В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Viruses , исследователи оценили безопасность, эффективность и иммуногенность субъединичной вакцины против коронавируса тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2) у черноногих хорьков (BFF). Они исследовали восприимчивость этих находящихся под угрозой исчезновения североамериканских млекопитающих к вирусу.

Фон

Mustela nigripes, или черноногие хорьки, — североамериканские млекопитающие, находящиеся под угрозой исчезновения, принадлежащие к семейству куньих. Болезни уничтожили всех, кроме нескольких, из последней оставшейся популяции BFF. Выжившие BFF были выращены в неволе на нескольких объектах в Северной Америке в попытке восстановить размножающиеся популяции и улучшить их выживание в дикой природе.

Недавняя пандемия коронавирусной болезни 2019 года (COVID-19) показала, что домашние хорьки и родственные виды норок восприимчивы к SARS-CoV-2, как и некоторые другие животные, содержащиеся в неволе в зоопарках.

Учитывая восприимчивость близкородственных видов к SARS-CoV-2, в питомниках BFF были приняты дополнительные меры предосторожности, такие как физическое дистанцирование, ультрафиолетовая фильтрация воздуха и средства индивидуальной защиты (СИЗ), чтобы предотвратить воздействие вируса. Однако такие меры являются дорогостоящими и неустойчивыми в течение длительного времени и препятствуют программе разведения.

Разработка вакцин против SARS-CoV-2 для BFF может эффективно защитить существующие популяции от COVID-19 и ограничить передачу вируса между животными и людьми, ухаживающими за ними.

Об исследовании

В настоящем исследовании исследователи вводили субъединичную вакцину SARS-CoV-2 S1, смешанную с адъювантными квасцами, 15 лучшим друзьям мужского пола в возрасте от одного до четырех лет. Контрольная группа, состоящая из девяти лучших мужчин того же возраста, получала только разбавитель и адъювант. Образцы фекалий всех животных были исследованы перед иммунизацией, чтобы исключить кишечную коронавирусную инфекцию.

Бустерные вакцины и ложные инъекции вводили испытуемой и контрольной группам соответственно через три недели после первой инъекции. Дозы вакцины составляли 50 мкг на основе более раннего исследования SARS-CoV-1 с использованием сирийских хомяков. Животных ежедневно осматривали на наличие признаков болезни.

Иммуноферментный анализ (ELISA) проводили на образцах сыворотки, собранных у анестезированных BFF во время вакцинации, во время бустерной дозы и через две-три недели и 12 недель после бустерной вакцинации. Серологические тесты были проведены для проверки титров антител к белку S1 SARS-CoV-2.

Трансгенным мышам, экспрессирующим рецепторы ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE-2), внутрибрюшинно вводили сыворотку вакцинированных и контрольных BFF, чтобы оценить, защищают ли антитела, вырабатываемые вакциной в BFF, против SARS-CoV-2.

Затем мышам интраназально вводили SARS-CoV-2 через 24 часа после переноса сыворотки и наблюдали за признаками заболеваемости и потери веса. Впоследствии они были подвергнуты эвтаназии, и образцы тканей из легких, головного мозга, носовых раковин, селезенки, печени и кишечника были взяты для гистопатологического исследования.

Группа из шести BFF, состоящая из вакцинированных и невакцинированных животных, также была заражена вирусом SARS-CoV-2. Этих животных подвергали эвтаназии после заражения вирусом и вскрывали для определения титра вируса и гистопатологических тестов.

Полученные результаты

Результаты сообщили об отсутствии побочных реакций на прививки во всех 24 BFF. Серологические тесты с использованием ИФА выявили 60-кратное увеличение титров антител после первой вакцинации и 150-кратное увеличение после ревакцинации по сравнению с уровнями до вакцинации. Однако средние титры уменьшились в 28 раз у всех животных через 12 недель.

У мышей, получавших сыворотку от вакцинированных и невакцинированных BFF, развилась неожиданная острая реакция на антиген в сыворотке хорька, что поставило под угрозу перенос сыворотки и исследование заражения вирусом.

У зараженных вирусом BFF, несмотря на значительное выделение вируса и репликацию SARS-CoV-2 в верхних дыхательных путях, не было обнаружено каких-либо патологических поражений или других клинических проявлений SARS-CoV-2. Младший из двух вакцинированных BFF с зараженным вирусом демонстрировал обнаруживаемые нейтрализующие антитела и не выделял никакого вируса после воздействия, в то время как более старый BFF не имел обнаруживаемых антител, что указывает на то, что возраст был важным предиктором титра антител .

Хотя исследование показало, что BFF не были восприимчивы к SARS-CoV-2, у них наблюдалось выделение вируса после экспериментального заражения, что свидетельствует о возможности передачи вируса между животными и людьми. Снижение гуморального ответа через 12 недель также свидетельствует о необходимости более высоких доз вакцины.

Выводы

Подводя итог, исследование изучало эффективность, безопасность и иммуногенность вакцины-кандидата S1-субъединицы SARS-CoV-2 у черноногих хорьков, содержащихся в неволе, чтобы обеспечить защиту этих находящихся под угрозой исчезновения млекопитающих от COVID-19.

Результаты показали, что у BFF не было побочных реакций на вакцины, а на иммунизацию были выявлены значительные ответы антител. Отсутствие клинических проявлений COVID-19 у BFF и отсутствие инфекций SARS-CoV-2 у их основной добычи позволяет предположить, что дикие популяции BFF не подвержены риску.

Однако, учитывая тесное взаимодействие между содержащимися в неволе животными и людьми, ухаживающими за ними, Служба охраны рыбных ресурсов и дикой природы США вакцинировала 60% лучших лучших животных, содержащихся в неволе, в питомниках.