Proxecto H2020 PALE-Blu: Comprender as interaccións entre patóxenos, gando e ambiente que implican o virus da lingua azul
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2017 -2021
- Orzamento asignado 6.039.301,5 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento Horizonte 2020
- Páxina web do proxecto Proyecto PALE-Blu
O virus da lingua azul (VTB) infecta ruminantes salvaxes e domésticos, como ovellas, cabras e gando. A maioría das cepas transmítense por mosquitos. Dependendo da cepa do BTV, o impacto da enfermidade na saúde do gando varía, pero pode ser mortal. A vacinación é a medida máis eficaz e práctica para minimizar as perdas económicas derivadas da enfermidade.
O proxecto PALE-Blu, financiado pola UE, reúne institutos e socios europeos de rexións endémicas para estudar as cepas do virus da leishmaniose bovina (TVB). Mediante a análise da secuencia xenómica completa, os investigadores mapearán a distribución de diferentes cepas de BTV, identificarán os seus mecanismos de propagación e desenvolverán estratexias de prevención.
O proxecto tamén estudará a distribución e a dinámica de poboación de insectos vectores e explorará vacinas, axentes antivirais e sistemas de diagnóstico mellorados. Os resultados do proxecto mellorarán a preparación para futuros brotes e as estratexias de control.
Recolléronse, anotaron e seleccionaron secuencias de BTV, e introducíronse no sitio web de BTV-GLUE. A versión beta do conxunto de datos BTV-GLUE está dispoñible nun servidor web público (http://btv.glue.cvr.ac.uk), que inclúe unha ferramenta de xenotipificación automatizada para todos os segmentos. Xerouse unha base de datos exhaustiva sobre a abundancia do vector Culicoides, que abrangue a maior parte de Europa e os países veciños, para definir epizonas con diferentes poboacións de insectos vectores. Os mapas actualizados de gando (gando vacún, ovino e caprino) axudaron a definir as epizonas baseándose en datos ecoclimáticos.
Desenvolvéronse e avaliáronse ferramentas de diagnóstico para novos serotipos de BTV, así como sistemas de ensaios multiplexados. Desenvolvéronse, mantivéronse e puxéronse a disposición da comunidade científica liñas celulares continuas para unha especie adicional de Culicoides. Xeráronse cepas monoreasortantes de BTV rescatadas para explorar a base molecular da transmisión por contacto e a transmisión por vectores de insectos, así como outras propiedades virais, incluídas as interaccións coa resposta inmunitaria innata e a inhibición do interferón. Explorouse máis a fondo a actividade antiviral dos derivados das estatinas e dos inhibidores dos canais de calcio. Os resultados e os datos do proxecto difundíronse e seguirán difundíndose a través dun ou máis dos catro sitios web que se estableceron ou están asociados co proxecto: http://www.paleblu.eu o sitio web xeral do proxecto, que ofrece detalles do proxecto, presentacións, publicacións e produtos finais.
Isto inclúe a reunión de lanzamento do proxecto en Glasgow en 2017: http://www.paleblu.eu/system/files/2019-01/2017-09-06-MeetingReportFor1stPALE-BluMeetingCVRGlasgow-LR%20update.pdf e a segunda reunión nsed en Rabat en 2018: http://www.paleblu.eu/system/files/2019-01/2018-09-19-20-2ndPALE-BluMeetingMorocco.pdf Véxase o WP1 anterior. https://www.edenextdata.com/: o arquivo de datos espaciais do proxecto, véxase tamén o WP3 anterior. http://mapserver.izs.it/gis_oiemaps/ – un sitio que mostra a distribución global do virus da lingua azul (BTV). Unha biblioteca de células nai embrionarias haploides recentemente desenvolvida empregouse para caracterizar xenes e vías celulares esenciais para a infección produtiva polo virus da lingua azul (BTV-8).
A lingua azul é unha enfermidade de importancia económica que se estendeu por Europa, especialmente por Europa meridional e central, desde 1998. Semella improbable que estes cambios, relacionados co cambio climático, se invertan. A enfermidade causa perdas económicas significativas debido á morte do gando (máis do 25 % nas ovellas), á perda do rendemento reprodutivo e da produción de leite e carne, ás restricións no movemento e comercio de animais e aos custos das medidas de control.
O proxecto PALE-Blu reúne a 19 organizacións asociadas diferentes en 15 países para xerar datos sobre a distribución e a interacción das variantes xenéticas do BTV coas poboacións de insectos vectores e hóspedes para fundamentar as estratexias de control e prevención. O proxecto analizou as interaccións entre diferentes cepas de virus, insectos vectores e hóspedes vertebrados a nivel poboacional, individual e molecular. Analizáronse os mecanismos de transmisión para axudar a informar sobre as formas en que se poden avaliar, modelar e mitigar os riscos. En concreto, o proxecto identifica e mapea diferentes poboacións de virus e vectores, así como os factores ambientais que determinan a súa incidencia e distribución, para comprender como as variacións xenéticas poden determinar a transmisión de diferentes serotipos/cepas do virus da lingua azul en diferentes rexións. Creáronse bases de datos para facilitar a identificación global de diferentes variantes do virus da lingua azul (VBL) mediante a análise de secuencias. O proxecto desenvolveu ensaios de diagnóstico para manter e mellorar as capacidades actuais de diagnóstico e vixilancia.
Entre eles inclúense, en particular, os "novos" serotipos identificados recentemente (VLA-25 e superiores) para garantir a súa detección rápida e precisa. O proxecto buscou xerar liñas celulares adicionais de especies europeas e africanas de *Culicoides* para estudos posteriores sobre os mecanismos de transmisión e as diferenzas entre as diferentes poboacións/especies de vectores. Identificáronse antíxenos e epítopos con reacción cruzada para diferentes serotipos de BTV co fin de desenvolver vacinas candidatas seguras, multivalentes ou con reacción cruzada contra diferentes serotipos de BTV. O proxecto desenvolveu e mantivo a comunicación e a xestión do proxecto a través de sitios web, reunións regulares e publicacións/presentacións dirixidas tanto ao público científico como ao xeral.
Todos os anos desde 1998, prodúcense novos brotes do virus da lingua azul (BTV) no gando vacún europeo. Estes eventos, que foron relacionados co cambio climático, provocaron perdas masivas debido a mortes, redución da produtividade, fallos reprodutivos, restricións no movemento e no comercio de animais e aumento dos custos de vixilancia e vacinación. PALE-Blu reúne institutos europeos con experiencia na investigación e o diagnóstico do virus da lingua azul, con socios en rexións endémicas (África, Oriente Medio e Turquía) que actúan como fontes das cepas do virus da lingua azul que emerxen en Europa.
A análise da secuencia do xenoma completo aumentará a precisión dos mapas de distribución das cepas do BTV, identificando vías e mecanismos de propagación cara a e dentro de Europa, así como estratexias de prevención axeitadas. PALE-Blu analizará a conectividade xenética das poboacións de vectores Culicoides en diferentes rexións, así como os movementos de liñaxes e xenes individuais de BTV. Xunto coas tecnoloxías de xenética inversa e os estudos de infección/replicación en novas liñas celulares de Culicoides ou en adultos de diferentes especies de Culicoides, isto dilucidará a base xenética da localización/movemento xeográfico das cepas e serotipos do BTV.
Analizaremos as diferenzas nas proteínas salivares das especies de Culicoides, a súa capacidade para modificar as proteínas da superficie do BTV (proteases) e os efectos na eficiencia da transmisión (en ambas as direccións) entre as vértebras hóspedes e os insectos vectores. Estes estudos proporcionarán unha mellor comprensión dos riscos de incursión de diferentes cepas do virus da lingua azul, o que apoiará estratexias de control eficaces. PALE-BLU explorará vacinas de subunidades de serotipos cruzados máis eficaces que sexan compatibles co ensaio DIVA e xeren unha resposta inmunitaria máis forte a partir dunha única inoculación. Tamén exploraremos o potencial do uso de axentes antivirais para inducir a protección inmediata despois da vacinación. Tamén se desenvolverán sistemas de diagnóstico máis eficientes para detectar mellor as infeccións mixtas mediante a multiplexación de sistemas de ensaios de diagnóstico novos ou existentes.
A investigación sobre o virus da lingua azul, que afecta ao gando, deu lugar a novas formas de vixilancia e control da enfermidade. A lingua azul (BL) é unha enfermidade vírica que afecta ao gando de todo o mundo, incluíndo ovellas, vacas, camelos, cervos e cabras. Causada polo virus da lingua azul (VBL) e propagada pola picadura de mosquitos, a LB aínda que non mata un animal, pode reducir a produción de carne, leite e crías.
Isto, xunto coas restricións comerciais que seguen a un brote de LB e os custos da vixilancia, as vacinacións e as probas para demostrar a erradicación da enfermidade, resulta en perdas económicas significativas para a industria agrícola. Un aspecto que fai que a enfermidade sexa particularmente complexa é o xenoma do BTV. O xenoma está composto por 10 segmentos de ARN bicatenario, cada un dos cales codifica unha ou máis das proteínas virais. «Esta segmentación permite que o virus intercambie facilmente segmentos do xenoma entre cepas durante as coinfeccións, creando rapidamente novas variantes con novos riscos de enfermidade», afirma Peter Mertens, virólogo da Universidade de Nottingham.
Identificáronse máis de 30 serotipos distintos do virus da lingua azul (BTV), varios dos cales poden circular xunto con outras rexións endémicas e con brotes. Co apoio do proxecto PALE-Blu, financiado pola UE, Mertens está a liderar un importante esforzo para comprender mellor a enfermidade subxacente e mellorar as técnicas para unha monitorización e un control rápidos e precisos do virus. «Este é un proxecto importante que reúne socios de toda Europa, o Mediterráneo e África», explica Mertens. "Xuntos, propuxémonos proporcionar novos conxuntos de datos, reactivos e recursos sobre o propio BTV e as súas interaccións con mamíferos hóspedes e especies de insectos vectores." Comprensión da replicación, a transmisión e a epidemioloxía Segundo Mertens, a culminación do traballo do proxecto é unha maior comprensión da replicación, a transmisión e a epidemioloxía do BTV. "Non só comprendemos mellor os riscos dos novos brotes de BT e a súa propagación, senón que, quizais o máis importante, temos novos métodos e ferramentas para controlalos", engade. Dous desenvolvementos importantes son as tecnoloxías de secuenciación rápida do xenoma do BTV e o sitio web BTV-Glue.
Conxuntamente, estes apoian a detección, a rápida identificación e a posterior caracterización de diferentes cepas de BTV. «Isto axúdanos a determinar a ascendencia, as orixes e o movemento de cepas individuais de BTV que causan diferentes brotes», di Mertens. Ademais, o proxecto produciu novos coñecementos significativos sobre a enfermidade. Por exemplo, ao analizar as taxas de evolución das cepas do BTV que causaron brotes recentes en Francia, o proxecto demostrou que a evolución do virus estaba "conxelada" entre os períodos de brotes. «Suxeriuse que o BTV puido resurgir como resultado da inseminación artificial con seme conxelado», afirma Mertens. Os investigadores atoparon varias cepas do virus da lingua azul descoñecidas previamente en Mongolia, Oriente Medio e o Mediterráneo. "Aínda que a maioría teñen baixa virulencia, varios destes virus poden non requirir vectores insectos e, en cambio, poderían transmitirse directamente entre hóspedes mamíferos", sinala Mertens. "Isto podería ter un impacto significativo na forma en que se propaga a enfermidade, o que permitiría que se producisen brotes mesmo durante as épocas do ano en que os insectos vectores están ausentes."
O proxecto tamén fixo progresos na mitigación do risco dun brote. Por exemplo, desenvolveuse unha matriz de diagnóstico mellorada para optimizar a detección e identificación de cepas de virus. Os investigadores tamén descubriron un compoñente da saliva do insecto vector que podería estimular a resposta inmunitaria nos animais infectados. «O proxecto desenvolveu novas vacinas candidatas e identificou proteínas individuais do virus da lingua azul que xeran protección cruzada entre serotipos, o que representa un primeiro paso importante cara a unha vacina de serotipos cruzados que protexería mellor as industrias gandeiras e agrícolas dos efectos da enfermidade do virus da lingua azul», conclúe Mertens.
O BTV-GLUE axudou á comunidade do virus da lingua azul a estudar a bioloxía, a evolución e os brotes do virus para distinguir as propiedades das cepas que circulan por todo o mundo. A incorporación de datos de distribución de Culicoides en mapas epizonais desenvolvidos previamente axudou a identificar áreas con risco de transmisión do virus.
Un modelo dos movementos de Culicoides transportados polo vento tamén axuda a caracterizar as barreiras naturais á dispersión de vectores. Conxuntamente, estes modelos axúdannos a comprender e identificar as vías e os factores de risco das incursións do virus da lingua azul e a súa epidemioloxía. Está en marcha un traballo para manter un conxunto completo de probas de diagnóstico para detectar os serotipos actuais e coñecidos do virus da lingua azul que supoñen riscos de brotes. O traballo cara á multiplexación de ensaios empregando plataformas novedosas como MagPlex axudou a automatizar o rendemento. Os avances recentes nas tecnoloxías de secuenciación ofrecen oportunidades para identificar patóxenos virais mediante unha abordaxe metaxenómica.
O desenvolvemento de liñas celulares doutras especies de mosquitos axudou a apoiar estudos que melloran a nosa comprensión das características moleculares que determinan se unha especie de mosquito en particular é un vector competente para unha cepa específica do BTV. A investigación sobre o control xenético viral da infección, a replicación e a competencia vectorial nas especies europeas de *Culicoides* mellorou a nosa comprensión dos factores virais, de insectos e de hóspede que permiten a transmisión do *BTV* mediada por insectos. Isto podería axudarnos a predicir a transmisibilidade vectorial das cepas do BTV directamente investigando o xenoma viral. Identificar o control xenético viral da transmisión horizontal (HT) no hóspede ruminante podería permitirnos predicir a transmisibilidade non vectorial das cepas de BTV mediante a investigación do xenoma viral. Os datos obtidos mellorarán as medidas de control e asesorarán os responsables políticos sobre os riscos que supoñen as novas cepas do BTV.
O desenvolvemento dunha biblioteca de anticorpos monoclonais específicos contra o BTV foi deseñado para apoiar a identificación das rexións/epítopos de VP2 implicados na resposta protectora. Tamén facilitaría o desenvolvemento de ensaios serolóxicos específicos de serotipo (por exemplo, ELISA). Non obstante, estes estudos non tiveron éxito en ovellas, polo que foron transferidos a un sistema bovino. Os atrasos causados polo brote de COVID-19 atrasaron moitos aspectos dos estudos PALE-Blu e o traballo sobre anticorpos monoclonais continúa avanzando.
O desenvolvemento e a validación de novas vacinas, estratexias de vacinación e antivirais compatibles cos métodos/ensaios de vixilancia existentes, e potencialmente compatibles con serotipos cruzados, ten o potencial de mellorar a nosa capacidade de resposta rápida á aparición de enfermidades. O desenvolvemento de estratexias antivirais eficaces e de amplo espectro para os virus de ARN bicatenario empregando orbivirus podería ser un paso cara ao control da replicación destes virus en animais infectados, incluídos potencialmente os humanos. Os sitios web de PALE-Blu proporcionan datos relacionados cos proxectos aos seus membros. A súa taxa de visitas conxunta supera as 3.000 ao mes. O proxecto tamén xerou fichas informativas, boletíns electrónicos periódicos e unha breve serie de vídeos que describen os resultados e o impacto do proxecto. Do mesmo xeito que os sitios web, estes están dirixidos a un público amplo, non só a profesionais e planificadores.
- THE UNIVERSITY OF NOTTINGHAM
Proxectos relacionados
