Ewolucję PPV i jej konsekwencje dla zarządzania zdrowiem świń omówił profesor André Felipe Streck z Instytutu Biotechnologii na Uniwersytecie Caxias do Sul w południowej Brazylii.
Dlaczego pierwotnie powstał pomysł, że PPV jest stabilnym wirusem??
W przeszłości PPV, wirus DNA, był uważany za bardziej stabilny niż inne wirusy, z szybkością zastępowalności lub częstością mutacji zbliżoną do gospodarza. Stało się tak, ponieważ wykorzystuje polimerazę gospodarza do replikacji, a kompleks polimerazy w komórkach zwierzęcych działa jako jednostka naprawcza. Ale z jakiegoś powodu w parwowirusie jednostka naprawcza nie działa tak dobrze, polimeraza działa bardziej jak w przypadku wirusa RNA i wstawia wiele mutacji w sekwencji DNA
Ta rozbieżność genetyczna, którą widzimy dzisiaj, której korzenie sięgają daleko wstecz, była ewolucją przez mutację czy rekombinację?
Mutacja napędza ten proces ewolucji parwowirusa. Chociaż jest to wirus DNA, w przypadku PPV możemy oszacować bardzo wysoki wskaźnik mutacji lub substytucji.
Co na dzień dzisiejszy pod względem zmienności genetycznej spowodował Co ten proces ewolucji?
Pewną zmienność genetyczną zaobserwowano w PPV u szczepów z Brazylii w latach 90-tych, obejmującą mutacje głównie w powłoce wirusa lub kapsydu i przypisaną do dwóch grup filogenetycznych. Następnie badania profesora Truyena w Niemczech wykazały dwa inne klastry filogenetyczne, w których rozpoczęła się przewaga szczepów 27a. Inne późniejsze badania również wykazały nowe klastry i szczepy podobne do 27a na różnych kontynentach, na przykład w Chinach, a także w lokalizacjach europejskich, w tym w Austrii i Rumunii.
Czym różni się szczep o nazwie 27a, który został pierwotnie wyizolowany w Niemczech? Czy 27a różni się zarówno genetycznie, jak i antygenowo??
Mówimy teraz o szczepach podobnych do 27a, ponieważ pierwotny 27a może już nie istnieje. Różnią się, ponieważ mają wiele nowych aminokwasów zlokalizowanych w bardzo ważnej części kapsydu. Nazywamy te miejsca „pętlami” i są one dokładnie tymi częściami, które stymulują układ odpornościowy. Zmiany w niektórych punktach tych pętli mogą mieć inne skutki, takie jak lepsza aktywność replikacji tych szczepów. W ten sposób szczepy podobne do 27a są bardzo ważne w terenie.
Wspomniałeś o różnicach antygenowych. Czy PPV podobny do 27a jest ogólnie bardziej zjadliwy?
Badania profesora Truyena wykazały, że 27a jest bardziej zjadliwy w porównaniu z bardziej standardowym wirusem PPV. Co ważne, warianty mogą w niektórych przypadkach lepiej replikować, a przeciwciała wytworzone przeciwko niektórym starszym szczepom mają mniejszą zdolność neutralizacji wobec tych szczepów 27a.
Jak te nowe szczepy wpływają na skuteczność szczepionek dostępnych w handlu?
Przeciwciała wytwarzane przez niektóre stare szczepy szczepionek mają zmniejszoną zdolność neutralizacji nowych PPV.
Czy ta ewolucja PPV jest zjawiskiem ogólnoświatowym?
Jak dotąd te szczepy podobne do 27a występują głównie w Europie i obu Amerykach. Dla porównania, w Azji były to pojedyncze przypadki. W niektórych krajach azjatyckich, takich jak Chiny, obserwujemy przewagę innych szczepów i większą różnorodność tamtejszych szczepów. W Europie, podczas gdy PPV podobny do 27a dominuje w stadach loch, szczepy w populacjach dzików są bardziej zróżnicowane genetycznie.
Czy stosowanie skutecznych szczepionek mogło odegrać jakąś rolę we wpływie na ewolucję parwowirusa?
Nie musimy winić szczepionki za te nowe mutanty lub nowe szczepy. Wczesna hipoteza głosiła, że pojawienie się nowych profili kapsydów może wynikać z adaptacji wirusa do szczepionek. Te szczepy były czasami nazywane mutantami, którym udało się uciec. Jednak w naszych badaniach mogliśmy zobaczyć, jak bardzo przystosowana odmiana może wyróżniać się spośród innych, ponieważ skutecznie z nimi konkurowała. Szczepienie może nawet zmniejszyć pewną różnorodność genetyczną. Zmienność genetyczna zwykle występuje, gdy wirus ma nieco większą swobodę replikacji, co nie ma miejsca w przypadku szczepień. Szczepienie wywiera poważną presję selekcyjną na dominację niektórych szczepów. Dlatego ważne jest, aby monitorować populacje dzików, które nie są szczepione i dlatego zazwyczaj mają większą różnorodność genetyczną pod kątem parwowirusa świń i innych wirusów.
Uważasz, że nowe odkrycia dotyczące szczepionek są mile widziane, biorąc pod uwagę pojawienie się różnych dominujących szczepów wirusa w populacjach świń oraz reakcję, jaką mogą one mieć na tradycyjne szczepionki?
Ulepszanie technologii szczepionek musi być procesem ciągłym. Musimy pamiętać, że ten wirus ma wysoki współczynnik mutacji i nigdy nie przestanie ulegać zmianom. Podkreślam również znaczenie monitorowania tych zmian w krajach o dużych systemach produkcji trzody chlewnej. Ten proces ewolucyjny jest powiązany geograficznie, dlatego firmy produkujące szczepionki, jak również producenci trzody chlewnej i lekarze weterynarii muszą posiadać te informacje.