Desenvolvimento de vacinas contra Bronquite infecciosa

MV MSc. PhD. Jorge Luis Chacón

Generalidades

Jorge Luis Chacón

Reference: World Livestock Disease Atlas:” A QuantitativeAnalysis of Global Animal Health Data (2006-2009)”. TheWorld Bank. 2011.

Generalidades• BI: segunda doença mais custosa da avicultura mundial!!!

• BI no Brasil: perdas em fertilidade, conversão alimentar e condenação ao abate.

Tabela. Estimativa de perdas por BI no estado de Paraná (Assayag e col, 2012).

Jorge Luis Chacón

Generalidades

Jorge Luis Chacón

Porque a vacina não protege?

Devo colocar mais vacinas?

Títulos altos para BI? Mas eu vacino...

Estou errando na vacinação?

Foi problema da vacina?

Que vírus tenho na granja?

Estou usando a cepa vacinal certa?

Ferramentas para o diagnóstico e controle

Caracterização :

• Sorológica: vírus neutralização

o Requer de soros de referência

o Técnica pouco utilizada

• Molecular: PCR - sequenciamentogene S1

o Resultados disponíveis no banco de genes para análise

o Rápida e amplamente utilizada

o Permite estudos epidemiológicos

o “Alta correlação com proteção”

Jorge Luis Chacón

Ferramentas para o diagnóstico e controle

Porque é difícil controlar BI:

Jorge Luis Chacón

H120 M41

H120 VAR

S M41

Ferramentas para o diagnóstico e controle

Gene S1:

• Codifica epítopos onde os anticorpos neutralizantes se ligam.

• Glicoproteína S1 é a parte do vírus que se liga à célula hospedeira.

• Permite a determinação/classificação de sorotipo.

• Altamente relacionada à imunidade protetiva.

Sequenciamento gene S1:• Total ou parcial?• Se parcial, que parte do gene?

Jorge Luis Chacón

Ferramentas para o diagnóstico e controle

Jorge Luis Chacón

S1 S2L 1a 1 3a 3b E M 5a 5b N

1 2 3

HVRs

38 - 67 91 - 141 274 - 387 cleavage

Transmembrane region

S

Estratégias para o controle Estratégias baseadas na cepa vacinal:

Suspeita vírus

variante

Detecção vírus variante

Disseminaçãodo genótipo(s) dominante(s)

Afeta trato respiratório/renal/

reprodutivo

Semelhança com cepas vacinais

(Mass)

Analisar perdas econômicas

Semelhança com vacinas disponíveis

OBSERVAÇÕES DE CAMPO

CARACTERIZAÇÃO MOLECULAR

ESTUDOS EPIDEMIOLÓGICOS

ESTUDOS DE PATOGENICIDADE

AVALIÇÃO DA PROTEÇÃO CONFERIDA POR CEPAS VACINAIS HETERÓLOGAS

ANÁLISE SOROLÓGICO

DEFINIÇÃO DA ESTRATÉGIA DE CONTROLE

Estratégias para o controle

Jorge Luis Chacón

Estratégias baseada na cepa vacinal:ESTRATÉGIAS

BIOSEGURANÇA E CONTINUAÇÃO COM

VACINAS DISPONÍVEIS

• Aparentemente não ésuficiente.

• Já conhecemos oscustos e resultados.

DESENVOLVIMENTO DE VACINA COM CEPA

LOCAL

• Não há introdução decepas novas.

• Proteção homóloga émelhor que aheteróloga.

• Cuidados nodesenvolvimento

IMPORTAÇÃO DE CEPAS

ESTRANGEIRAS

• Proteção heteróloga.• Risco de criar novas

variantes é maior.• Informação molecular

sugere eficácia variável.

Estratégias para o controle Proteção heteróloga:

Vacina Mass Vacina 793/B Proteção QX

Vacina Mass Vacina 793/B Proteção Q1

Vacina Mass Vacina CONN Proteção Q1

Vacina Mass Vacina ARK Proteção New GA

Vacina Mass Vacina 793/B Proteção Var2

Vacina Mass Vacina 793/B Proteção D1456

Vacina Mass Vacina 793/B Proteção GA08

Vacina Mass Vacina 793/B Proteção ARK

Vacina Mass Vacina ARK Proteção New GAProteção GA08

>80% Proteção 50-80% Proteção <50% Proteção

Vacina 793/B

Estratégias para o controle: caso Brasil

O que se sabe:• Existem cepas Mass e BR-I (Chacón e col., 2011; Felippe e col., 2010; Fraga e col, 2013; Montasier e col.,

2010).

• BR-I tem alta prevalência e está amplamente espalhada no Brasil (Fraga e col., 2013).

• Isolados BR-I apresentam alta semelhança genética entre eles• Isolados BR-I são divergentes da cepa Mass e das outras cepas vacinais disponíveis

comercialmente no mundo

Perguntas a responder:• A cepa BR-I é patogénica?

• Vacinas Massachusetts protegem contra uma cepa virulenta da BR-I?

Jorge Luis Chacón

Estratégias para o controle: caso Brasil

Patogenicidade da cepa BR-I (variante brasileira):• No campo: (Assayag e col, 2012)

Jorge Luis Chacón

o “nos períodos de maior ocorrência de sinais clínicos econdenação, os vírus variantes são mais prevalentes”.

o 97.4 a 99.8% de semelhança genética entre os vírusvariantes isolados; e 61,7 a 68,8% com a cepa Mass.

o Lesões histopatológicas em traqueia e rim.

No laboratório: (Chacón e col, 2012)

Estratégias para o controle: caso Brasil

Estudo de proteção heteróloga 1 em aves SPF

Jorge Luis Chacón Figura. Proteção contra dano ciliar 5 dpi

DiaH120

(3.4 log10/dose)Mass “invasiva”(3.5 log10/dose)

Controle

1 Vacinação (ocular) Vacinação (ocular) -

56 Desafio BR-I Desafio BR-I Desafio BR-I

61 Teste ciliar Teste ciliar Teste ciliar

Fig. Escore de ciliostasis 5 dpi

Estratégias para o controle: caso Brasil

Estudo de proteção heteróloga 2 em frangos de corte

Jorge Luis Chacón Fig. Proteção contra dano ciliar 5 e 6 dpi

DiaH120

(2.8 log10/dose)H120

(2.8 log10/dose)Controle

1 Vacinação (spray) Vacinação (ocular) -

21 Desafio BR-I Desafio BR-I Desafio BR-I

26/27 Teste ciliar Teste ciliar Teste ciliar

Fig. Escore de ciliostasis 5 e 6 dpi

Challenge:5.2 log10

EID50/dose

Challenge:5.2 log10

EID50/dose

Estratégias para o controle: caso Brasil

Estratégias baseadas na cepa vacinal:Suspeita

vírus variante

Detecção vírus variante BR-I

Ampla disseminaçãodo genótipo

dominante BR-I

Afeta trato respiratório e reprodutivo

Diferente do Massachusetts

Insuficiente com perdas

econômicas

Baixa relação com vacinas disponíveis

OBSERVAÇÕES DE CAMPO

CARACTERIZAÇÃO MOLECULAR

ESTUDOS EPIDEMIOLÓGICOS

ESTUDOS DE PATOGENICIDADE

AVALIÇÃO DA PROTEÇÃO CONFERIDA POR CEPAS VACINAIS

ANÁLISE SOROLÓGICO

DESENVOLVER VACINAS COM CEPAS AUTÓCTONAS

Etapas críticas no desenvolvimento de vacinas

Etapas:

1. Confirmação da pureza da cepa vacinal e de desafio

2. Avaliação da segurança: como fazer?

3. Preparação do modelo de desafio

4. Avaliação da proteção: como avaliar?

Jorge Luis Chacón

Etapas críticas no desenvolvimento de vacinas

1. Confirmação da pureza da cepa vacinal e de desafio

o Ausência outros agentes (Ex. NDV, IBDV, AMPV, reovirus...)

o Duas cepas de IBV: sequenciamento não é suficiente.

Jorge Luis Chacón

Inóculo contaminado

Inóculo contaminado

Etapas críticas no desenvolvimento de vacinas

2. Avaliação da segurança (usando teste ciliar)

Etapas críticas no desenvolvimento de vacinas

2. Avaliação da segurança (usando teste ciliar)

VIDEO!!!

Etapas críticas no desenvolvimento de vacinas

3. Preparação do modelo de desafio

- Escolher um vírus patogênico (pureza)

- Definir título de infeção

- Momento da avaliação do efeito patogênico (4 a 7 dpi)

- Parâmetro(s) de avaliação

Etapas críticas no desenvolvimento de vacinas

3. Preparação do vírus de desafio

• Teste ciliar:

Fig. Escore de ciliostasis 5 e 7 dpi

DiaBR-59/39

(4 log10/dose)BR-59/39

(4.5 log10/dose)BR-59/39

(5 log10/dose)Controle

1 Alojamento Alojamento Alojamento -

21 Desafio BR-I Desafio BR-I Desafio BR-I -

26/28 Teste ciliar Teste ciliar Teste ciliarTeste ciliar

Etapas críticas no desenvolvimento de vacinas

3. Preparação do vírus de desafio

Teste ciliar:

Fig. Escore de ciliostasis 5 e 7 dpi

Dia BR-62(4.5 log10/d)

BR-447(4.5 log10/d)

BR-449(4.75 log10/d)

BR-59(5.3 log10/d)

Controle

1 Alojamento Alojamento Alojamento Alojamento -

21 Desafio BR-I Desafio BR-I Desafio BR-I Desafio BR-I -

26/28 Teste ciliar Teste ciliar Teste ciliar Teste ciliarTeste ciliar

Etapas críticas no desenvolvimento de vacinas

4. Avaliação da proteção

- Sinais clínicos

- Atividade ciliar (teste da ciliostase)

- Re-isolamento viral

- Carga viral (qPCR)

- Alterações microscópicas (traqueia e rins)

- Efeito sobre ganho de peso vivo

Etapas críticas no desenvolvimento de vacinas

4. Avaliação da proteção (Cevac IBird)

Fig. Ganho de peso diário 5/6 após desafio Fig. Escore clínico 5/6 dias após desafio

Dia 1/96(2.2 log10/d)

1/96(2.4 log10/d)

1/96(3 log10/d)

1/96(3.2 log10/d)

Controle

1 Vacinação Vacinação Vacinação Vacinação -

14 Desafio 793/B Desafio 793/B Desafio 793/B Desafio 793/B Desafio 793/B

21 Desafio 793/B Desafio 793/B Desafio 793/B Desafio 793/B Desafio 793/B

5dpch Avaliação Avaliação Avaliação Avaliação Avaliação

Etapas críticas no desenvolvimento de vacinas

4. Avaliação da proteção (Cevac IBird)

Fig. Proteção contra dano ciliar Fig. Eliminação de vírus de desafio

Etapas críticas no desenvolvimento de vacinas

4. Avaliação da proteção (Cevac IBird)

Fig. Escore microscópico em traqueia Fig. Escore microscópico em rim

Conclusões finais• Existe uma correlação direta entre identidade genética e nível de proteção

• A escolha da cepa vacinal é fundamental nos programas de imunização

• A estratégia a ser escolhida depende da realidade da região/país a controlar

o As cepas BR-I e Mass têm alta prevalência no Brasil

o Os recentes problemas de BI diagnosticados no Brasil possuem grande envolvimento da cepa BR-I

o A cepa BR-I tem baixa relação genética com todas as cepas vacinais disponíveis

o Existe comprovação de perdas relacionadas a BR-I no Brasil

• É importante a correta seleção, estudo e preparação de amostras para serem usadas como cepas vacinais e de desafio.

• Eficácia de uma vacina depende da dose da vacina e da cepa de desafio, do método e do momento da avaliação.

Jorge Luis Chacón

Obrigado

Gracias

Thank you

jorge.chacon@ceva.com