Proyecto H2020 PALE-Blu: Comprender las interacciones entre patógenos, ganado y medio ambiente que involucran al virus de la lengua azul
- Tipo Proyecto
- Estado Completado
- Ejecución 2017 -2021
- Presupuesto asignado 6.039.301,5 €
- Alcance Europeo
- Principal fuente de financiación Horizonte 2020
- Sitio web del proyecto Proyecto PALE-Blu
El virus de la lengua azul (VLA) infecta a rumiantes salvajes y domésticos, como ovejas, cabras y ganado vacuno. La mayoría de las cepas se transmiten por mosquitos. Dependiendo de la cepa del VLA, el impacto de la enfermedad en la salud del ganado varía, pero puede ser mortal. La vacunación es la medida más eficaz y práctica para minimizar las pérdidas económicas derivadas de la enfermedad.
El proyecto PALE-Blu, financiado con fondos europeos, reúne a institutos y socios europeos en regiones endémicas para estudiar las cepas del VLA. Mediante el análisis de la secuencia completa del genoma, los investigadores cartografiarán la distribución de las diferentes cepas del VLA, identificarán los mecanismos de propagación y desarrollarán estrategias de prevención.
El proyecto también estudiará la distribución y la dinámica de las poblaciones de insectos vectores, y explorará vacunas, agentes antivirales y sistemas de diagnóstico mejorados. Los resultados del proyecto mejorarán la preparación ante futuros brotes y las estrategias de control.
Se han recopilado, anotado y seleccionado secuencias de BTV, introducidas en el sitio web de BTV-GLUE. La versión beta del conjunto de datos de BTV-GLUE está disponible en un servidor web público ( http://btv.glue.cvr.ac.uk ), que incluye una herramienta de genotipado automatizado para todos los segmentos. Se ha generado una base de datos completa sobre la abundancia del vector Culicoides, que abarca la mayor parte de Europa y los países vecinos, para definir epizonas con diferentes poblaciones de insectos vectores. Los mapas actualizados de ganado (bovinos, ovinos y caprinos) han ayudado a definir epizonas basadas en datos ecoclimáticos.
Se han desarrollado y evaluado herramientas de diagnóstico para los nuevos serotipos de BTV, así como sistemas de ensayo multiplexados. Se han desarrollado, mantenido y puesto a disposición de la comunidad científica líneas celulares continuas para una especie adicional de Culicoides. Se generaron cepas de BTV monoreasortantes rescatadas para explorar la base molecular de la transmisión por contacto y la transmisión por insectos vectores, así como otras propiedades virales, incluyendo las interacciones con la respuesta inmunitaria innata y la inhibición por interferón. Se exploró más a fondo la actividad antiviral de los derivados de las estatinas y los inhibidores de los canales de calcio. Los resultados y datos del proyecto se han difundido y seguirán difundiéndose a través de uno o más de los cuatro sitios web que se han establecido o asociado con el proyecto: http://www.paleblu.eu el sitio web general del proyecto, que proporciona detalles del proyecto, presentaciones, publicaciones y entregables.
Esto incluye la reunión de inicio del proyecto en Glasgow 2017: http://www.paleblu.eu/system/files/2019-01/2017-09-06-MeetingReportFor1stPALE-BluMeetingCVRGlasgow-LR%20update.pdf y la 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/: el archivo de datos espaciales del proyecto, véase también el WP3 arriba. http://mapserver.izs.it/gis_oiemaps/ : un sitio que muestra la distribución global del virus de la lengua azul (BTV). Se utilizó una biblioteca de células madre embrionarias haploides recientemente desarrollada para caracterizar los genes y las vías celulares esenciales para la infección productiva del virus de la lengua azul (BTV-8).
La lengua azul es una enfermedad de importancia económica que, desde 1998, ha invadido Europa, en particular los países del sur y del centro. Parece improbable que estos cambios, vinculados al cambio climático, se reviertan. La enfermedad causa importantes pérdidas económicas debido a las muertes en el ganado (más del 25 % en ovejas), la pérdida del rendimiento reproductivo y la producción de leche y carne, las restricciones en los movimientos y el comercio de animales, y los costos de las medidas de control.
El Proyecto PALE-Blu reúne a 19 organizaciones asociadas diferentes en quince países para generar datos sobre la distribución e interacción de las variantes genéticas del virus de la lengua azul con las poblaciones de insectos vectores y hospedadores para fundamentar las estrategias de control y prevención. El proyecto analizó las interacciones entre diferentes cepas de virus, insectos vectores y hospedadores vertebrados a nivel poblacional, individual y molecular. Se han analizado los mecanismos de transmisión para ayudar a fundamentar las formas en que se pueden evaluar, modelar y mitigar los riesgos. En particular, el proyecto identifica y mapea diferentes poblaciones de virus y vectores, y los factores ambientales que determinan su incidencia y distribución para comprender cómo las variaciones genéticas pueden determinar la transmisión de diferentes serotipos/cepas del virus de la lengua azul en diferentes regiones. Se han creado bases de datos para facilitar la identificación global de diferentes variantes del virus de la lengua azul (VLA) mediante análisis de secuencias. El proyecto ha desarrollado ensayos de diagnóstico para mantener y mejorar las capacidades actuales de diagnóstico y vigilancia.
Estos incluyen, en particular, los serotipos "nuevos" identificados recientemente (VLA-25 y superiores) para garantizar su detección rápida y precisa. El proyecto ha buscado generar líneas celulares adicionales de especies de Culicoides europeas y africanas para estudios adicionales sobre los mecanismos de transmisión y las diferencias entre diferentes poblaciones/especies de vectores. Se identificaron antígenos y epítopos con reactividad cruzada para diferentes serotipos del VLA con el fin de desarrollar vacunas candidatas seguras, multivalentes o con reactividad cruzada contra diferentes serotipos del VLA. El proyecto ha desarrollado y mantenido la comunicación y la gestión del proyecto a través de sitios web, reuniones periódicas y publicaciones/presentaciones dirigidas tanto al público científico como al público general.
Cada año desde 1998 han surgido nuevos brotes causados por el virus de la lengua azul (BTV) en el ganado europeo. Estos eventos, que se han relacionado con el cambio climático, provocaron pérdidas masivas debido a muertes, reducción de la productividad, fallas reproductivas, movimientos y comercio de animales restringidos y costos de vigilancia y vacunación. PALE-Blu reúne a institutos europeos con experiencia en investigación y diagnóstico del virus de la lengua azul, con socios en regiones endémicas (África, Oriente Medio y Turquía) que actúan como "fuente" de las cepas del virus de la lengua azul que emergen en Europa.
Los análisis de la secuencia del genoma completo aumentarán la precisión de los mapas de distribución de las cepas del virus de la lengua azul, para identificar vías y mecanismos de propagación hacia y dentro de Europa, así como estrategias de prevención adecuadas. PALE-Blu analizará la conectividad genética de las poblaciones de vectores de Culicoides en diferentes regiones, así como los movimientos de linajes y genes individuales del BTV. Junto con tecnologías de genética inversa y estudios de infección/replicación en nuevas líneas celulares de Culicoides, o adultos de diferentes especies de Culicoides, esto dilucidará la base genética para la localización/movimiento geográfico de las cepas y serotipos del virus de la lengua azul.
Analizaremos las diferencias en las proteínas de la saliva de especies de Culicoides, su capacidad para modificar las proteínas de superficie del BTV (proteasas) y los efectos sobre la eficiencia de la transmisión (en ambas direcciones) entre vértebras huéspedes e insectos vectores. Estos estudios proporcionarán una mejor comprensión de los riesgos de incursión de diferentes cepas del virus de la lengua azul, lo que respaldará estrategias de control eficaces. PALE-BLU explorará vacunas de subunidades de serotipos cruzados más efectivas que sean compatibles con el ensayo DIVA y generen una respuesta inmune más fuerte a partir de una sola inoculación. También exploraremos el potencial del uso de agentes antivirales para inducir protección inmediata después de la vacunación. También se desarrollarán sistemas de diagnóstico más eficaces para detectar mejor infecciones mixtas mediante la multiplexación de sistemas de ensayo de diagnóstico nuevos o existentes.
Las investigaciones sobre el virus de la lengua azul, que afecta al ganado, han dado lugar a nuevas formas de vigilar y controlar la enfermedad. La lengua azul (LB) es una enfermedad viral que afecta al ganado en todo el mundo, incluyendo ovejas, ganado vacuno, camellos, ciervos y cabras. Causada por el virus de la lengua azul (BTV) y propagada por mosquitos que pican, si la LB no mata a un animal, aún puede reducir la producción de carne, leche y crías.
Esto, junto con las restricciones comerciales que siguen a un brote de LB y los costos de vigilancia, vacunas y pruebas para demostrar la erradicación de la enfermedad, resulta en pérdidas económicas significativas para la industria agrícola. Una cosa que hace que la enfermedad sea particularmente compleja es el genoma del BTV. El genoma está compuesto de 10 segmentos de ARN bicatenario, cada uno de los cuales codifica una o más de las proteínas virales. "Esta segmentación permite que el virus intercambie fácilmente segmentos del genoma entre cepas durante las coinfecciones, creando rápidamente nuevas variantes con nuevos riesgos de enfermedad", dice Peter Mertens , virólogo de la Universidad de Nottingham .
Se han identificado más de 30 serotipos distintos del virus de la lengua azul (VLA), varios de los cuales pueden cocircular en regiones endémicas y con brotes. Con el apoyo del proyecto PALE-Blu , financiado por la UE , Mertens lidera un importante esfuerzo para comprender mejor la enfermedad subyacente y mejorar las técnicas para la monitorización y el control rápidos y precisos del virus. «Se trata de un gran proyecto que reúne a socios de toda Europa, el Mediterráneo y África», explica Mertens. «Juntos, nos propusimos proporcionar nuevos conjuntos de datos, reactivos y recursos sobre el propio VLA y sus interacciones con hospedadores mamíferos y especies de insectos vectores». Comprender la replicación, la transmisión y la epidemiología Según Mertens, la culminación del trabajo del proyecto es una mayor comprensión de la replicación, transmisión y epidemiología del BTV. "No solo entendemos mejor los riesgos de nuevos brotes de BT y su propagación, sino que, quizás más importante, tenemos nuevos métodos y herramientas para controlarlos", agrega. Dos desarrollos importantes son las tecnologías de secuenciación rápida del genoma del BTV y el sitio web BTV-Glue .
Juntos, estos respaldan la detección, la identificación rápida y la caracterización adicional de diferentes cepas de BTV. "Esto nos ayuda a determinar la ascendencia, los orígenes y el movimiento de cepas individuales de BTV que causan diferentes brotes", señala Mertens. Además, el proyecto ha producido nuevos conocimientos significativos sobre la enfermedad. Por ejemplo, al analizar las tasas de evolución de las cepas de BTV que causaron brotes recientes en Francia, el proyecto mostró que la evolución del virus estaba 'congelada' entre los períodos de brote. "Se ha sugerido que el BTV podría haber resurgido como resultado de la inseminación artificial con semen congelado", dice Mertens. Los investigadores encontraron varias cepas previamente desconocidas del virus de la lengua azul en Mongolia, Oriente Medio y el Mediterráneo. "Aunque la mayoría presenta baja virulencia, varios de estos virus podrían no requerir insectos vectores y, en cambio, podrían transmitirse directamente entre huéspedes mamíferos", señala Mertens. "Esto podría tener un impacto importante en la forma en que se propaga la enfermedad, permitiendo que se produzcan brotes incluso durante las épocas del año en que los insectos vectores están ausentes".
El proyecto también avanzó en la mitigación del riesgo de un brote. Por ejemplo, se desarrolló una matriz de diagnóstico mejorada para optimizar la detección e identificación de las cepas del virus. Los investigadores también descubrieron un componente de la saliva del insecto vector que podría estimular la respuesta inmunitaria en animales infectados. "El proyecto ha desarrollado nuevas vacunas candidatas e identificado proteínas individuales del virus de la lengua azul que generan protección cruzada entre serotipos, lo que representa un primer paso importante hacia una vacuna cruzada entre serotipos que protegería mejor a la ganadería y a las industrias agrícolas de los efectos de la enfermedad de La La", concluye Mertens.
BTV-GLUE ha ayudado a la comunidad del virus de la lengua azul a estudiar la biología, la evolución y los brotes del virus para distinguir las propiedades de las cepas que circulan por todo el mundo. La incorporación de los datos de distribución de Culicoides a los mapas epizonales ya desarrollados ha ayudado a identificar áreas de riesgo para la transmisión del virus.
Un modelo de los movimientos de Culicoides transportados por el viento también ayuda a caracterizar las barreras naturales a la dispersión del vector. En conjunto, estos modelos nos ayudan a comprender e identificar las vías y los factores de riesgo en las incursiones del virus de la lengua azul y su epidemiología. Se está trabajando para mantener un conjunto completo de ensayos de diagnóstico para detectar los serotipos actuales y conocidos del virus de la lengua azul que representan riesgos de brote. El trabajo hacia la multiplexación de ensayos utilizando plataformas novedosas como MagPlex ha ayudado a automatizar el rendimiento. Los avances recientes en las tecnologías de secuenciación brindan oportunidades para identificar patógenos virales mediante un enfoque metagenómico.
El desarrollo de líneas celulares a partir de otras especies de mosquitos ha contribuido a respaldar estudios que mejoran nuestra comprensión de las características moleculares que determinan si una especie de mosquito en particular es un vector competente para una cepa específica de VLA. Las investigaciones sobre el control genético viral de la infección, la replicación y la competencia vectorial en especies europeas de Culicoides han mejorado nuestra comprensión de los factores virales, de insectos y del hospedador que permiten la transmisión del VLA a través de insectos. Esto podría ayudarnos a predecir la transmisibilidad vectorial de las cepas de VLA directamente mediante la investigación del genoma viral. La identificación del control genético viral de la transmisión horizontal (HT) en el hospedador rumiante podría permitirnos predecir la transmisibilidad no vectorial de las cepas de VLA mediante la investigación del genoma viral. Los datos obtenidos mejorarán las medidas de control y asesorarán a los responsables políticos sobre los riesgos que plantean las nuevas cepas de VLA.
El desarrollo de una biblioteca de anticuerpos monoclonales específicos del VLA se diseñó para respaldar la identificación de las regiones/epítopos VP2 implicados en la respuesta protectora. También facilitaría el desarrollo de ensayos serológicos específicos para cada serotipo (p. ej., ELISA). Sin embargo, estos estudios no tuvieron éxito en ovejas, por lo que se transfirieron a un sistema bovino. Los retrasos causados por el brote de COVID-19 retrasaron muchos aspectos de los estudios PALE-Blu, y el trabajo sobre anticuerpos monoclonales continúa avanzando.
La generación y validación de nuevas vacunas, estrategias de vacunación y antivirales compatibles con los métodos/ensayos de vigilancia existentes, y potencialmente compatibles con serotipos cruzados, tiene el potencial de mejorar nuestra capacidad de respuesta rápida ante la aparición de enfermedades. El desarrollo de estrategias antivirales eficaces y de amplio espectro para virus de ARNdc utilizando orbivirus podría ser un paso hacia el control de la replicación de estos virus en animales infectados, incluyendo potencialmente a humanos. Los sitios web de PALE-Blu proporcionan datos relacionados con el proyecto a sus miembros. Su tasa de visitas combinada supera las 3000 al mes. El proyecto también ha generado hojas informativas, boletines electrónicos periódicos y una breve serie de videos que describen los resultados y el impacto del proyecto. Al igual que los sitios web, estos están dirigidos a un público amplio, no solo a profesionales y planificadores.
- THE UNIVERSITY OF NOTTINGHAM
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