Ajuvan yang diubah dari vaksin penyakit mulut dan kuku meningkatkan respons imun dan perlindungan dari tantangan virus

Read Also

Penyakit mulut dan kuku (PMK) adalah penyakit infeksi virus yang membentuk vesikel di mulut dan kuku artiodactyl, seperti babi, sapi, domba, dan kambing, yang mengakibatkan penurunan berat badan, penurunan produksi susu, dan keterlambatan pertumbuhan. Penyakit ini dapat menyebar dengan cepat tidak hanya melalui kotoran hewan yang terinfeksi, tetapi juga melalui pakan, kendaraan, dan manusia yang terkontaminasi. Dengan demikian, kerusakan ekonomi cukup besar setelah wabah terjadi. Oleh karena itu, PMK tunduk pada peraturan internasional untuk perdagangan global ternak dan produknya. Pemberian vaksin adalah metode yang sangat efektif untuk mencegah PMK. Pemilihan ajuvan yang tepat adalah faktor terpenting dalam menentukan kemanjuran vaksin ini. Untuk memastikan respons yang cepat dan tepat terhadap wabah PMK, kami sebelumnya menyelidiki respons imun dan efek perlindungan untuk mengembangkan vaksin, dengan tujuan mengidentifikasi vaksin dengan imunogenisitas dan perlindungan terbaik terhadap virus O/Andong/SKR/2010, yang diisolasi selama wabah PMK di Korea pada tahun 2010 dan 2011. Dalam penelitian lain, percobaan menggunakan ISA 201, ISA 206, Karbigen, Emulsigen-D (ED), dan aluminium hidroksida (Al(OH)3; AL), gel untuk memilih bahan pembantu untuk babi dan babi. kambing perah. ED dengan gel AL menghasilkan kekebalan dan efek perlindungan yang lebih kuat dibandingkan dengan ED saja. Jadi, masih harus ditentukan apakah adjuvant berbasis minyak ISA 201 dan ISA 206 yang dicampur dengan gel menghasilkan respon imun yang lebih baik.

Dalam studi pengembangan vaksin untuk PMK, diinginkan bahwa ajuvan diterapkan langsung ke hewan target yang rentan. Namun, eksperimen semacam itu memakan waktu dan mahal pada babi dan sapi. Sulit untuk mendapatkan data yang menentukan secara tepat seperti kematian dan variasi berat badan dalam menangani hewan berukuran besar atau sedang karena analisis subjektif dari perlindungan atau keamanan. Oleh karena itu, untuk membuat perbandingan yang cepat dan akurat dari ajuvan yang baru dikembangkan menggunakan model tikus, dan di ukur kekebalan pada setiap serotipe menggunakan vaksin yang mengandung serotipe O, A, atau Asia1, yang telah digunakan untuk pengendalian penyakit di negara-negara Asia dan diperiksa kemampuan keselamatan dan perlindungan masing-masing adjuvant. Hasilnya dibandingkan dengan babi, hewan target.

Pemilihan bahan pembantu dalam formulasi vaksin PMK penting untuk kekebalan dan perlindungan awal dan jangka panjang. Kami sebelumnya menyelidiki imunogenisitas dan antigenisitas ajuvan vaksin menggunakan babi dan kambing perah sebagai hewan target untuk vaksin PMK. Gel Al(OH)3 (AL) adalah ajuvan yang paling umum digunakan dalam vaksin komersial. Laporan sebelumnya menunjukkan bahwa AL menginduksi respon tipe Th2 pada model hewan, memfasilitasi penyebaran antibodi dari daerah yang disuntikkan. Selain itu, gel terbukti memainkan peran penting dalam respons memori dengan menginduksi diferensiasi makrofag. Vaksin PMK adjuvant gel saat ini hanya digunakan pada sapi, karena hanya memberikan kekebalan dalam waktu singkat, sehingga tidak cocok untuk digunakan pada babi. Selain itu, respon imun pada domba dan kambing lebih buruk dibandingkan dengan vaksin berbasis minyak. Komponen gabungan minyak dan AL telah digunakan untuk melindungi terhadap rabies pada sapi. Namun, komponen untuk PMK belum dipelajari. Kami memastikan bahwa stabilitas vaksin, yang berarti tidak ada pemisahan sebagai lapisan minyak dan lapisan air dalam isi vaksin percobaan, telah dipertahankan selama tiga bulan.

Dalam penelitian sebelumnya, kami menguji kombinasi minyak dengan gel untuk meningkatkan respon imun. Kami menemukan bahwa inokulasi dengan ED + AL menghasilkan efek superior pada babi atau kambing, hewan target. Kami secara tentatif menyimpulkan bahwa AL meningkatkan efek adjuvan ED; dalam penelitian ini, kami dengan demikian berusaha menunjukkan bahwa pencampuran dengan berbagai bahan pembantu minyak dan gel akan menginduksi perlindungan serupa pada tikus. Kami mengkonfirmasi sedikit peningkatan tingkat respon imun humoral pada kelompok ED + AL dan ISA 206 + AL dan penurunan tingkat kekebalan pada kelompok ISA 201 + AL. Oleh karena itu, tidak semua jenis vaksin minyak cenderung menginduksi reaksi kekebalan yang sama. Kami juga memeriksa reaktivitas paradigma Th1/Th2, yang merupakan indikator baru dari respon imun. Meskipun sebagian besar kelompok vaksinasi menunjukkan reaktivitas Th1 (respons sitokin IL-2) setelah stimulasi antigen setelah vaksinasi kedua, hanya kelompok vaksinasi ED dan ED + AL yang menunjukkan perubahan signifikan secara statistik dalam respons sitokin tipe Th2. Selanjutnya, kelompok vaksinasi ISA 201 dan ISA 206 menunjukkan tingkat sitokin Th1 dan Th2 yang tinggi pada hari-hari setelah vaksinasi kedua atau stimulasi antigen. Melalui pembentukan respon imun yang kuat untuk tipe Th1 dan Th2, kami mengkonfirmasi efek stimulasi imun dari adjuvant. Penambahan AL tidak menyebabkan perubahan substansial dalam pembentukan antibodi. Selain itu, penurunan berat badan terkait pada kelompok vaksinasi dengan gel AL ditambahkan ke stres terkait vaksinasi. Menurut hasil perlindungan menggunakan model tantangan, ISA 201 + AL dan ISA 206 + AL menunjukkan kinerja terbaik dalam reaksi kekebalan jangka pendek, menengah, dan panjang. Tingkat perlindungan vaksin minyak tidak tinggi dalam kasus penggunaan minyak saja, tetapi meningkat secara luar biasa ketika dicampur dengan gel. Sitokin tipe Th1 pada babi relatif kuat terdeteksi pada kelompok ED dan ISA 201, menunjukkan dampak potensial pada kemampuan perlindungan. Dalam NSP ELISA atau tes antibodi netralisasi virus pada babi, ISA 201 memiliki hasil terbaik. Meringkas hasil evaluasi kekebalan, keamanan, dan perlindungan hewan uji dan hewan target, kami menyarankan agar ISA 201 dan ISA 206 efektif. Dalam kasus ED + AL, efek kelangsungan hidup setelah periode jangka menengah (28 dpv) diamati. Pada penelitian sebelumnya telah dikonfirmasi bahwa penggunaan campuran DE dan gel dapat meningkatkan kemampuan proteksi pada hewan target. Namun, tidak ada penelitian yang meneliti potensi peningkatan langsung dari penggunaan campuran gel ISA 201 atau ISA206 dan AL, dan karenanya eksperimen tambahan pada hewan target diperlukan. Temuan saat ini sedikit berbeda dari percobaan kami sebelumnya menggunakan babi, di mana peningkatan kekebalan terdeteksi. Perbedaan kekebalan dan dosis yang disuntikkan menurut spesies, hewan laboratorium kecil (tikus) dan hewan target (babi), dapat menjelaskan temuan sumbang.

Kesimpulannya, penelitian ini menunjukkan peningkatan efek perlindungan dari penambahan AL ke ED, ISA 206, dan ISA201. Dalam kasus ISA 201, campuran ini menghasilkan penurunan tingkat imunitas humoral. Namun, ISA 201 dan ISA201 + AL menghasilkan respons imun yang dimediasi sel dan keamanan yang lebih baik pada tikus. Penurunan berat badan diamati untuk waktu yang singkat setelah vaksinasi pada kelompok ED dan ED + AL pasca vaksinasi. Karena penelitian ini menggunakan mencit, meskipun keamanan dan penurunan berat badan dapat diharapkan berbeda pada hewan besar dan menengah yang rentan terhadap PMK saat divaksinasi di lapangan, sebelum aplikasi ED, ISA 206 atau ISA 201 dengan gel di hewan target di lapangan, eksperimen yang dirancang untuk menentukan keamanannya pada hewan laboratorium kecil akan diperlukan. Vaksin adjuvant minyak dapat menyebabkan pembentukan lesi lokal di area yang disuntikkan. Jadi, untuk menghindari granuloma, studi jangka panjang dengan pengurangan volume vaksin harus dilakukan untuk mengidentifikasi apakah lesi tersebut meningkat atau menurun ketika gel AL ditambahkan ke vaksin. Selain itu, studi perbandingan tentang kekebalan jangka panjang pada hewan percobaan dan hewan target mungkin diperlukan untuk pengembangan vaksin baru.

Source:

10.1016/j.trivac.2016.04.006