Proxecto H2020 PALE-Blu: Comprensión das interaccións patóxeno-gando-ambiente que inclúen o virus da lingua azul
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2017 -2021
- Orzamento asignado 6.039.301,5 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento H2020
- Páxina web do proxecto Proyecto PALE-Blu
O virus da lingua azul (BTV) infecta a ruminantes salvaxes e domésticos, como ovellas, cabras e gando vacún. A maioría das cepas son transmitidas polos mosquitos. Dependendo da cepa de BTV, o impacto da enfermidade sobre a saúde do gando varía, pero pode ser fatal. 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 en rexións endémicas para estudar cepas de BTV. Ao analizar a secuencia do xenoma 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 poboacional de insectos vectores e explorará vacinas, axentes antivirais e sistemas de diagnóstico mellorados. Os resultados do proxecto mellorarán a preparación para futuros brotes e estratexias de control.
As secuencias BTV foron recollidas, anotadas e seleccionadas e introducidas 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 xenotipado automatizado para todos os segmentos. Xerouse unha ampla base de datos sobre a abundancia do vector Culicoides, que abarca a maior parte de Europa e dos países veciños, para definir epizonas con diferentes poboacións de insectos vectores. Os mapas de gando actualizados (gando vacún, ovino e caprino) axudaron a definir epizonas a partir de datos ecoclimáticos.
Desenvolvéronse e avaliáronse ferramentas de diagnóstico para novos serotipos de BTV, así como sistemas de ensaio multiplexado. Desenvolvéronse, mantivéronse e puxéronse a disposición da comunidade científica liñas celulares continuas para unha especie adicional de Culicoides. Xeráronse cepas de BTV monoreasortadas rescatadas para explorar a base molecular da transmisión por contacto e da transmisión do vector de insectos, así como outras propiedades virais, incluíndo as interaccións coa resposta inmune innata e a inhibición do interferón. Explorouse máis a actividade antiviral dos derivados de estatinas e dos inhibidores da canle de calcio. Os resultados e datos do proxecto foron e seguirán sendo difundidos a través dunha ou varias das catro páxinas web que se estableceron ou asociaron ao proxecto: http://www.paleblu.eu o sitio web xeral do proxecto, que ofrece detalles do proxecto, presentacións, publicacións e entregas.
Isto inclúe a reunión de inicio do proxecto en Glasgow 2017: http://www.paleblu.eu/system/files/2019-01/2017-09-06-MeetingReportFor1stPALE-BluMeetingCVRGlasgow-LR%20update.pdf e a segunda reunión nsed en Rabat 2018: http://www.paleblu.eu/system/files/2019-01/2018-09-19-20-2ndPALE-BluMeetingMorocco.pdf Ver WP1 arriba. https://www.edenextdata.com/: o arquivo de datos espaciais do proxecto, consulte tamén o WP3 anterior. http://mapserver.izs.it/gis_oiemaps/ – un sitio que mostra a distribución global do virus da lingua azul (BTV). Utilizouse unha biblioteca de células nai embrionarias haploides recentemente desenvolvida 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 a Europa, especialmente ao sur e centro de Europa, desde 1998. Estes cambios, vinculados ao cambio climático, parecen pouco probables que se revertan. A enfermidade provoca importantes perdas económicas polas mortes do gando (máis do 25% en ovellas), a perda do rendemento reprodutivo e da produción de leite e carne, as restricións ao movemento e comercio de animais e os custos das medidas de control.
O Proxecto PALE-Blu reúne a 19 organizacións socias diferentes en 15 países para xerar datos sobre a distribución e interacción das variantes xenéticas de BTV con poboacións de insectos vector e hóspede para informar 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 de virus da lingua azul en diferentes rexións. Creáronse bases de datos para facilitar a identificación global de diferentes variantes do virus da lingua azul (BTV) mediante a análise de secuencias. O proxecto desenvolveu ensaios de diagnóstico para manter e mellorar as capacidades actuais de diagnóstico e vixilancia.
Estes inclúen, en particular, serotipos "novos" recentemente identificados (VLA-25 e superiores) para garantir a súa detección rápida e precisa. O proxecto buscou xerar liñas celulares adicionais de especies de Culicoides europeas e africanas para estudos posteriores sobre os mecanismos de transmisión e as diferenzas entre as diferentes poboacións/especies de vectores. Identificáronse antíxenos e epítopos de reacción cruzada para diferentes serotipos de BTV co fin de desenvolver candidatos a vacinas seguros, multivalentes ou de reacción cruzada contra diferentes serotipos de BTV. O proxecto desenvolveu e mantivo a comunicación e xestión do proxecto a través de sitios web, reunións periódicas e publicacións/presentacións dirixidas tanto a público científico como a público xeral.
Cada ano desde 1998, ocorreron novos brotes de virus da lingua azul (BTV) no gando europeo. Estes eventos, que estiveron ligados ao cambio climático, provocaron perdas masivas por mor de mortes, redución da produtividade, fallos reprodutivos, restrición do movemento e comercio de animais e un aumento dos custos de vixilancia e vacinación. PALE-Blu reúne institutos europeos con experiencia en investigación e 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 de BTV, identificando vías e mecanismos de propagación cara e dentro de Europa, así como estratexias de prevención adecuadas. 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 adultos de diferentes especies de Culicoides, isto dilucidará a base xenética para a localización/movemento xeográfico de cepas e serotipos de BTV.
Analizaremos as diferenzas nas proteínas salivares das especies de Culicoides, a súa capacidade para modificar as proteínas da superficie de BTV (proteases) e os efectos na eficiencia de transmisión (en ambas direccións) entre as vértebras hóspedes e os insectos vectores. Estes estudos proporcionarán unha mellor comprensión dos riscos de incursión de diferentes cepas de virus da lingua azul, o que apoiará estratexias de control eficaces. PALE-BLU explorará vacinas de subunidades de serotipo cruzado máis eficaces que sexan compatibles co ensaio DIVA e xeren unha resposta inmune máis forte a partir dunha única inoculación. Tamén exploraremos o potencial de usar axentes antivirais para inducir unha 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 ensaio de diagnóstico novos ou existentes.
A investigación sobre o virus da lingua azul, que afecta ao gando vacún, levou a novas formas de vixiar e controlar a enfermidade. A lingua azul (BL) é unha enfermidade viral que afecta ao gando en todo o mundo, incluíndo ovellas, gando vacún, camelos, corzos e cabras. Causado polo virus da lingua azul (BTV) e propagado pola picadura de mosquitos, se LB non mata un animal, aínda pode reducir a produción de carne, leite e crías.
Isto, unido ás restricións comerciais que seguen a un brote de LB e os custos de vixilancia, vacinacións e probas para demostrar a erradicación da enfermidade, provocan importantes perdas económicas para a industria agrícola. Unha cousa que fai que a enfermidade sexa particularmente complexa é o xenoma de BTV. O xenoma está composto por 10 segmentos de ARN de dobre cadea, 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", di Peter Mertens, virólogo da Universidade de Nottingham.
Identificáronse máis de 30 serotipos distintos do virus da lingua azul (BTV), varios dos cales poden co-circular en rexións endémicas e de brotes. Co apoio do proxecto PALE-Blu financiado pola UE, Mertens está a liderar un esforzo importante para comprender mellor a enfermidade subxacente e mellorar as técnicas para un seguimento e control rápido e preciso do virus. "Este é un proxecto importante que reúne a 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 hóspedes mamíferos e especies de insectos vectores". Comprensión da replicación, transmisión e epidemioloxía Segundo Mertens, a culminación do traballo do proxecto é unha maior comprensión da replicación, transmisión e epidemioloxía da BTV. "Non só entendemos 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 de BTV e o sitio web de BTV-Glue.
Xuntos, estes admiten a detección, identificación rápida e caracterización adicional de diferentes cepas de BTV. "Isto axúdanos a determinar a ascendencia, as orixes e o movemento das 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 de BTV que causaron brotes recentes en Francia, o proxecto demostrou que a evolución do virus estaba "conxelada" entre períodos de brote. "Suxeriuse que o BTV puido rexurdir como resultado da inseminación artificial con seme conxelado", di Mertens. Os investigadores atoparon varias cepas previamente descoñecidas do virus da lingua azul en Mongolia, Oriente Medio e no Mediterráneo. "Aínda que a maioría teñen baixa virulencia, varios destes virus poden non requirir insectos vectores e, en cambio, poden transmitirse directamente entre mamíferos hóspedes", sinala Mertens. "Isto podería ter un impacto significativo na forma en que se propaga a enfermidade, permitindo que se produzan brotes incluso durante as épocas do ano en que os insectos vectores están ausentes".
O proxecto tamén avanzou 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 inmune en 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.
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 polo mundo. A incorporación de datos de distribución de Culicoides nos mapas epizonais desenvolvidos previamente axudou a identificar áreas de risco de transmisión do virus.
Un modelo de movementos de Culicoides transportados polo vento tamén axuda a caracterizar as barreiras naturais á dispersión do vector. Xuntos, 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. Estase traballando para manter un conxunto completo de ensaios diagnósticos para detectar os serotipos actuais e coñecidos do virus da lingua azul que presentan riscos de brote. O traballo para a multiplexación de ensaios utilizando novas plataformas como MagPlex axudou a automatizar o rendemento. Os avances recentes nas tecnoloxías de secuenciación ofrecen oportunidades para identificar patóxenos virais mediante un enfoque metaxenómico.
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 determinada especie de mosquito é un vector competente para unha cepa específica de BTV. A investigación sobre o control xenético viral da infección, a replicación e a competencia de vectores en especies europeas de Culicoides mellorou a nosa comprensión dos factores virais, insectos e hóspedes que permiten a transmisión de BTV mediada por insectos. Isto podería axudarnos a predicir a transmisibilidade do vector das cepas de BTV directamente investigando o xenoma viral. Identificar o control xenético viral da transmisión horizontal (HT) no hóspede rumiante podería permitirnos predicir a transmisibilidade non vectorial das cepas de BTV investigando o xenoma viral. Os datos obtidos mellorarán as medidas de control e asesorarán aos responsables políticos sobre os riscos que presentan as novas cepas de BTV.
Deseñouse o desenvolvemento dunha biblioteca de anticorpos monoclonais específicos de BTV para apoiar a identificación de 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 trasladados 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 segue avanzando.
O desenvolvemento e validación de novas vacinas, estratexias de vacinación e antivirais compatibles cos métodos/ensaios de vixilancia existentes, e potencialmente compatibles con serotipos cruzados, teñen 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 dsRNA que utilizan orbivirus podería ser un paso para controlar a replicación destes virus en animais infectados, incluíndo potencialmente humanos. Os sitios web de PALE-Blu proporcionan aos seus membros datos relacionados co proxecto. A súa taxa de visita combinada supera as 3.000 ao mes. O proxecto tamén xerou fichas técnicas, boletíns electrónicos periódicos e unha pequena 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
