Ящур — высококонтагиозное, в большинстве случаев остропротекающее заболевание парнокопытных животных, сопровождающееся образованием везикул и эрозий на слизистых оболочках пищеварительного тракта, в межкопытной щели и венчике, а также на других безволосых участках кожи.
Ящур пока еще остается проблемой для многих стран. Раньше профилактика его основывалась главным образом на вакцинации крупного рогатого скота. Вакцинацию мелкого рогатого скота и свиней хотя и проводили, но часто недостаточно эффективно.
Вирус ящура характеризуется большой вариабельностью антигенной структуры. Различают семь антигенных типов вируса: О, А, С, SAT1, SAT2, SAT3 и Азия 1. Иммунизация или переболевание одним из них не создает защиты против других типов вируса ящура. Кроме того, существуют несколько десятков подтипов и вариантов вируса, существование которых затрудняет специфическую профилактику данного заболевания.
После переболевания вирус ящура может быть обнаружен у КРС спустя более года, у овец — спустя 6 месяцев. Персистенция вируса не обнаружена у свиней. Вирус ящура удалось выделить из глоточно-пищеводной области крупного рогатого скота через 539 дней после заражения. Однако клинически здоровые вирусоносители не являются эффективными распространителями вируса. Во время персистентной инфекции наблюдается быстрая эволюция вируса. Точечные мутации могут сопровождаться изменением вирулентности и антигенности.
РНК вируса ящура, как и РНК других вирусов, мутируют на несколько порядков чаще, чем клеточное ДНК. Полагают, что с этим связано отсутствие точного считавания в процессе копирования генома. Поэтому в организме инфицированного животного популяция вирусных геномов существует как «видовое» явление. Эта способность к быстрой геномной и антигенной изменчивости ответственна за существование 7 серотипов и множества антигенных вариантов внутри серотипов.
Из четырех структурных белков VP1, VP2, VP3 и VP4, образующих капсид вируса ящура, иммунодоминантным белком является VP1. Оказалось, что иммуногенность вакцины связана с полными вирионами (КОБ-частицами). Ан-тигенность вируса — значительно варьирует в зависимости от типовой и вариантной принадлежности. При испытании трехвалентной инактивированной вакцины установлено, что антиген А22 в 30 раз более иммуногенен, чем антиген О1. Антиген типа С3 занимал промежуточное положение. Для создания одинакового защитного эффекта требовалось 220 нг 1408-антигена типа О; 4,36 нг — типа С и 2,4 нг типа А. Продолжительность колострального иммунитета также зависит от типа вируса. Ревакцинация индуцирует более выраженный иммунный ответ, чем первичная вакцинация, при этом также отмечается расширение антигенной специфичности. Например, у животных, вакцинированных однократно, развивается выраженный типоспецифический иммунитет на введение только цельновирионного антигена (1408-антигена). В отличие от первичного иммунного ответа, ревакцинация гетеротипичными антигенами меньшей активности стимулирует образование гомо- и гетеротипических антител. У вакцинированных животных после реиммунизации цельновирионными (HOS-антигенами), инактивированными гомо- и гетеротипичными вакцинами наблюдается повышение уровня ВНА, выработанных на первичное введение антигена, а также появляются ВНА на вновь введенный антиген.
Основное значение в защите животных от заболевания принадлежит гуморальным факторам иммунитета. Местный клеточный иммунитет проявляется в перые дни после заражения и ярко выражен к моменту генерализованного афтообразования. Возможную роль на этом этапе играет опсонизация макрофагов.
Антигенспецифические Т-клетки играют важную регуляторную роль в развитии гуморального иммунитета. ВНА у КРС можно обнаружить через 3—4 дня после заражения. Они достигают максимума через 10—14 дней и удерживаются на этом уровне 30—40 дней, а затем их уровень постепенно снижается.
Клиническое выздоровление коррелирует с образованием антител. К концу первой недели вырабатываются ВНА, а спустя еще несколько дней — комплементсвязывающие антитела (КСА), и затем преципитирующие антитела (ПА). ВНА сохраняются в течение нескольких месяцев, а КСА и ПА — 2—3 месяца. IgM нейтрализуют гомо- и гетерологичные типы вируса, IgG — только гомологичный тип вируса или его субтипы.
У переболевших животных, в отличие от привитых инактивированной вакциной, присутствуют антитела к полимеразе. Иммунитет обычно длится около года и реже дольше. Он еще сохраняется после исчезновения нейтрализующих антител и зависит от свойств инфицирующего штамма вируса, а также от реактивности животного. Он всегда направлен против гомологичного типа вируса. Против вариантов данного типа, как правило, также образуется хороший иммунитет. При очень напряженном иммунитете может проявляться некоторая устойчивость к заражению другими типами вируса.
С развитием методов культивирования вируса был создан ряд высокоэффективных инактивированных вакцин, отличающихся способом размножения, инактивацией вируса и качеством адъювантов. Для крупного и мелкого рогатого скота, как правило, применяют сорбированные вакцины, а для свиней — эмульгированные. Современные инактивированные вакцины против ящура производят из вируса, выращенного в суспензии клеток. Вирус инактивируют N-ацетилэтиленимином и в качестве адъюванта добавляют ГОА или готовят двойную масляную эмульсию. Систематическое применение инактивированной вакцины во многих европейских странах привело к ликвидации болезни. Первоначально вакцину готовили из вируса больных животных. Затем выращивали в экплантах эпителия языка КРС, а позже в клеточных культурах. В начале использовали первичную культуру клеток почки телят, а затем линию клеток почки молодого хомяка. Последняя клеточная система была адаптирована к производству инактивированной противоящурной вакцины. Наконец появилась самая современная технология крупномасштабного культивирования в суспензии клеток. В основном используют линию клеток ВНК 21 или, реже, линию клеток эмбриона хомяка NIL-2 или IFA3.
Выбор производственного штамма вируса зависит от эпизоотической ситуации в соответствии с циркулирующими типами вируса. Актуальные эпизоотические штаммы вируса ящура предварительно размножали в однослойных культурах клеток почек крупного рогатого скота или свиней, а затем адаптировали к размножению в суспензионной культуре клеток. После размножения в суспензионной культуре вирус подвергают осветлению, фильтрации, инактивации, очистке и концентрированию. Все операции проводят при рН=7,0—8,0.
Содержание целых вирусных частиц (146S) является главной характеристикой вирусного сырья, определяющей иммуногенную активность вакцины. При составлении вакцины необходимое количество антигена в прививной дозе определяют исходя из концентрации 146S компонента. Необходимо иметь в виду, что VP1 чувствителен к разрушению протеазами, которые могут снижать его иммуногенность в процессе инактивации вируса.
Инактивация вируса является одним из наиболее критических этапов изготовления противоящурнои вакцины. Многие вспышки ящура в Европе в 1980-х годах были связаны с применением инактивированной вакцины. Первоначально использовали формальдегид для инактивации вируса адсорбированного на ГОА. По мере совершенствования эта система в основном была заменена использованием веществ, обладающих кинетикой инактивации первого порядка из группы азиридинов, и в первую очередь диаметром этиленимина. В идеале эта процедура выполняется дважды в различных сосудах.
Процесс инактивации контролируют титрованием вируса в чувствительной культуре клеток, спектрофотометрическим анализом и серологически.
С целью уменьшения объема и повышения эффективности вакцины используют концентрированный и частично очищенный вирусный антиген. После инактивации вирус в производственных условиях концентрируют ультрафильтрацией, или полиэтиленгликолем, или полиэтиленоксидом, что дает возможность повысить концентрацию антигена в десятки и сотни раз.
Безопасность готовой вакцины определяют на естественно восприимчивых серонегативных животных, а элюированный из нее антиген — в чувствительной культуре клеток. При 40°С вакцина сохраняет специфическую активность в течение 1 года.
Адъювант добавляют к инактивированной забуференной вирусной суспензии. В жидком виде (после адсорбции инактивированного вируса на ГОА — А1(ОН)3 и добавления сапонина) вакцину широко используют в мире для иммунизации жвачных. В связи с недостаточным иммунитетом после применения такой вакцины у свиней им стали применять концентрированную вакцину с масляным адъювантом. Такую же вакцину применяли для КРС в Южной Америке. Совершенствование такой вакцины было направлено на снижение реактогенности. Эмульгированная вакцина была необходима для зон, где требовался длительный иммунитет у КРС и преодоление материнского иммунитета. Простая эмульсия вода в масле получена эмульгированием жидкого раствора антигена с легким минеральным маслом и эмульгирующим агентом. Более легко вводимый препарат получают путем дальнейшего эмульгирования во второй водной фазе до получения стабильной эмульсии вода в масле в воде (двойная масляная эмульсия — DOE). DOE вакцина против ящура успешно применялась для иммунизации КРС и свиней. Ежегодно в мире методом суспензионного культивирования в перевиваемых клетках с использованием автоматизированных реакторов большой емкости производили 800-1000 млн доз вакцины.
Однократное введение инактивированной вакцины сопровождается кратковременным иммунитетом продолжительностью 3—6 мес. С целью более надежной иммунизации животных обычно первоначально вакцинируют дважды с интервалом 2—4 недели. Ревакцинацию проводят через 4—12 месяцев в зависимости от эпизоотической обстановки, качества вакцины и возраста животных.
