Proxecto H2020 PIGS: Programa de prevención global innovador para Streptococcus suis.
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2017 -2022
- Orzamento asignado 4.998.103,75 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento H2020
- Páxina web do proxecto Proyecto PIGSs
Streptococcus suis é unha enfermidade endémica do porco que causa importantes perdas económicas na industria da produción de carne de porco en todos os países onde se crían porcos a gran escala. Nalgúns países, S. suis é a principal causa de mortalidade e morbilidade nos porcos novos e a razón máis común para prescribir antibióticos aminopenicilina como medida preventiva. S. suis tamén é un patóxeno zoonótico dos humanos, e as infeccións denunciadas en todo o mundo aumentaron significativamente nos últimos anos. Dentro de S. suis existen moitos tipos diferentes (serotipos, xenotipos, patotipos) que provocan problemas no desenvolvemento de estratexias de control dirixidas a todos os tipos. O transporte asintomático en porcos adultos é común e, combinado coa falta de coñecemento sobre as interaccións hóspede-patóxeno-ambiente, é a principal razón para non controlar a natureza endémica deste patóxeno.
Os resultados do proxecto afectarán a comprensión das interaccións hóspede-patóxeno-ambiente nas infeccións por S. suis mediante a secuenciación do xenoma de 1200-1500 illados de S. suis de áreas xeográficas representativas dos principais países produtores de carne de porco e a realización de estudos de asociación de todo o xenoma con enfermidades invasoras e portadores asintomáticos. Desenvolveranse e probarán novos métodos de diagnóstico para o seguimento global do risco de infección nas granxas de estudo. Os estudos epidemiolóxicos determinarán os factores de risco da enfermidade invasiva de S. suis, incluído o papel das coinfeccións, e por primeira vez avaliarán adecuadamente a dinámica da enfermidade nunha explotación representativa. Aumentaremos a nosa comprensión dos mecanismos de virulencia implicados na patoxénese, incluíndo as interaccións de S. suis co sistema inmunitario innato. Os resultados do proxecto reforzarán a base de evidencias para estratexias de prevención e control mediante a proba de novos antíxenos conservados da vacina en porcos e estratexias de prevención baseadas na manipulación da microbiota e na estimulación e maduración do sistema inmunitario innato.
O obxectivo principal do proxecto PIGSs é aumentar a nosa comprensión das interaccións hóspede-patóxeno-ambiente nas infeccións por S. suis en porcos, reforzando así a base de evidencias para novas innovacións e estratexias eficaces de prevención e control. Este obxectivo xeral (arriba) divídese nos seguintes obxectivos específicos que se levarán a cabo durante a duración do proxecto:
- O obxectivo 1 é aumentar a comprensión da patoxénese de S. suis caracterizando o papel dos factores de virulencia parcialmente caracterizados ou non caracterizados na patoxénese (cuberto por WP1 e WP2).
- O obxectivo 2 é atopar solucións microbianas para reducir o risco de enfermidade invasiva de S. suis e apoiar a fisioloxía intestinal durante o destete estudando a interacción da microbiota co sistema inmunitario innato do porco e o antagonismo de S. suis por comensais específicos in vivo (cuberto polo WP3).
- O obxectivo 3 é dilucidar como a coinfección coa gripe e o virus da síndrome reprodutiva e respiratoria porcina (PRRSV) con S. suis contribúe á enfermidade e ao fracaso da intervención (cuberto polo WP4).
- O obxectivo 4 é determinar os principais factores de risco (ademais da virulencia da cepa S. suis) implicados no desenvolvemento da enfermidade clínica causada por S. suis e determinar o impacto da enfermidade nos leitóns (cuberto polo WP5).
- O obxectivo 5 é identificar e desenvolver (1) novos métodos de diagnóstico para a identificación de cepas de S. suis causantes de enfermidades, e (2) estratexias preventivas que inhiban o crecemento de S. suis (cubertos por WP3 e WP6).
- O obxectivo 6 é promover o impacto sostible dos resultados do proxecto PIGS e contribuír a unha sociedade máis cientificamente alfabetizada mediante o compromiso público e a comunicación da investigación e innovacións PIGS máis aló da súa propia comunidade (cuberta polo WP8).
Os resultados do proxecto afectarán a comprensión das interaccións hóspede-patóxeno-ambiente nas infeccións por S. suis mediante a secuenciación dunha gran colección de illados de S. suis de áreas xeográficas representativas dos principais países produtores de carne de porco e a realización de estudos de asociación de todo o xenoma con enfermidades invasoras e portadores asintomáticos. Desenvolvéronse novos métodos de diagnóstico para o seguimento global do risco de infección e probáronse en granxas de estudo. Os estudos epidemiolóxicos determinaron os factores de risco da enfermidade invasiva de S. suis, incluído o papel das coinfeccións, e por primeira vez avaliaron adecuadamente a dinámica da enfermidade nunha explotación representativa. Tamén melloramos a nosa comprensión dos mecanismos de virulencia implicados na patoxénese, incluíndo as interaccións de S. suis co sistema inmunitario innato.
Os resultados do proxecto reforzaron a base de evidencias para estratexias de prevención e control mediante a proba de novos antíxenos de vacinas conservadas en porcos e a implementación de estratexias de prevención baseadas na manipulación da microbiota e na estimulación e maduración do sistema inmunitario innato. Durante o período 3 do proxecto, todos os paquetes de traballo continuaron e todas as tarefas foron completadas, a pesar dos importantes atrasos causados pola pandemia de COVID-19.
As cuestións que aborda PIGS (Programa para a Prevención do Streptococcus suis global innovador) son as importantes perdas económicas que sofre a industria mundial de produción porcina e a carga sobre a saúde animal provocada polas infeccións pola bacteria Streptococcus suis. Este patóxeno pode causar enfermidades invasoras nos porcos, con síntomas como sepsis aguda, meninxite, endocardite, pneumonía e artrite. Case o 100% das granxas de porcos do mundo teñen animais portadores. Se S. suis causa enfermidade nos porcos depende de factores patóxenos, factores do hóspede, factores ambientais e as súas interaccións. Depende da composición xenética do patóxeno microbiano, así como da susceptibilidade do hóspede, que pode verse influenciada pola coinfección, a idade, a inmunidade, a microbiota, etc. Ademais, factores ambientais como o estrés e os factores de hixiene poden influír na interacción alterando o hóspede, a microbiota ou o "comportamento" (referíndose a un estado portador neutro ou virulxeno) do camiño.
Este coñecemento empregarase para desenvolver innovacións na prevención de enfermidades mediante a vacinación, promovendo a resistencia á colonización de S. suis e estimulando a inmunidade innata nos leitóns novos. Ademais, o coñecemento xerado permitirá o desenvolvemento de marcadores diagnósticos de cepas patóxenas, que permitirán, por primeira vez, estudar a dinámica das infeccións nas explotacións e identificar factores de risco nas prácticas gandeiras, así como estratexias para previr ou controlar os brotes de enfermidades. Un obxectivo principal do proxecto PIGSs é afondar na nosa comprensión das interaccións hóspede-patóxeno-ambiente nas infeccións por S. suis en porcos, reforzando así a base de evidencias para novas innovacións e estratexias eficaces de prevención e control.
Streptococcus suis é unha enfermidade porcina endémica que causa importantes perdas económicas na industria de produción de porco en todos os países onde se crían porcos a gran escala. Nalgúns países, S. suis é a principal causa de mortalidade e morbilidade nos porcos novos e a razón máis común para prescribir antibióticos aminopenicilina como medida preventiva. S. suis tamén é un patóxeno zoonótico dos humanos, e as infeccións denunciadas en todo o mundo aumentaron significativamente nos últimos anos. Dentro de S. suis existen moitos tipos diferentes (serotipos, xenotipos, patotipos) que provocan problemas no desenvolvemento de estratexias de control dirixidas a todos os tipos.
O transporte asintomático en porcos adultos é común e, combinado coa falta de coñecemento sobre as interaccións hóspede-patóxeno-ambiente, é a principal razón pola que a natureza endémica deste patóxeno segue sen controlar. Os resultados do proxecto afectarán a comprensión das interaccións hóspede-patóxeno-ambiente nas infeccións por S. suis mediante a secuenciación do xenoma de 1200-1500 illados de S. suis de áreas xeográficas representativas dos principais países produtores de carne de porco e estudos de asociación de todo o xenoma con enfermidades invasoras e portadores asintomáticos.
Desenvolveranse novos métodos de diagnóstico para o seguimento global do risco de infección e probaranse en granxas de casos. Os estudos epidemiolóxicos determinarán os factores de risco da enfermidade invasiva de S. suis, incluído o papel das coinfeccións, e por primeira vez avaliarán adecuadamente a dinámica da enfermidade nunha explotación representativa. Aumentaremos a nosa comprensión dos mecanismos de virulencia implicados na patoxénese, incluíndo as interaccións de S. suis co sistema inmunitario innato. Os resultados do proxecto fortalecerán a base empírica das estratexias de prevención e control mediante a proba de novos antíxenos conservados da vacina en porcos e estratexias de prevención baseadas na manipulación da microbiota e na estimulación e maduración do sistema inmunitario innato.
Case todas as granxas de porcos do mundo conteñen cepas patóxenas de Streptococcus suis, que tamén poden infectar aos humanos. Estase a desenvolver ferramentas de vixilancia e prevención moi necesarias. Streptococcus suis (S. suis) é un patóxeno bacteriano que causa enfermidades como sepsis aguda, meninxite, endocardite e pneumonía nos porcos novos. Tamén se asocia con frecuencia ao complexo da síndrome respiratoria porcina, unha das principais causas de mortalidade porcina. Ademais, do mesmo xeito que o coronavirus 2 da síndrome respiratoria aguda grave (SARS-CoV-2), que causa o COVID-19, S. suis é zoonótico, un dos moitos patóxenos que se poden transmitir de animais a humanos. O proxecto PIGS financiado pola UE está a mellorar a nosa comprensión da patoxenicidade de S. suis, permitindo o desenvolvemento de vacinas esenciais e ferramentas de vixilancia. Streptococcus suis e o enigma antibiótico Son moi frecuentes os brotes de infección por S. suis patóxeno. Estudos en porcos demostraron que entre o 3,3% e o 4% dos animais das granxas europeas afectadas tiñan a enfermidade invasora de S. suis. Isto cústalle millóns á industria, sen esquecer os custos económicos das enfermidades humanas. Un estudo recente no sueste asiático, onde os casos son máis altos, informou de que os custos económicos das enfermidades humanas ascenden a millóns de euros anuais debido aos custos sanitarios directos e indirectos e á perda de produtividade. A día de hoxe, non hai ningunha vacina de protección cruzada autorizada en Europa. Segundo Jerry Wells, coordinador do proxecto na Universidade e Investigación de Wageningen nos Países Baixos, "A falta de métodos de vixilancia e vacinas eficaces levou a unha prevención inadecuada e a unha dependencia global do uso xeneralizado de antibióticos.
Isto leva a un aumento da resistencia aos antibióticos, que pode estenderse a outros patóxenos que infectan animais e humanos, e a un aumento da presenza de antibióticos nos alimentos de consumo humano. Aproveitar a reacción en cadea da polimerase e as ferramentas bioinformáticas Desvelar os mecanismos da enfermidade de S. suis é un reto. Só un subconxunto de cepas está asociado con enfermidades que causan morbilidade e mortalidade graves. Usando unha colección global de preto de 2.000 cepas non patóxenas e patóxenas, PIGS identificou xenes que estaban moi conservados en cepas patóxenas pero ausentes no resto.
Estes marcadores utilizáronse para desenvolver ensaios cuantitativos de reacción en cadea da polimerase (PCR) que amplifican rapidamente pequenos fragmentos de ADN en millóns de copias. Os ensaios de PCR poden usarse para a vixilancia de illados de patóxenos nas granxas", explica Wells. Isto tamén permitirá estratexias de prevención e tratamento dirixidas, por exemplo, para as porcas que transmiten cepas patóxenas á súa descendencia. Finalmente, o equipo utilizou ferramentas bioinformáticas para detectar antíxenos conservados (secuencias de proteínas conservadas en todas as respostas protectoras de anticorpos patóxenos e S. O equipo está a avaliar a mellor forma de mellorar esta resposta e desenvolvendo ensaios para avaliar a protección inducida por estas vacinas en ensaios futuros.
Mecanismos, factores de risco e vacinas O proxecto PIGS pode estar chegando ao seu fin, pero espérase que saia moita máis información dos experimentos e análises en curso. O equipo está a dilucidar actualmente os mecanismos de supervivencia ou transmisión das cepas patóxenas. Ademais, Wells sinala que "aínda está en marcha un gran estudo epidemiolóxico, a partir do cal esperamos coñecer máis os factores en diferentes granxas que aumentan o risco de contraer a enfermidade de S. suis. O noso ensaio de vacinas en curso en leitóns podería ser revolucionario, revelando novas estratexias de vacinación para leitóns novos. Os porcos melloraron considerablemente a comprensión das interaccións entre o medio ambiente e o desenvolvemento do hóspede. vacinas e estratexias de control máis eficaces, así como unha vixilancia a gran escala nas explotacións, para reducir ou eliminar a enfermidade.
O control de S. suis nos rabaños de porcos vese en xeral obstaculizado pola falta de vacinas que protexan contra múltiples serotipos e cepas. Isto débese á alta variabilidade xenotípica, fenotípica e xeográfica que existe entre cepas, entre serotipos e dentro delas. Unha das nosas ambicións é desenvolver unha vacina global de subunidades de proteínas de protección cruzada mediante o uso de GWAS para seleccionar antíxenos candidatos conservados en illados de patóxenos. Este enfoque innovador, que combina GWAS e vacinoloxía inversa, só será posible grazas á nosa ambición de secuenciar unha gran colección global de illados das principais rexións produtoras de porco do mundo.
A segunda ambición é desenvolver innovacións no diagnóstico de cepas patóxenas de S. suis baseadas en GWAS. Esta idea orixinal superará a incapacidade de distinguir entre cepas virulentas patóxenas e cepas non virulentas. Abordar este problema permitirá, por primeira vez, o uso de diagnósticos para guiar a metafilaxia antibiótica e a vacinación para controlar os brotes de S. suis.
Isto aumenta a eficiencia e contribúe a reducir o uso de antibióticos na cría de porcos. A longo prazo, o proxecto PIGSs espera contribuír a unha redución substancial da enfermidade de S. suis nos porcos e, en consecuencia, á saúde e ao benestar dos animais.
- WAGENINGEN UNIVERSITY (WU)
Proxectos relacionados
