БИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
БИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ
ПЕЧАТНАЯ ВЕРСИЯ
ЭЛЕКТРОННАЯ ВЕРСИЯ
 
КАК ПОДАТЬ РУКОПИСЬ
 
КАРТА САЙТА
НА ГЛАВНУЮ

 

 

 

 

doi: 10.15389/agrobiology.2021.3.415rus

УДК 619:615.371

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда в рамках приоритетного направления деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» (грант № 18-14-00044).

 

СИБИРСКАЯ ЯЗВА: ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ, МЕХАНИЗМЫ ПАТОГЕНЕЗА И НОВЫЕ КОНЦЕПЦИИ В РАЗВИТИИ ВЕТЕРИНАРНЫХ ВАКЦИН (обзор)

О.А. КОНДАКОВА , Н.А. НИКИТИН, Е.А. ЕВТУШЕНКО,
Д.Л. ГРАНОВСКИЙ, И.Г. АТАБЕКОВ, О.В. КАРПОВА

Сибирская язва – особо опасное заболевание сельскохозяйственных и диких животных, а также человека, вызываемое грамположительной спорообразующей бактерией Bacillus anthracis. Инфекция имеет глобальное распространение, но уровень заболеваемости сельскохозяйственных животных и людей варьируется в зависимости от экологической ситуации и реализации стратегий контроля (С.J. Carlson с соавт., 2019).  Исторический и современный опыт свидетельствует о том, что бесконтрольные вспышки сибирской язвы могут иметь катастрофические последствия. В данном обзоре рассматриваются жизненный цикл возбудителя, экологические особенности распространения сибирской язвы, механизмы патогенеза и описывается, как с учетом понимания данных факторов на протяжении многих лет развиваются оптимальные с точки зрения затрат и результата стратегии борьбы с этой опасной инфекцией. Своевременная утилизация погибших особей и вакцинирование здорового поголовья скота, применяемые в совокупности, могут эффективно останавливать распространение заболевания. Это делает задачу разработки высокоэффективных, безопасных и дешевых вакцин крайне актуальным и, более того, фактически единственным перспективным методом улучшения эпизоотической ситуации с этим опасным заболеванием. Вакцинация сельскохозяйственных животных в течение нескольких десятилетий значительно сократила риск возникновения сибирской язвы, но она не является обязательной во многих странах и часто используется только после возникновения заболевания, а не для его предотвращения. Несмотря на значительное снижение заболеваемости, современная ситуация с сибирской язвой в Российской Федерации может быть определена как неустойчивая (А.Г. Рязанова с соавт., 2018; Е.Г. Симонова с соавт., 2018). В стране по-прежнему регистрируются эпизоотии среди животных и случаи заболевания у людей. Это обусловлено наличием естественных почвенных резервуаров возбудителя и неполным охватом вакцинацией против сибирской язвы сельскохозяйственных животных. В настоящее время для вакцинации сельскохозяйственных животных используются только живые аттенуированные вакцины. В обзоре суммированы сведения об их эффективности и безопасности, а также ограничениях, связанных с применением живых аттенуированных вакцин. Несмотря на то, что существующие вакцины показали свою эффективность, они имеют ряд недостатков. Актуальность разработки более эффективных ветеринарных вакцин против сибирской язвы, основанных на современных подходах, полностью обоснована. В частности, существует необходимость в создании ветеринарной вакцины, не содержащей возбудителя в любых формах и совместимой с приемом антибиотиков, которые необходимы как во время вспышки сибирской язвы, так и для регулярного использования при лечении различных заболеваний животных. Создание современных рекомбинантных вакцин и отказ от использования патогенов в аттенуированной форме является важной и перспективной задачей. В обзоре дан анализ исследований по созданию новых кандидатных вакцин против сибирской язвы. Основное внимание уделено разработкам субъединичных вакцин с использованием рекомбинантных антигенов B. anthracis, полученных в различных системах экспрессии, в том числе для перорального введения и совместимых с приемом антибиотиков.

Ключевые слова: сибирская язва, Bacillu santhracis, ветеринарные вакцины, рекомбинантные антигены

 

 

ANTHRAX: LIFE CYCLE, MECHANISMS OF PATHOGENESIS AND PROSPECTS IN THE DEVELOPMENT OF VETERINARY VACCINES (review)

O.A. Kondakova , N.A. Nikitin, E.A. Evtushenko, D.L. Granovskiy,
J.G. Atabekov, O.V. Karpova

Anthrax is an acute especially dangerous disease of agricultural and wild animals, as well as humans. Anthrax is induced by the gram-positive spore-forming bacterium Bacillus anthracis. This infection is global, but the incidence rate of livestock and people varies depending on the environmental situation and the implementation of control strategies (C.J. Carlson et al., 2019). Historical and modern experience suggests that uncontrolled outbreaks of anthrax can have disastrous consequences. This review describes the life cycle of the pathogen, environmental features of the anthrax spread and mechanisms of pathogenesis.  Given these factors we discuss the optimal strategies that have been developed over the years taking into account the cost and outcome for combating the dangerous infection. The timely disposal of dead animals and the vaccination of healthy livestock, used together, can effectively stop the spread of the disease. Thus, the development of highly effective, safe and low-cost vaccines is extremely relevant and, moreover, in fact the only promising method for improving the epizootic situation with this hazardous disease. Vaccination of farm animals for several decades has significantly reduced the risk of anthrax, but it is not mandatory in many countries and is often used only after onset of the disease, and not to prevent it. Despite a significant decrease in the incidence rate, the current situation with anthrax in the Russian Federation is characterized as unstable (A.G. Ryazanova et al., 2018; E.G. Simonova et al., 2018). Animal epizootics and human cases are still being recorded in the country due to the presence of natural soil reservoirs of the pathogen and incomplete coverage of vaccination for farm animals. Currently, only live attenuated vaccines are used to vaccinate animals. The review summarizes their effectiveness and safety, as well as the limitations associated with the use of attenuated vaccines. Although existing vaccines have been shown to be effective, they have several serious flaws. Certainly, the relevance of the development of more effective veterinary vaccines against anthrax, based on modern approaches, is fully justified. In particular, there is a need to design a veterinary vaccine that does not contain the pathogen in any form and is compatible with the use of antibiotics, which are necessary, both during the outbreak of anthrax and for regular use in the treatment of various animal diseases. The application of new approaches, the devising modern recombinant vaccines and the rejection of the use of pathogens in an attenuated form is an important and promising task. This review provides an analysis of studies on the development of new candidate vaccines against anthrax. The main attention is paid to the development of subunit vaccines using B. anthracis recombinant antigens obtained in various expression systems, including vaccines for oral administration and compatible with antibiotics.

Keywords: anthrax, Bacillus anthracis, veterinary vaccines, recombinant antigens

 

ФГБОУ ВО МГУ им. М.В. Ломоносова,
Биологический факультет,

119234 Россия, г. Москва, Ленинские горы, 1,
стр. 12,
е-mail: olgakond1@yandex.ru✉, nikitin@mail.bio.msu.ru, katecat88@mail.ru, dgran98@gmail.com, okar@genebee.msu.ru

Поступила в редакцию
10 марта 2021 года

 

назад в начало

 


СОДЕРЖАНИЕ