تولید آزمایشگاهی کاندیدای واکسن غیرفعال طاعون نشخوارکنندگان کوچک (PPR) و ارزیابی ایمنی‌زایی آن در گوسفند و بز

اکبریان, مرتضی; کیوانفر, هادی; لطفی, محسن; عظیمی دزفولی, سید محمود; ورشویی, حمیدرضا

doi:10.22092/vj.2021.353376.1813

تولید آزمایشگاهی کاندیدای واکسن غیرفعال طاعون نشخوارکنندگان کوچک (PPR) و ارزیابی ایمنی‌زایی آن در گوسفند و بز

نوع مقاله : مقاله کامل

نویسندگان

¹ بخش پاتوبیولوژی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران، ایران

² بخش پاتوبیولوژی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

³ موسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

10.22092/vj.2021.353376.1813

چکیده

بیماری طاعون نشخوارکنندگان کوچک (PPR) یک بیماری ویروسی مسری و حاد با واگیری و انتشار سریع در گوسفند و بز است که جهت پیشگیری از شیوع و کنترل این بیماری، واکسیناسیون دام‌ها بهترین راه حل می‌باشد. هدف این پژوهش، ارزیابی پاسخ ایمنی حاصل از واکسیناسیون با شش فرمولاسیون تهیه شده از واکسن غیرفعال PPR در بز و گوسفند، در قالب طرح کامل تصادفی با آرایش فاکتوریل 2×3 بود. ویروس تخفیف حدت یافته PPR در یک سلول لنفوئیدی سوسپانسیون دستکاری شده با قدرت پاساژ بسیار زیاد، تکثیر و سپس با استفاده از دو غیرفعال کننده (mM 4 بایناری اتیلن ایمین [BEI] و یا %3 پراکسید هیدروژن [H2O2]) غیرفعال و سپس هر یک از ویروس‌های غیر فعال شده با استفاده از سه یاور مختلف (هیدرواکسید آلومینیوم، فسفات آلومینیوم و مخلوط %50 هر یک از این دو ادجوآنت) فرمولاسیون شد. ارزیابی ایمنی‌زایی و بی‌ضرری واکسن‌های تهیه شده، به ترتیب با استفاده از دو دز ml 1/0 و 1 (ده برابر دز) بر روی 38 راس گوسفند و 28 راس بز مورد مطالعه قرار گرفت. هر یک از دزهای مورد آزمایش، طی دو نوبت، در روزهای صفر و 21 آزمایش به صورت زیرجلدی تزریق و سپس تیتر سرمی آنتی‌بادی علیه ویروس PPR در روزهای صفر، 14، 21، 35، 42 و 60 پس از واکسیناسیون اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد میانگین تیتر آنتی‌بادی علیه ویروس PPR تا روز 21 و 60 پس از واکسیناسیون تحت تاثیر نوع غیرفعال‌کننده و همچنین ادجوانت قرار نگرفت (05/0<P). همچنین، بین غیرفعال‌کننده‌ها و ادجوانت‌های مختلف برهمکنش معنی‌داری مشاهده نشد (05/0<P). با این حال، ایجاد تیتر آنتی‌بادی مناسب در گروه‌های مختلف نشان از ایمنی‌زایی مناسب واکسن‌های فرموله شده داشت، هر چند باید کارآیی آن با استفاده از آزمایش چالش مورد ارزیابی بیشتر قرار گیرد. همچنین، بدلیل عدم خاصیت سرطان زایی، ارزان بودن و سازگاری با محیط زیست، H2O2 کاندیدای استفاده به عنوان غیرفعال کننده در ساخت واکسن غیرفعال PPR می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.24235407.1401.35.1.5.4

عنوان مقاله [English]

Experimental production and immunogenicity evaluation of an inactivated Peste des Petits Ruminunts candidate vaccine in sheep and goat

نویسندگان [English]

M Akbarian ¹
Hadi Keyvanfar ²
M Lotfi ³
S. M Azimi Dezfouli ³
H. R Varshoiee ³

¹ Department of Pathobiology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

² Department of Pathobiology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

³ Razi Vaccine and Serum Research Institute, Agricultural Education and Extension Research Organization(AREEO), Karaj, Iran

چکیده [English]

Peste des Petits Ruminunts (PPR) is an acute and contagious viral disease with rapid infection and transmission in sheep and goats. Vaccination of livestock is the best solution to prevent the spread and control of the disease. The aim of this study was to evaluate the immune response derived from vaccination with six formulations of inactivated PPR vaccine in goats and sheep using a completely randomized design with 2 × 2 factorial arrangement. The attenuated PPR virus was amplified in a highly manipulated suspension lymphoid cell having a high passage potential, and then inactivated using two inactivators (4 mM bromoethylene imine [BEI] or 3% hydrogen peroxide [H2O2]). Thereafter each inactivated virus was formulated using three different helpers (aluminum hydroxide, aluminum phosphate, and a 50% mixture of each of these two adjuvants). Iimmunogenicity and safety of the formulated candidate vaccines were evaluated by respective two doses of 0.1 and 1 (10-fold doses) ml of the vaccines administrated into 38 sheep and 28 goats. Each dose was subcutaneously administrated on 0 and 21 days of the experiment and post vaccination sera antibody titer against PPR virus was measured on days 0, 14, 21, 35, 42 and 60. The results showed that the mean antibody titer against PPR virus was not influenced neither by inactivator nor adjuvant up to 21- and 60-days post vaccination (P> 0.05). Also, no significant interaction was observed between different inactivators and adjuvants (P> 0.05). The appropriate antibody titers observed in different experimental groups indicated a good immunization of the formulated vaccines; however, their efficacy remained to be investigated using challenge test. Also, due to the lack of carcinogenicity, cheapness and environmental compatibility reported for H2O2, it is nominated as an inactivator in production inactivated PPR vaccine.

کلیدواژه‌ها [English]

Peste des Petits Ruminunts
inactivator
PPR killed vaccine
adjuvant
sheep and goat

مراجع

1- Abd-Elghaffar, A. A. 2015. Study of In vitro inactivation of rabies virus by hydrogen peroxide. MSthesis. Cairo University, Cairo
2- Abdollahpour, G., A. Raoofi, J. Najafi, F. Sasani and E. Sakhaie. 2006. Clinical and para‐clinical findings of a recent outbreaks of peste des petits ruminants in Iran. Journal of Veterinary Medicine, Series B 53: 14-16.
3- Akbarian, M., H. Keyvanfar, M. Lotfi, S. Azimi Dezfuli and H. Varshovi. 2020. Preparation of an inactivated Peste des Petits Ruminants (PPR) vaccine and its comparative immunogenicity evaluation in animal model (In press). Archives of Razi Institute.
4- Altamimi, M. J., J. C. Greenwood, K. Wolff, M. E. Hogan, A. Lakhani, G. P. Martin and P. G. Royall. 2019. Anti-counterfeiting DNA molecular tagging of pharmaceutical excipients: An evaluation of lactose containing tablets. International Journal of Pharmaceutics 571: 118656.
5- Amanna, I. J., H.-P. Raué and M. K. Slifka. 2012. Development of a new hydrogen peroxide–based vaccine platform. Nature Medicine 18: 974-979.
6- Bahnemann, H. G. 1990. Inactivation of viral antigens for vaccine preparation with particular reference to the application of binary ethylenimine. Vaccine 8: 299-303.
7- Betts, D., C. Elliott and M. Sykes. 1974. Derivation of high field expansions for Ising model on the hydrogen peroxide lattice. Journal of Physics A: Mathematical, Nuclear and General 7: 1323.
8- Dheda, K., T. Gumbo, G. Maartens, K. E. Dooley, M. Murray, J. Furin, E. A. Nardell, R. M. Warren, A. Esmail and E. Nardell. 2019. The Lancet Respiratory Medicine Commission: 2019 update: epidemiology, pathogenesis, transmission, diagnosis, and management of multidrug-resistant and incurable tuberculosis. The Lancet Respiratory Medicine 7: 820-826.
9- Dilovski, M. and P. Tekerlekov. 1983. Comparative testing of the quality of foot-and-mouth disease vaccines prepared with different virus inactivators. Veterinarno-Meditsinski Nauki 20: 41-45.
10- Hew-Butler, T., M. H. Rosner, S. Fowkes-Godek, J. P. Dugas, M. D. Hoffman, D. P. Lewis, R. J. Maughan, K. C. Miller, S. J. Montain and N. J. Rehrer. 2015. Statement of the third international exercise-associated hyponatremia consensus development conference, Carlsbad, California, 2015. Clinical Journal of Sport Medicine 25: 303-320.
11- Jankovic, D., P. Caspar, M. Zweig, M. Garcia-Moll, S. D. Showalter, F. R. Vogel and A. Sher. 1997. Adsorption to aluminum hydroxide promotes the activity of IL-12 as an adjuvant for antibody as well as type 1 cytokine responses to HIV-1 gp120. The Journal of Immunology 159: 2409-2417.
12- Karickhoff, S. W., D. S. Brown and T. A. Scott. 1979. Sorption of hydrophobic pollutants on natural sediments. Water Research 13: 241-248.
13- King, D. 1991. Evaluation of different methods of inactivation of Newcastle disease virus and avian influenza virus in egg fluids and serum. Avian Diseases: 505-514.
14- Larghi, O. P. and A. Nebel. 1980. Rabies virus inactivation by binary ethylenimine: new method for inactivated vaccine production. Journal of Clinical Microbiology 11: 120-122.
15- Lefèvre, P.-C. and A. Diallo. 1990. Peste des petits ruminants. Revue scientifique et technique (International Office of Epizootics) 9: 935-981.
16- Linley, E., S. P. Denyer, G. McDonnell, C. Simons and J.-Y. Maillard. 2012. Use of hydrogen peroxide as a biocide: new consideration of its mechanisms of biocidal action. Journal of Antimicrobial Chemotherapy 67: 1589-1596.
17- Lugo, A. E. and S. Brown. 1992. Tropical forests as sinks of atmospheric carbon. Forest Ecology and Management 54: 239-255.
18- Mofrad, S., M. Lotfi and M. Parsania. 2016. Comparison of vero and a new suspension cell line in propagation of peste des petits ruminants virus (PPRV). International conference on agriculture and animal science.
19- Novak, J. L., J. W. Pease and L. D. Sanders. 2015. Agricultural policy in the United States: evolution and economics. 1 ed. Routledge. Oklahoma, USA.
20- OIE. Section. 2017. Infection with Peste des Petits ruminants virus. Terrestrial Animal Health Code. OIE. Paris.
21- Park, M.-E., S.-Y. Lee, R.-H. Kim, M.-K. Ko, K.-N. Lee, S.-M. Kim, B.-K. Kim, J.-S. Lee, B. Kim and J.-H. Park. 2014. Enhanced immune responses of foot-and-mouth disease vaccine using new oil/gel adjuvant mixtures in pigs and goats. Vaccine 32: 5221-5227.
22- Ragab, S. M., S. K. Abd Elghaffar, T. H. El-Metwally, G. Badr, M. H. Mahmoud and H. M. Omar. 2015. Effect of a high fat, high sucrose diet on the promotion of non-alcoholic fatty liver disease in male rats: the ameliorative role of three natural compounds. Lipids in Health and Disease 14: 1-11.
23- Rivero, V., G. Gualandi, C. Buonavoglia and P. Mortarino. 1988. A study on the susceptibility of minipig kidney (MPK) and rabbit kidney (RK13) cell line cultures to the lapinized Chinese strain of hog cholera virus. Microbiologica 11: 371-378.
24- Ronchi, G. F., F. Monaco, M. Harrak, L. Chafiqa, S. Capista, G. Bortone, G. Orsini, C. Pinoni, M. Iorio and F. Iapaolo. 2016. Preliminary results on innocuity and immunogenicity of an inactivated vaccine against Peste des petits ruminants. Veterinaria Italiana 52: 101-109.
25- Soliman, E., S. Mahdy, W. Mossad, A. Hassanin and E. El-Sayed. 2013. Effect of different inactivators on the efficacy of Egyptian foot and mouth disease SAT2 vaccine. Journal of Animal Science Advances 3: 388-395.