznej gorączki świń) pod kontrolą promotora transkrypcji hCMV.
Fragment ScaI-DraI (miejsce ScaI w pozycji 317-322 genu gX, numeracja sekwencji według Rea i in., J. Virol. 54,21-29 (1985); miejsce DraI w pozycji 1181-1186 pomiędzy genami gp63 i gI, numeracja sekwencji według Petrovskis i in., J. Virol. 60, 185-193 (1986)) z regionu Us PRV wklonowano w przygotowane miejsce NdeI plazmidu pUC19M (Clontech). Metodą specyficznej miejscowo mutagenezy in vitro (Transformer Kit, Clontech) stworzono unikalne miejsca restrykcyjne tuż na przodzie genu gp50 i zaraz za jego końcem. Przy użyciu primerów 5'-AGGTTCCCATACACTAGTCCGCCAGCGCCATGC-3' (Sekw. Nr. 3) i 5'-CCCGGTCCGTAGCCTAGGCAGTACCGGCGTCG-3' (Sekw. Nr. 4) stworzono sekwencje rozpoznawane przez enzymy SpeI (ACTAGT) i Avrll (CCTAGG) odpowiednio w pozycji -17 do -12 i 1210 do 1215 (numeracja nukleotydów w/g Petrovskis i in., J. Virol. 59, 216-223 (1986)). Gen gp50 usunięto drogą trawienia DNA plazmidowego enzymami SpeI i Avril i zastąpiono syntetycznym oligonukleotydem SpeI-AvrII zawierającym miejsca restrykcyjne EcoRI, EcorV i HindIII (syntetyczny fragment DNA uzyskano przez sparowanie równych molarnie ilości dwóch jednoniciowych oligonukleotydów o sekwencji 5'-CTAGTGAATTCGATATCAAGCTTC-3' (Sekw. Nr. 5) i 5'-CTAGGAAGCTTGATATCGAATTCA-3' (Sekw. Nr. 6). Następnie wklonowano fragment NcoI-PstI (miejsce NcoI w pozycji 883-888 genu gX, numeracja sekwencji według Rea i in., J. Virol. 54, 21-29 (1985); miejsce PstI w pozycji 439-444 genu gp63, numeracja sekwencji według Petrovskis i in., J. Virol. 60, 185-193 (1986)) zawierającego delecję w obrębie gp50, do plazmidu pGEM5Zf(+) (Promega) po trawieniu tego ostatniego NcoI i PstI. Powstały plazmid oznaczono pBP53.
Gen E1 pochodzący z HChV uzyskano z klonu cDNA szczepu Brescia HChV (Moorman i in., J. Virol., Γ77,184-198 (1990)). Gen wklonowanojako fragment DsaI-EcoRV (miejsce DsaI wypełniono przy użyciu fragmentu Klenowa polimerazy I DNA E.coli, nukleotydy 2337-3804 numeracja w/g Moorman i in., J. Virol., 177, 18-4-198 (1990)) pomiędzy miejsce EcoRI (wypełnione przy użyciu fragmentu Klenowa polimerazy I DNA E.coli) i miejsce EcoRV plazmidu pEVhis 13. Ten ostatni plazmid jest pochodną plazmidu pSV2his (Hartman i Mulligan, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 85, 8047-8051 (1988)) zawierającą promotor hCMV poprzedzający kodon rozpoczynający translację ATG, znaczną liczbę miejsc restrykcyjnych i kodon stopujący translację we wszystkich trzech ramkach odczytu (Peeters i in., J. Virol., 66, 894-905 (1992); patrz również Przykład I). W powstałym plazmidzie gen E1 połączono w jednej ramce odczytu z kodonem startującym pEVhisl3. Plazmid ten oznaczono pEVhisl3HCVE1 (Figura 2). Po trawieniu go przy użyciu HpaI i PstI wyizolowano fragment zawierający promoter hCMV, gen E1 i stopkodony. Fragment HpaI-PstI traktowano polimeraząDNA T4 tworząc tępe końce a następnie wklonowano w miejsce EcoRV plazmidu pBP53. Wyizolowano plazmid, w którym kierunek translacji genu E1 był zgodny z kierunkiem genów gX i gp63 plazmidu pBp53, i oznaczono go pBP53E1 (Figura 3).
W celu zbadania czy gen E1 został sklonowany prawidłowo, badano przejściową ekspresję E1 nakomórkach G5. Komórki transfekowano plazmidem pBp53E1 lub pEVhis 13HCVE1 przy pomocy lipofectin (GIBCO BRL). Po dwóch dniach utrwalano komórki rosnące w postaci pojedynczej warstwy, i badano ekspresję E1 przy pomocy znakowania z użyciem przeciwciała monoklonalnego 3 lub 4 specyficznego dla glikoproteiny E1 HChV (Wensvoort, J. Gen. Virol.,
174 219
70, 2685-2876 (1989)) sprzężonego z peroksydazą chrzanową. Ekspresja E1 przez komórki transfekowane przy pomocy pBp53E1 była wyraźnie widoczna a barwienie nawet intensywniejsze niż w przypadku komórek transfekowanych pEVhis13HCVE1. Wskazuje to na wydajną ekspresję E1w kontekście pBp53E1 czyli w otoczeniu sekwencji pochodzących z PRV.
Plazmid pBp53E1 trawiono PvuII i PstI i kotransfekowano nim wraz z wirusowym DNA szczepu NIA-3 PRV komórki G5 używając lipofectin. Po dwóch dniach, gdy łysinki były wyraźnie widoczne, komórki utrwalano i znakowano przeciwciałami, tak jak to opisano w przypadku badania przejściowej ekspresji. Obecność wybarwionych łysinek wskazywała, że gen E1 wprowadzony został do genomu wirusa poprzez rekombinację homologiczną, oraz że gen E1 ekspresjonowany był przez zrekombinowane wirusy. W celu izolacji zrekombinowanego wirusa powtórzono eksperyment i wyizolowano 400 pojedynczych łysinek. W celu identyfikacji rekombinantów przeniesiono część izolatów na płytkę microtiter zawierającej komórki SK-6. Po dwudniowej inkubacji gdy widoczne były łysinki, zakażone komórki utrwalono i poddano znakowaniu przeciwciałem na ekspresję E1. Rekombinowane wirusy, ekspresjonujące E1 pochodzące z oryginalnych izolatów i dające zabarwienie na komórkach SK-6 wyizolowano i oczyszczono przez pasażowanie.
Wykazano, że rekombinowana szczepionka wirusa PRV ekspresjonująca E1 pochodzący z HChV zabezpiecza świnie przed rozwojem gorączki świń po ekspozycji ich na HChV (van Zijl i in., J. Virol., 65, 2761-2765 (1991)). W oparciu o te wyniki, stwierdzić można, że nie zdolny do szerzenia się mutant z delecją gp50 ekspresjonujący E1 opisany powyżej powodować może odpowiedź odpornościową chroniącą przed klasyczną gorączką świń.
Przykład VII. Wytworzono szczepionki ze szczepów PRV D5 i D57 o zmutowanej gp50. Szczep D5 zawierał delecję genu gp50; a szczep D57 zawierał delecję genu gp50 i dodatkowo delecję gp63.
Komórki Vero transfekowano plazmidem ekspresyjnym zawierającym kopię genu gp50 PRV położoną poniżej promotora gB PRV. Po selekcji kolonii opornych na neomycynę (Geneticin; Life Technologies), wyselekcjonowano i klonowano rozcieńczeniami granicznymi komórki zdolne do komplementacji mutantów gp50. Wyselekcjonowano jeden z takich klonów do dalszego stosowania (określony jako VII/50) i hodowano go w minimalnej zmodyfikowanej pożywce Glasgow, zawierającej 5% płodową surowicę cielęcą i antybiotyki (GMEM), z dodatkiem 900 gg/ml Genetycyny. Szczepy D5 i D57 hodowano na wyselekcjonowanych komórkach w GMEM pozbawionej Genetycyny. Nadsącz (pożywkę GMEM zawierająca wirusa) zebrano i przechowywano w 0,5 ml porcjach w -70°C.
Szczepionki przygotowano w ciągu 30 minut przed szczepieniem. Zamrożone porcje szczepionki (wirus w pożywce, która stanowiła nośnik) gwałtownie rozmrożono w 37°C w łaźni wodnej, do momentu pozostania małego kawałka lodu. Następnie probówki umieszczono na lodzie i zawartość ich połączono w szklanej fiolce o pojemności 50 ml i zamknięto gumowym korkiem. Szczepionkę wirusową utrzymywano na lodzie do momentu na krótko przed szczepieniem.
W doświadczeniu zastosowano sześć owiec i sześć cieląt. Zwierzęta były seronegatywne pod względem PRV. Zwierzęta szczepiono 2 ml szczepionki wirusowej stosując sterylną strzykawkę i igłę 20-Gauge (Terumo). Przed szczepieniem, miejsce wstrzyknięcia przecierano gazikiem z 70% etanolem. Miejsce wstrzyknięcia badano pod kątem odczynu miejscowego. Objawy kliniczne, które są uważane za charakterystyczne dla choroby Aujeszky’ego u roślinożernych obejmują: drapanie, kąsanie, okresy pobudzenia, po których następuje porażenie.
Wyniki pokazują, że żadne ze zwierząt nie rozwinęło żadnego objawu klinicznego charakterystycznego dla choroby Aujeszky’ego. Nie można było wyizolować zakaźnego wirusa z wymazów nosowych w żadnym z dni okresu obserwacji, ani z narządów albo odchodów w 14 dni po szczepieniu.
174 219
ANEKS
Lista sekwencji
Sekw.Nr 1.
Typ sekwencji: nukleotydowa Długość sekwencji: 20 zasad Niciowość: pojedyncza Źródło: syntetyczna
TAGGCTAGAATTCTAGCCTA
Sekw.Nr 2.
Typ sekwencji: nukleotydowa Długość sekwencji: 12 zasad Niciowość: pojedyńcza Źródło: syntetyczna
AATTCTAGCCTA
Sekw.Nr 3.
Typ sekwencji: nukleotydowa Długość sekwencji: 33 zasady Niciowość: pojedyńcza Źródło: syntetyczna
AGGTTCCCATACACTAGTCCGCCAGCGCCATGC
174 219
Sekw.Nr 4.
Typ sekwencji: nukleotydowa Długość sekwencji: 32 zasady Niciowość: pojedyncza Źródło: syntetyczna
CCCGGTCCGTAGCCTAGGCAGTACCGGCGTCG
Sekw.Nr 5.
Typ sekwencji: nukleotydowa Długość sekwencji: 24 zasady Niciowość: pojedyńcza Źródło: syntetyczna
CTAGTGAATTCGATATCAAGCTTC
Sekw.Nr 6.
Typ sekwencji: nukleotydowa Długość sekwencji: 24 zasady Niciowość: pojedyńcza Źródło: syntetyczna
CTAGGAAGCTTGATATCGAATTCA
174 219
174 219
ΙΛ
Ο b
SO s
o
X <Λ v~>
o >
X
CL
B
O
C
V U t>
E o
c
V ClD > CĆ CL.
ca x
g © Φ *H υ ©* u u Φ 43 CO O c
«Η Ϊ c
Ł>
o.
<0
Λ w4 e
N υ
«· tM </>
c £ i «
E Ł· E φ _ w O 5 E H
V5 .Ξ ►>
oj C β c +> a x
Di200deletion mutant
Mutant D1200 z delecją
D560 deletion mutant Mutant D56O -Ł delecją
co
H
I
CP
Ιΐ >
X uo
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4.00 zł

Claims (4)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Szczepionka przeciwko chorobie Aujeszky’ego i innym chorobom zwierząt zawierająca wirusa pseudowścieklizny jako składnik czynny i odpowiedni nośnik oraz ewentualnie standardowe składniki takie jak stabilizator, bufor, adiuwant, solubilizer, emulgator i podobne w konwencjonalnych ilościach, znamienna tym, że zawiera wirusa pseudowścieklizny, który jest mutantem gp50, posiadającego glikoproteinę gp50 i zmutowany gen kodujący gp50.
  2. 2. Szczepionka według zastrz. 1, znamienna tym, że w przypadku gdy jest przeznaczona do zapobiegania i/lub zwalczania choroby Aujeszky’ego, zawiera wymienionego wirusa, w którym mutacja genu kodującego gp50 polega na delecji.
  3. 3. Szczepionka według zastrz. 1, znamienna tym, że w przypadku gdy jest przeznaczona do zapobiegania i/lub zwalczania przynajmniej jednej choroby zwierząt innej niż choroba Aujeszky’ego, zawiera wymienionego wirusa, w którym mutacja polega na wprowadzeniu (insercji) heterologicznego genu kodującego antygen odpowiadający danej chorobie zwierząt.
  4. 4. Szczepionka według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienna tym, że zawiera wirusa pseudowścieklizny, który dodatkowo ma co najmniej jedną mutację w jednym ze swoich innych genów, w szczególności w genie kodującym gp63 lub w genie gl.
PL93307049A 1992-07-09 1993-07-08 Szczepionka przeciwko chorobie Aujeszky'ego i innym chorobom zwierząt PL174219B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP92202096 1992-07-09
PCT/NL1993/000146 WO1994001573A1 (en) 1992-07-09 1993-07-08 Vaccines against aujeszky's disease and other animal diseases containing pseudorabies virus mutants

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL307049A1 PL307049A1 (en) 1995-05-02
PL174219B1 true PL174219B1 (pl) 1998-06-30

Family

ID=8210764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL93307049A PL174219B1 (pl) 1992-07-09 1993-07-08 Szczepionka przeciwko chorobie Aujeszky'ego i innym chorobom zwierząt

Country Status (18)

Country Link
US (1) US5674500A (pl)
EP (1) EP0654086B1 (pl)
JP (1) JPH07509127A (pl)
KR (1) KR100341994B1 (pl)
CN (1) CN1124159C (pl)
AT (1) ATE189000T1 (pl)
AU (1) AU684252B2 (pl)
CA (1) CA2139507C (pl)
DE (1) DE69327656T2 (pl)
DK (1) DK0654086T3 (pl)
ES (1) ES2143507T3 (pl)
HU (1) HU220099B (pl)
NZ (1) NZ254267A (pl)
PL (1) PL174219B1 (pl)
RU (1) RU2158308C2 (pl)
TW (1) TW289731B (pl)
WO (1) WO1994001573A1 (pl)
ZA (1) ZA934882B (pl)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2290906C (en) * 1991-06-06 2003-04-01 Stichting Centraal Diergeneeskundig Instituut Causative agent of the mystery swine disease, vaccine compositions and diagnostic kits
US6007825A (en) * 1991-12-23 1999-12-28 American Cyanamid Company Serpulina hyodysenteriae vaccine comprising a tly gene mutant
US7223411B1 (en) 1992-07-31 2007-05-29 Dana-Farber Cancer Institute Herpesvirus replication defective mutants
US6773908B1 (en) * 1992-10-30 2004-08-10 Iowa State University Research Foundation, Inc. Proteins encoded by polynucleic acids of porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV)
US6592873B1 (en) * 1992-10-30 2003-07-15 Iowa State University Research Foundation, Inc. Polynucleic acids isolated from a porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) and proteins encoded by the polynucleic acids
US6380376B1 (en) * 1992-10-30 2002-04-30 Iowa State University Research Foundation Proteins encoded by polynucleic acids of porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV)
US5695766A (en) * 1992-10-30 1997-12-09 Iowa State University Research Foundation Highly virulent porcine reproductive and respiratory syndrome viruses which produce lesions in pigs and vaccines that protect pigs against said syndrome
EP0689603A1 (en) * 1993-03-19 1996-01-03 Cantab Pharmaceuticals Research Limited Defective mutant non-retroviral virus (e.g. hsv) as vaccine
EP0659885A1 (en) * 1993-12-21 1995-06-28 Akzo Nobel N.V. Vaccine against viruses associated with antibody-dependent-enhancement of viral infectivity
EP0693551A1 (en) 1994-07-18 1996-01-24 Akzo Nobel N.V. gD-negative bovine herpesvirus mutant, capable of direct cell-to-cell transmission
EP0839912A1 (en) * 1996-10-30 1998-05-06 Instituut Voor Dierhouderij En Diergezondheid (Id-Dlo) Infectious clones of RNA viruses and vaccines and diagnostic assays derived thereof
US20040224327A1 (en) * 1996-10-30 2004-11-11 Meulenberg Johanna Jacoba Maria Infectious clones of RNA viruses and vaccines and diagnostic assays derived thereof
US6399354B1 (en) 1998-07-31 2002-06-04 President And Fellows Of Harvard College Replication-competent virus expressing a detectable fusion protein
CA2366072C (en) * 1999-03-08 2007-07-10 Id-Lelystad, Instituut Voor Dierhouderij En Diergezondheid B.V. Prrsv vaccines
CA2650236C (en) * 1999-04-22 2016-01-12 United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Porcine reproductive and respiratory syndrome vaccine, based on isolate ja-142
US20050014264A1 (en) * 2002-12-11 2005-01-20 University Of Massachusetts Method of introducing siRNA into adipocytes
RU2007101725A (ru) * 2004-06-18 2008-07-27 Риджентс Оф Дзе Юниверсити Оф Миннесота (Us) Идентификация инфицированных вирусом и вакцинированных вирусом организмов
US7632636B2 (en) * 2004-09-21 2009-12-15 Boehringer Ingelheim Vetmedica, Inc. Porcine reproductive and respiratory syndrome isolates and methods of use
SI1904631T1 (sl) 2005-06-24 2012-09-28 Univ Minnesota Virusi PRRS, infekciozni kloni, njihovi mutanti in postopki uporabe
CN101081298A (zh) * 2007-06-26 2007-12-05 陈少莺 一种猪伪狂犬病新型亚单位疫苗制备方法
WO2010025109A1 (en) * 2008-08-25 2010-03-04 Boehringer Ingelheim Vetmedia, Inc. Vaccine against highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome (hp prrs)
CN101457215B (zh) * 2008-12-01 2010-11-17 华中农业大学 重组猪伪狂犬病毒-猪繁殖与呼吸综合征病毒-猪圆环病毒基因工程毒株及应用
TWI627281B (zh) * 2009-09-02 2018-06-21 百靈佳殷格翰家畜藥品公司 降低pcv-2組合物殺病毒活性之方法及具有改良免疫原性之pcv-2組合物
JP2014506795A (ja) 2011-02-17 2014-03-20 ベーリンガー インゲルハイム フェトメディカ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Prrsvの工業規模の製造方法
UA117272C2 (uk) 2011-02-17 2018-07-10 Бьорінгер Інгельхайм Ветмедіка Гмбх Новий європейський штам prrsv
WO2013017570A1 (en) 2011-07-29 2013-02-07 Boehringer Ingelheim Vetmedica Gmbh Novel prrs virus inducing type i interferon in susceptible cells
US9187731B2 (en) 2011-07-29 2015-11-17 Boehringer Ingelheim Vetmedica Gmbh PRRS virus inducing type I interferon in susceptible cells
WO2014150822A2 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Boehringer Ingelheim Vetmedica, Inc. Porcine reproductive and respiratory syndrome virus, compositions, vaccine and methods of use
CN104250640A (zh) * 2014-08-22 2014-12-31 普莱柯生物工程股份有限公司 猪伪狂犬病病毒基因缺失株、疫苗组合物及其制备方法和应用
CN111560355A (zh) * 2015-03-20 2020-08-21 普莱柯生物工程股份有限公司 一种猪伪狂犬病病毒致弱方法、及其致弱的病毒株、疫苗组合物和应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2559384B2 (ja) * 1985-07-29 1996-12-04 ジ・アップジョン・カンパニ− ウイルスワクチン
US5352575A (en) * 1985-10-04 1994-10-04 The Upjohn Company Pseudorabies virus protein
US4999296A (en) * 1986-04-29 1991-03-12 Novagene, Inc. Thymidine kinase negative insertion mutants of pseudorabies virus and methods for the production of same
NL8902087A (nl) * 1989-08-17 1991-03-18 Stichting Tech Wetenschapp Niet-natuurlijk voorkomend pseudorabiesvirus en vaccins die dit bevatten.
WO1992005263A1 (en) * 1990-09-25 1992-04-02 Cantab Pharmaceuticals Research Limited Viral defective vaccine produced by transcomplementing cell line
ATE288483T1 (de) * 1992-07-30 2005-02-15 Akzo Nobel Nv Nicht-verbreitendes lebendes herpesvirusvakzin

Also Published As

Publication number Publication date
DE69327656T2 (de) 2000-08-03
CN1124159C (zh) 2003-10-15
WO1994001573A1 (en) 1994-01-20
ES2143507T3 (es) 2000-05-16
HU220099B (hu) 2001-10-28
HU9500039D0 (en) 1995-03-28
AU4589893A (en) 1994-01-31
EP0654086A1 (en) 1995-05-24
EP0654086B1 (en) 2000-01-19
AU684252B2 (en) 1997-12-11
ZA934882B (en) 1994-02-03
US5674500A (en) 1997-10-07
CN1086143A (zh) 1994-05-04
CA2139507A1 (en) 1994-01-20
DK0654086T3 (da) 2000-06-13
ATE189000T1 (de) 2000-02-15
RU2158308C2 (ru) 2000-10-27
HUT70986A (en) 1995-11-28
DE69327656D1 (de) 2000-02-24
NZ254267A (en) 1996-08-27
TW289731B (pl) 1996-11-01
RU95105518A (ru) 1997-03-27
CA2139507C (en) 2005-04-19
KR100341994B1 (ko) 2002-11-30
JPH07509127A (ja) 1995-10-12
PL307049A1 (en) 1995-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL174219B1 (pl) Szczepionka przeciwko chorobie Aujeszky&#39;ego i innym chorobom zwierząt
JP6845266B2 (ja) 多価組換型鳥ヘルペスウイルス及び鳥類を免疫化するためのワクチン
Morgan et al. Protection of chickens from Newcastle and Marek's diseases with a recombinant herpesvirus of turkeys vaccine expressing the Newcastle disease virus fusion protein
RU2305559C2 (ru) Вакцина свиней против респираторных патологий и патологий репродукции свиней
US5187087A (en) Recominbant herpesvirus of turkeys and live vector vaccines derived thereof
JP2738524B2 (ja) ウイルスに感染した動物とワクチン接種した動物を区別する方法
Pensiero et al. Expression of the Hantaan virus M genome segment by using a vaccinia virus recombinant
KR100746524B1 (ko) 재조합 돼지 아데노바이러스 벡터
JP2703538B2 (ja) 偽狂犬病ウイルス突然変異体、それを含有するワクチン、その生産法およびその使用法
FI110060B (fi) Menetelmä rokotekoostumuksen saamiseksi eläinten rokottamiseksi niiden suojaamiseksi BHV-1-virusta vastaan
ITTO950367A1 (it) Proteine di prrsv ricombinanti, corredi diagnostici e vaccini contenen ti tali proteine di prrsv ricombinanti.
AU656185B2 (en) Recombinant avipox virus, the culture of cells infected with this virus and vaccines for poultry derived from this virus
Finberg et al. Host immune response to reovirus: CTL recognize the major neutralization domain of the viral hemagglutinin.
Loudon et al. Expression of the outer capsid protein VP5 of two bluetongue viruses, and synthesis of chimeric double-shelled virus-like particles using combinations of recombinant baculoviruses
Peeters et al. Non-transmissible pseudorabies virus gp50 mutants: a new generation of safe live vaccines
JPH08502043A (ja) ヘルペスウイルスワクチン
US6241989B1 (en) Recombinant multivalent viral vaccine
EP0606452B1 (en) Vector vaccines of recombinant feline herpesvirus
Yokoyama et al. Vaccine efficacy of recombinant feline herpesvirus type 1 expressing immunogenic proteins of feline calicivirus in cats
US7087234B1 (en) Recombinant multivalent viral vaccine
AU738684B2 (en) Recombinant equine herpesvirus type 1 (EHV-1) comprising a dysfunctional gene 71 region and use thereof as a vaccine
Martinez et al. Recombinant vesicular stomatitis (Indiana) virus expressing New Jersey and Indiana glycoproteins induces neutralizing antibodies to each serotype in swine, a natural host
WO1997020036A1 (es) Adenovirus recombinantes que expresan antigenos del virus de la gastroenteritis porcina transmisible (vgpt) y su empleo en la formulacion de vacunas
WO1998004710A9 (en) Live recombinant bhv/brsv vaccine
Tirabassi A mutational analysis of the glycoproteins E and I of pseudorabies virus: Domains involved in trafficking, virulence and direct cell-to-cell spread

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20080708