veterinaryВетеринария сегодняVeterinary Science Today2304-196X2658-6959"Veinard"10.29326/2304-196X-2022-11-4-367-374veterinary-682Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ | БИОТЕХНОЛОГИЯORIGINAL ARTICLES | BIOTECHNOLOGYИммунобиологические свойства инактивированных вакцин против высокопатогенного гриппа птиц, изготовленных на основе антигенов штаммов вируса гриппа подтипа А/Н5N1 различной вирулентностиImmunobiological properties of inactivated anti-highly pathogenic avian influenza vaccines based on antigens of А/Н5N1 avian influenza virus strains of different virulencehttps://orcid.org/0000-0001-6802-9940ФроловС. В.FrolovS. V.

Sergey V. Frolov, Candidate of Science (Veterinary Medicine), Head of Department for Avian Disease Prevention

Vladimir

frolov@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1659-3256ЧвалаИ. А.ChvalaI. A.

Ilya A. Chvala, Candidate of Science (Veterinary Medicine), Deputy Director for Research

Vladimir

chvala@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9672-8594МорозН. В.MorozN. V.

Natalya V. Moroz, Candidate of Science (Veterinary Medicine), Deputy Director for Production

Vladimir

moroz@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1898-4576КулаковВ. Ю.KulakovV. Yu.

Vladimir Yu. Kulakov, Candidate of Science (VeterinaryMedicine), Leading Researcher, Laboratory for Avian Diseases Prevention

Vladimir

kulakov@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9376-4728СосипатороваВ. Ю.SosipatorovaV. Yu.

Viktoriya Yu. Sosipatorova, Candidate of Science (Biology), Junior Researcher, Reference Laboratory for Avian Viral Diseases

Vladimir

sosipatorova@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1681-5795АндрейчукД. Б.AndreychukD. B.

Dmitry B. Andreychuk, Candidate of Science (Biology), Head of Reference Laboratory for Avian Viral Diseases

Vladimir

andreychuk@arriah.ruFGBI «Federal Centre for Animal Health» (FGBI «ARRIAH»)Russian Federation202215122022114367374Copyright © Фролов С.В., Чвала И.А., Мороз Н.В., Кулаков В.Ю., Сосипаторова В.Ю., Андрейчук Д.Б., 20222022Фролов С.В., Чвала И.А., Мороз Н.В., Кулаков В.Ю., Сосипаторова В.Ю., Андрейчук Д.Б.Frolov S.V., Chvala I.A., Moroz N.V., Kulakov V.Y., Sosipatorova V.Y., Andreychuk D.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://veterinary.arriah.ru/jour/article/view/682

Антиген вируса низкопатогенного гриппа птиц подтипа H5N1 штамма «Ямал» в составе инактивированной эмульгированной вакцины способен индуциро­вать выработку напряженного иммунитета у кур против высокопатогенного гриппа птиц. Инактивированные эмульсионные вакцины на основе антигена вируса низкопатогенного гриппа птиц подтипа Н5N1 штамма «Ямал» и антигена вируса высокопатогенного гриппа птиц подтипа Н5N1 штамма А/chicken/Primorsky/85/08 способны вызывать дозозависимый перекрестный иммунитет в отношении актуальных вирусов высокопатогенного гриппа птиц под­типов Н5N1 и H5N8. Так, для защиты 95% вакцинированной птицы прививная доза антигена вируса низкопатогенного гриппа птиц подтипа Н5N1 штамма «Ямал» против вируса высокопатогенного гриппа птиц подтипа Н5N1 штамма А/chicken/Primorsky/85/08 в прививном объеме вакцины должна составлять не менее 609 ГАЕ и против вируса высокопатогенного гриппа птиц подтипа Н5N8 штамма A/duck/KChR/1590-20/20 – 255 ГАЕ. Аналогичный показатель, установленный для антигена вируса высокопатогенного гриппа птиц подтипа Н5N1 штамма А/chicken/Primorsky/85/08 против вируса высокопатогенного гриппа птиц подтипа Н5N8 штамма A/duck/KChR/1590-20/20, должен составлять не менее 294 ГАЕ. Протективный эффект испытанных инактивированных вакцин связан с напряженностью гуморального иммунитета птицы. Прогнозируемый титр антител к гомологичным антигенам, при котором ожидаемая защита вакцинированной птицы достигнет 95%, составил величину 1:538, или 9,1 log2. Инактивированная вакцина против гриппа птиц Н5 на основе антигена вируса низкопатогенного гриппа птиц подтипа H5N1 штамма «Ямал» обладает высокой иммуногенной активностью и защищает птиц при заражении вирусом высокопатогенного гриппа птиц подтипов Н5N1 и Н5N8.

Antigen of H5N1 low pathogenic avian influenza virus Yamal strain included in the inactivated emulsion vaccine is able to induce strong immunity against highly pathogenic avian influenza in chickens. Inactivated emulsion vaccines based on antigen of H5N1 low pathogenic avian influenza virus Yamal strain and antigen of H5N1 highly pathogenic avian influenza virus А/chicken/Primorsky/85/08 strain are capable of inducing dose-dependent cross immunity against current Н5N1 and H5N8 highly pathogenic avian influenza viruses. Thus, inoculation dose of H5N1 low pathogenic avian influenza virus Yamal strain antigen required for pro­tection of 95% of chickens against H5N1 highly pathogenic avian influenza virus А/chicken/Primorsky/85/08 strain and against H5N8 highly pathogenic avian influenza virus A/duck/KChR/1590-20/20 in the vaccine inoculation volume shall be at least 609 HAU and 255 HAU, respectively. The inoculation dose of H5N1 highly pathogenic avian influenza virus А/chicken/Primorsky/85/08 strain antigen for protection from H5N8 highly pathogenic avian influenza virus A/duck/KChR/1590-20/20 strain shall be at least 294 HAU. Protective effect of the tested inactivated vaccines was associated with humoral immunity level in poultry. Predicted titre of antibodies to homologous virus antigens conferring expected 95% protection of vaccinated poultry was 1:538 or 9.1 log2. Inactivated vaccine based on H5N1 low pathogenic avian influenza virus Yamal strain antigen demonstrates its high immunogenicity in chickens infected with Н5N1 and Н5N8 highly pathogenic avian influenza influenza virus.

инактивированная вакцинаантиген вируса низкопатогенного гриппа птициммунитетпротективный титр антителвысокопато¬генный грипп птиц подтипа Н5inactivated vaccinelow pathogenic avian influenza (LPAI) virus antigenimmunityprotective antibody titreH5 highly pathogenic avian influenza (HPAI)Работа выполнена за счет средств ФГБУ «ВНИИЗЖ» в рамках тематики научно-исследовательских работ «Ветеринарное благополучие».The study was funded by the FGBI «ARRIAH» within the framework of «Veterinary Welfare» research work.ReferencesAvian influenza (including infection with pathogenicity avian influenza viruses). In: WOAH. Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals. Chapter 3.3.4. Режим доступа: https://www.oie.int/fileadmin/Home/eng/Health_standards/tahm/3.03.04_AI.pdf (дата обращения: 28.02.2022).Avian influenza (including infection with pathogenicity avian influenza viruses). In: WOAH. Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals. Chapter 3.3.4. Available at: https://www.oie.int/fileadmin/Home/eng/Health_standards/tahm/3.03.04_AI.pdf (date of access: 28.02.2022).Зиняков Н. Г., Андриясов А. В., Овчинникова Е. В., Козлов А. А., Жестков П. Д., Андрейчук Д. Б., Чвала И. А. Анализ маркерных замен изолята вируса гриппа A/chicken/Astrakhan/2171-1/2020 H5N8, выделенного на территории Астраханской области. Ветеринария сегодня. 2021; (2): 132–137. DOI: 10.29326/2304-196X-2021-2-37-132-137.Zinyakov N. G., Andriyasov A. V., Ovchinnikova Ye. V., Kozlov A. A., Zhestkov P. D., Andreychuk D. B., Chvala I. A. Analysis of marker substitutions in A/chicken/Astrakhan/2171-1/2020 H5N8 isolate of avian influenza virus recovered in the Astrakhan Oblast. Veterinary Science Today. 2021; (2): 132–137. DOI: 10.29326/2304-196X-2021-2-37-132-137.Zecchin B., Goujgoulova G., Monne I., Salviato A., Schivo A., Slavcheva I., et al. Evolutionary dynamics of H5 highly pathogenic avian influenza viruses (clade 2.3.4.4B) circulating in Bulgaria in 2019–2021. Viruses. 2021; 13 (10):2086. DOI: 10.3390/v13102086.Zecchin B., Goujgoulova G., Monne I., Salviato A., Schivo A., Slavcheva I., et al. Evolutionary dynamics of H5 highly pathogenic avian influenza viruses (clade 2.3.4.4B) circulating in Bulgaria in 2019–2021. Viruses. 2021; 13 (10):2086. DOI: 10.3390/v13102086.World Health Organization. Antigenic and genetic characteristics of zoonotic influenza A viruses and development of candidate vaccine viruses for pandemic preparedness = Caractéristiques génétiques et antigéniques des virus grippaux A zoonotiques et mise au point de virus vaccinaux candidats pour se préparer à une pandémie. Weekly Epidemiological Record = Relevé épidémiologique hebdomadaire. 2021; 96 (12): 88–104. Режим доступа: https://apps.who.int/iris/handle/10665/340335.World Health Organization. Antigenic and genetic characteristics of zoonotic influenza A viruses and development of candidate vaccine viruses for pandemic preparedness = Caractéristiques génétiques et antigéniques des virus grippaux A zoonotiques et mise au point de virus vaccinaux candidats pour se préparer à une pandémie. Weekly Epidemiological Record = Relevé épidémiologique hebdomadaire. 2021; 96 (12): 88–104. Available at: https://apps.who.int/iris/handle/10665/340335.Tian J., Li M., Bai X., Li Y., Wang X., Wang F., et al. H5 low pathogenic avian influenza viruses maintained in wild birds in China. Vet. Microbiol. 2021; 263:109268. DOI: 10.1016/j.vetmic.2021.109268.Tian J., Li M., Bai X., Li Y., Wang X., Wang F., et al. H5 low pathogenic avian influenza viruses maintained in wild birds in China. Vet. Microbiol. 2021; 263:109268. DOI: 10.1016/j.vetmic.2021.109268.Акшалова П. Б., Зиняков Н. Г., Андриясов А. В., Жестков П. Д., Никонова З. Б., Колосов С. Н., Чвала И. А. Генетический анализ нуклеотидных последовательностей гена нейраминидазы изолятов вируса высокопатогенного гриппа птиц A/H5N8, выделенных на территории Российской Федерации в 2020 году. Ветеринария сегодня. 2021; 10 (4): 301–307. DOI: 10.29326/2304-196X-2021-10-4-301-307.Akshalova P. B., Zinyakov N. G., Andriyasov A. V., Zhestkov P. D., Nikonova Z. B., Kolosov S. N., Chvala I. A. Genetic analysis of nucleotide sequences of neuraminidase gene of highly pathogenic avian influenza A/H5N8 virus isolates recovered in the Russian Federation in 2020. Veterinary Science Today. 2021; 10 (4): 301–307. DOI: 10.29326/2304-196X-2021-10-4-301-307.Brugh M., Beard C. W., Stone H. D. Immunization of chickens and turkeys against avian influenza with monovalent and polyvalent oil emulsion vaccines. Am. J. Vet. Res. 1979; 40 (2): 165–169. PMID: 464352.Brugh M., Beard C. W., Stone H. D. Immunization of chickens and turkeys against avian influenza with monovalent and polyvalent oil emulsion vaccines. Am. J. Vet. Res. 1979; 40 (2): 165–169. PMID: 464352.Lee C. W., Senne D. A., Suarez D. L. Effect of vaccine use in the evolution of Mexican lineage H5N2 avian influenza virus. J. Virol. 2004; 78 (15): 8372–8381. DOI: 10.1128/JVI.78.15.8372-8381.2004.Lee C. W., Senne D. A., Suarez D. L. Effect of vaccine use in the evolution of Mexican lineage H5N2 avian influenza virus. J. Virol. 2004; 78 (15): 8372–8381. DOI: 10.1128/JVI.78.15.8372-8381.2004.Kayali G., Kandeil A., El-Shesheny R., Kayed A. S., Gomaa M. R., Kutkat M. A., et al. Do commercial avian influenza H5 vaccines induce cross-reactive antibodies against contemporary H5N1 viruses in Egypt? Poult. Sci. 2013; 92 (1): 114–118. DOI: 10.3382/ps.2012-02637.Kayali G., Kandeil A., El-Shesheny R., Kayed A. S., Gomaa M. R., Kutkat M. A., et al. Do commercial avian influenza H5 vaccines induce cross-reactive antibodies against contemporary H5N1 viruses in Egypt? Poult. Sci. 2013; 92 (1): 114–118. DOI: 10.3382/ps.2012-02637.Poetri O. N., Van Boven M., Koch G., Stegeman A., Claassen I., Wayan Wisaksana I., Bouma A. Different cross protection scopes of two avian influenza H5N1 vaccines against infection of layer chickens with a heterologous highly pathogenic virus. Res. Vet. Sci. 2017; 114: 143–152. DOI: 10.1016/j.rvsc.2017.04.005.Poetri O. N., Van Boven M., Koch G., Stegeman A., Claassen I., Wayan Wisaksana I., Bouma A. Different cross protection scopes of two avian influenza H5N1 vaccines against infection of layer chickens with a heterologous highly pathogenic virus. Res. Vet. Sci. 2017; 114: 143–152. DOI: 10.1016/j.rvsc.2017.04.005.Lewis N. S., Banyard A. C., Whittard E., Karibayev T., Al Kafagi T., Chvala I., et al. Emergence and spread of novel H5N8, H5N5 and H5N1 clade 2.3.4.4 highly pathogenic avian influenza in 2020. Emerg. Microbes. Infect. 2021; 10 (1): 148–151. DOI: 10.1080/22221751.2021.1872355.Lewis N. S., Banyard A. C., Whittard E., Karibayev T., Al Kafagi T., Chvala I., et al. Emergence and spread of novel H5N8, H5N5 and H5N1 clade 2.3.4.4 highly pathogenic avian influenza in 2020. Emerg. Microbes. Infect. 2021; 10 (1): 148–151. DOI: 10.1080/22221751.2021.1872355.Shichinohe S., Okamatsu M., Yamamoto N., Noda Y., Nomoto Y., Honda T., et al. Potency of an inactivated influenza vaccine prepared from a non-pathogenic H5N1 virus against a challenge with antigenically drifted highly pathogenic avian influenza viruses in chickens. Vet. Microbiol. 2013; 164 (1–2): 39–45. DOI: 10.1016/j.vetmic.2013.01.041.Shichinohe S., Okamatsu M., Yamamoto N., Noda Y., Nomoto Y., Honda T., et al. Potency of an inactivated influenza vaccine prepared from a non-pathogenic H5N1 virus against a challenge with antigenically drifted highly pathogenic avian influenza viruses in chickens. Vet. Microbiol. 2013; 164 (1–2): 39–45. DOI: 10.1016/j.vetmic.2013.01.041.Swayne D. E., Lee C. W., Spackman E. Inactivated North American and European H5N2 avian influenza virus vaccines protect chickens from Asian H5N1 high pathogenicity avian influenza virus. Avian Pathology. 2006; 35 (2): 141–146. DOI: 10.1080/03079450600597956.Swayne D. E., Lee C.W., Spackman E. Inactivated North American and European H5N2 avian influenza virus vaccines protect chickens from Asian H5N1 high pathogenicity avian influenza virus. Avian Pathology. 2006; 35 (2): 141–146. DOI: 10.1080/03079450600597956.Ирза В. Н., Волков М. С., Варкентин А. В., Фролов С. В., Алтунин Д. А. Протективные свойства отечественных серийных и экспериментальных вакцин в отношении вирусов высоковирулентного гриппа птиц подтипов H5N1 и H5N8, изолированных в 2015–2016 гг. Птица и птицепродукты. 2017; 6: 12–18. eLIBRARY ID: 30731041.Irza V. N., Volkov M. S., Varkentin A. V., Frolov S. V., Altunin D. A. The protective features of domestic serial and experimental vaccines with regard to highly pathogenic avian influenza of H5N1 and H5N8 types isolated in 2015–2016. Poultry & Chicken Products. 2017; 6: 12–18. eLIBRARY ID: 30731041. (in Russ.)Kapczynski D. R., Pantin-Jackwood M. J., Spackman E., Chrzastek K., Suarez D. L., Swayne D. E. Homologous and heterologous antigenic matched vaccines containing different H5 hemagglutinins provide variable protection of chickens from the 2014 U.S. H5N8 and H5N2 clade 2.3.4.4 highly pathogenic avian influenza viruses. Vaccine. 2017; 35 (46): 6345– 6353. DOI: 10.1016/j.vaccine.2017.04.042.Kapczynski D. R., Pantin-Jackwood M. J., Spackman E., Chrzastek K., Suarez D. L., Swayne D. E. Homologous and heterologous antigenic matched vaccines containing different H5 hemagglutinins provide variable protection of chickens from the 2014 U.S. H5N8 and H5N2 clade 2.3.4.4 highly pathogenic avian influenza viruses. Vaccine. 2017; 35 (46): 6345–6353. DOI: 10.1016/j.vaccine.2017.04.042.Poetri O. N., Van Boven M., Koch G., Stegeman A., Claassen I., Wayan Wisaksana I., Bouma A. Different cross protection scopes of two avian influenza H5N1 vaccines against infection of layer chickens with a heterologous highly pathogenic virus. Res. Vet. Sci. 2017; 114: 143–152. DOI: 10.1016/j.rvsc.2017.04.005.Poetri O. N., Van Boven M., Koch G., Stegeman A., Claassen I., Wayan Wisaksana I., Bouma A. Different cross protection scopes of two avian influenza H5N1 vaccines against infection of layer chickens with a heterologous highly pathogenic virus. Res. Vet. Sci. 2017; 114: 143–152. DOI: 10.1016/j.rvsc.2017.04.005.Swayne D., Sims L. Avian influenza. In: Veterinary Vaccines: Principles and Applications. Ed. by S. Metwally, G. Viljoen, A. El Idrissi. 1st ed. Chichester: John Wiley & Sons Limited; FAO; 2021; Chapter 18: 229–251. Режим доступа: https://www.fao.org/3/cc2031en/cc2031en.pdf.Swayne D., Sims L. Avian influenza. In: Veterinary Vaccines: Principles and Applications. Ed. by S. Metwally, G. Viljoen, A. El Idrissi. 1st ed. Chichester: John Wiley & Sons Limited; FAO; 2021; Chapter 18: 229–251. Available at: https://www.fao.org/3/cc2031en/cc2031en.pdf.Закс Л. Статистическое оценивание. М.: Статистика; 1976. 598 с.Sachs L. Statiatische Auswertungsmethoden. Berlin: Springer-Verlag; 1972. 545 s. DOI: 10.1007/978-3-662-10037-0. (in German)Ферстер Э., Ренц Б. Методы корреляционного и регрессионного анализа. М.: Финансы и статистика; 1983. 304 с.Förster E., Rönz B. Methoden der Korrelations- und Regressionsanalyse. Berlin: Die Wirtschaft; 1979. 324 s. (in German)Ван дер Ваден Б. Л. Математическая статистика. М.: Издательство иностранной литературы; 1960. 434 с.Van der Waerden B. L. Mathematische Statistik. Berlin: Springer-Verlag; 1957. 360 s. (in German)Урбах В. Ю. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях. М.: Медицина; 1975. 297 с.Urbakh V. Yu. Statistical analysis in biological and medical research. Moscow: Medicina; 1975. 297 p. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.