ICRAD Novel Strategies to enhance vaccine immunity in neonatal livestock.

Smittsomme sykdommer hos husdyr fører til store økonomiske tap globalt, og truer i tillegg matsikkerhet og folkehelse. Vaksinasjon er fortsatt det mest kostnadseffektive verktøyet for å forebygge, håndtere og til og med utrydde sykdommer. De fleste vaksiner gir beskyttelse ved å indusere antistoffer, som kan overføres til avkommet gjennom morkaken eller gjennom råmelk tidlig etter fødselen. Slike maternelt avledede antistoffer (MDA) spiller en kritisk rolle for å beskytte nyfødte husdyr mot smittsomme sykdommer i løpet av deres tidlige liv. Imidlertid kan MDA også dempe immunresponsene hos nyfødte etter vaksinasjon ved å nøytralisere vaksinen før dyrene induserer en immunrespons. Så når MDA avtar, forblir immuniserte dyr sårbare for smittsomme sykdommer. I dette prosjektet vil vi utvikle og teste DNA vaksiner designet for å forbedre immunresponsene hos nyfødte dyr med MDA. Vi har fokusert på Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) hos griser. PRRSV regnes som den sykdommen som medfører den størst økonomiske belastningen for den globale svinindustrien med estimerte tap i Europa som overstiger 1,5 milliarder euro per år. MDA forstyrrer vaksinasjon av grisunger mot PPRSV, noe som fører til høy sårbarhet på tidspunktet for avvenning eller oppforing der MDA er lav og indusert immunitet ennå ikke er på plass. I prosjektet har vi laget vaksiner der PRRSV-antigener leveres spesifikt til dendrittisk celle (DC) som en metode for å forbedre immunresponsen. Vi har testet om en målrettet vaksine, etterfulgt av en svekket levende vaksine (MLV), forbedrer antistoffresponsen og øker vaksineeffektiviteten i grisunger med MDA. Forsøkene har vist at målstyrte vaksiner gav øke immunresponser i grisene, og vi jobber nå med å evaluere effekten på MDA. Utfyllende eksperimenter utføres for å bedre forstå de molekylære mekanismene bak den negative effekten av MDA på immunresponsene i grisunger.

-

Infectious diseases of livestock continue to cause a major financial impact globally, threatening food security and public health. Disease control measures comprise a combination of biosecurity with both preventative and therapeutic treatments. However, vaccination remains the most cost-effective tool by far to prevent, manage and even eradicate diseases. Maternally derived antibodies (MDA) play a critical role in protecting neonatal livestock against infectious diseases during their early life. However, MDA can dampen immune responses of neonates to vaccination through a number of distinct mechanisms, including the neutralisation of live attenuated vaccines and the inhibition of neonatal B cell responses. Thus, as MDA wanes immunised animals remain vulnerable to pathogen challenge. In this project, we will test a DNA vaccine strategy designed to enhance immune responses in neonatal animals with MDA. We will focus on porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) in pigs, for which the applicants have developed preliminary tools to counteract different mechanisms of MDA interference. PRRSV is considered the most economically important disease affecting the global pig industry with estimated losses in Europe exceeding €1.5 billion p.a. MDA interfere with neonatal vaccination against PPRSV leading to high vulnerability at the time of weaning or feedlot/fattening where MDA are low and active immunity is not yet in place. We will generate DNA vaccines where PRRSV antigens are fused to XCL1 or anti-MHC-II scFv, as dendritic cell (DC) targeting moieties that we have shown enhance immunogenicity. We will then test if a targeted DNA prime/modified live vaccine (MLV) boost vaccine strategy enhances cell mediated and antibody responses and increase vaccine efficacy in MDA+ piglets. Complementary in vitro experiments will be conducted using DC targeted antigens to understand how they counteract the MDA-negative effect on B-cell responses.