Оптимизация схемы вакцинации собак против бешенства (Rhabdoviridae: Lyssavirus) при помощи математической модели

Обложка
  • Авторы: Лобанова В.А.1,2, Клюкина В.И.1
  • Учреждения:
    1. ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности»
    2. ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева»
  • Выпуск: Том 66, № 5 (2021)
  • Страницы: 354-367
  • Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
  • URL: https://ogarev-online.ru/0507-4088/article/view/118176
  • DOI: https://doi.org/10.36233/0507-4088-75
  • ID: 118176

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Большинство случаев бешенства (Rhabdoviridae: Lyssavirus) у людей вызвано укусами домашних и диких собак (Canis lupus familiaris). В этой связи одной из актуальных задач является организация программ массовой вакцинации этих животных.

Цель работы – выявить факторы, влияющие на синтез вируснейтрализующих антител (ВНА) к вирусу бешенства у вакцинированных собак, сформировать рекомендации по корректировке схемы вакцинации с использованием методов математического моделирования (ММ).

Материал и методы. Разработана двухкомпартментная математическая модель, параметры которой откалиброваны на лог-трансформированных данных о содержании ВНА в сыворотке крови вакцинированных собак с использованием нелинейного моделирования с фиксированными эффектами. Результаты получены методами RFFIT (rapid fluorescent focus inhibition test, анализ быстрого ингибирования фокусов флюоресценции) и FAVN (fluorescent antibody virus-neutralization test, тест нейтрализации вируса флюоресцентными антителами).

Результаты. Установлено, что при двукратной первичной вакцинации у щенков в возрасте от 3 мес до 1 года формируется более напряжённый иммунный ответ по сравнению с таковым у взрослых особей. При первичной вакцинации и ревакцинации спустя 1 год и более ВНА у взрослых уличных собак синтезируются более интенсивно, чем у домашних.

Обсуждение. Менее длительный иммунный ответ у животных, вакцинированных в возрасте до 3 мес, объясняется как наличием колостральных антител, так и активным развитием организма в этот период. Результаты наших исследований и данные работ других авторов подтверждают наличие у большинства собак протективного уровня ВНА к вирусу бешенства ≥0,5 МЕ/мл на протяжении 2 и более лет после вакцинации. Однако лишь регулярная ежегодная ревакцинация способствует достижению и поддержанию этого показателя у особей, плохо отвечающих на вакцинацию в силу различных факторов.

Заключение. Рекомендована следующая схема вакцинации собак против бешенства: первичное введение вакцинного препарата в возрасте от 3 мес до 1 года с 1–2-месячным интервалом, в дальнейшем ежегодная ревакцинация. Настоящая работа демонстрирует возможность более широкого применения методов ММ для решения задач вакцинопрофилактики.

Об авторах

В. А. Лобанова

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности»; ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева»

Автор, ответственный за переписку.
Email: varvara.ustinova1995@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9757-784X

Лобанова Варвара Андреевна, аспирант отдела иммунологии; ассистент кафедры биотехнологии

141142, Московская область, Щёлковский р-н, пос. Биокомбината, Россия

127434, Москва, Россия

Россия

В. И. Клюкина

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-4295-1424

141142, Московская область, Щёлковский р-н, пос. Биокомбината, Россия

Россия

Список литературы

  1. United Against Rabies Collaboration. First annual progress report: Global Strategic Plan to End Human Deaths from Dog-mediated Rabies by 2030. Geneva; 2019. Available at: https://www.oie.int/app/uploads/2021/03/zeroby30annualreportfinal.pdf (accessed September 25, 2021).
  2. OIE Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals. 2018. Chapter 3.1.17. Rabies (infection with Rabies virus and other Lyssaviruses). Available at: https://www.oie.int/fileadmin/Home/eng/Health_standards/tahc/current/chapitre_rabies.pdf (accessed September 25, 2021).
  3. Helmlinger G., Sokolov V., Peskov K., Hallow K.M., Kosinsky Y., Voronova V., et al. Quantitative systems pharmacology: an exemplar model-building workflow with applications in cardiovascular, metabolic, and oncology drug development. CPT Pharmacometrics Syst. Pharmacol. 2019; 8(6): 380–95. https://doi.org/10.1002/psp4.12426
  4. Glassman P.M., Balthasar J.P. Physiologically-based pharmacokinetic modeling to predict the clinical pharmacokinetics of monoclonal antibodies. J. Pharmacokinet. Pharmacodyn. 2016; 43(4): 427–46. https://doi.org/10.1007/s10928-016-9482-0
  5. Cilliers C., Guo H., Liao J., Christodolu N., Thurber G.M. Multiscale modeling of antibody-drug conjugates: connecting tissue and cellular distribution to whole animal pharmacokinetics and potential implications for efficacy. AAPS J. 2016; 18(5): 1117–30. https://doi.org/10.1208/s12248-016-9940-z
  6. Кузнецов С.Р. Математическая модель иммунного ответа. Вестник Санкт-Петербургского университета. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. 2015; (4): 72–87.
  7. Suzuki K., González E.T., Ascarrunz G., Loza A., Pérez M., Ruiz G., et al. Antibody response to an anti-rabies vaccine in a dog population under field conditions in Bolivia. Zoonoses Pub. Health. 2008; 55(8-10): 414–20. https://doi.org/10.1111/j.1863-2378.2008.01126.x
  8. McClure K.M., Gilbert A.T., Chipman R.B., Rees E.E., Pepin K.M. Variation in host home range size decreases rabies vaccination effectiveness by increasing the spatial spread of rabies virus. J. Anim. Ecol. 2020; 89(6): 1375–86. https://doi.org/10.1111/1365-2656.13176
  9. Zanoni R.G., Bugnon P., Deranleau E., Nguyen T.M., Brügger D. Walking the dog and moving the cat: rabies serology in the context of international pet travel schemes. Schweiz. Arch. Tierheilkd. 2010; 152(12): 561–8. https://doi.org/10.1024/0036-7281/a000125
  10. Pimburage R.M.S., Gunatilake M., Wimalaratne O., Balasuriya A., Perera K.A.D.N. Sero-prevalence of virus neutralizing antibodies for rabies in different groups of dogs following vaccination. BMC Vet. Res. 2017; 13(1): 133. https://doi.org/10.1186/s12917-017-1038-z
  11. Wallace R.M., Pees A., Blanton J.B., Moore S.M. Risk factors for inadequate antibody response to primary rabies vaccination in dogs under one year of age. PLoS Negl. Trop. Dis. 2017; 11(7): e0005761. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0005761
  12. Tozer T.N., Rowland M. Introduction to Pharmacokinetics and Pharmacodynamics: the Quantitative Basis of Drug Therapy. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins; 2006.
  13. Cliquet F., Aubert M., Sagné L. Development of a fluorescent antibody virus neutralisation test (FAVN test) for the quantitation of rabies-neutralising antibody. J. Immunol. Methods. 1998; 212(1): 79–87. https://doi.org/10.1016/s0022-1759(97)00212-3
  14. Minke J.M., Bouvet J., Cliquet F., Wasniewski M., Guiot A.L., Lemaitre L., et al. Comparison of antibody responses after vaccination with two inactivated rabies vaccines. Vet. Microbiol. 2009; 133(3): 283–6. https://doi.org/10.1016/j.vetmic.2008.06.024
  15. Kennedy L.J., Lunt M., Barnes A., McElhinney L., Fooks A.R., Baxter D.N., et al. Factors influencing the antibody response of dogs vaccinated against rabies. Vaccine. 2007; 25(51): 8500–7. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2007.10.015
  16. Meza D.K., Broos A., Becker D.J., Behdenna A., Willett B.J., Viana M., et al. Predicting the presence and titre of rabies virus-neutralizing antibodies from low-volume serum samples in low-containment facilities. Transbound. Emerg. Dis. 2021; 68(3): 1564–76. https://doi.org/10.1111/tbed.13826
  17. Briggs D.J., Smith J.S., Mueller F.L., Schwenke J., Davis R.D., Gordon C.R., et al. A comparison of two serological methods for detecting the immune response after rabies vaccination in dogs and cats being exported to rabies-free areas. Biologicals. 1998; 26(4): 347–55. https://doi.org/10.1006/biol.1998.0162
  18. Berndtsson L.T., Nyman A.K., Rivera E., Klingeborn B. Factors associated with the success of rabies vaccination of dogs in Sweden. Acta Vet. Scand. 2011; 53(1): 22. https://doi.org/10.1186/1751-0147-53-22
  19. Mansfield K.L., Burr P.D., Snodgrass D.R., Sayers R., Fooks A.R. Factors affecting the serological response of dogs and cats to rabies vaccination. Vet. Rec. 2004; 154(14): 423–6. https://doi.org/10.1136/vr.154.14.423
  20. Nishiura H., Mizumoto K. Epidemiological determinants of successful vaccine development. Int. J. Med. Sci. 2013; 10(4): 382–4. https://doi.org/10.7150/ijms.5689
  21. Nokireki T., Jakava-Viljanen M., Virtala A.M., Sihvonen L. Efficacy of rabies vaccines in dogs and cats and protection in a mouse model against European bat lyssavirus type 2. Acta Vet. Scand. 2017; 59(1): 64. https://doi.org/10.1186/s13028-017-0332-x
  22. Shimazaki Y., Inoue S., Takahashi C., Gamoh K., Etoh M., Kamiyama T., et al. Immune response to Japanese rabies vaccine in domestic dogs. J. Vet. Med. B. Infect. Dis. Vet. Public Health. 2003; 50(2): 95–8. https://doi.org/10.1046/j.1439-0450.2003.00627.x
  23. Непоклонова И.В., Лосич М.А., Зайкова О.Н., Верховский О.А., Алипер Т.И. Сравнительный анализ факторов формирования антирабического иммунитета у мелких домашних животных. Ветеринария. 2017; (4): 26–34.
  24. Moore M.C., Davis R.D., Kang Q., Vahl C.I., Wallace R.M., Hanlon C.A., et al. Comparison of anamnestic responses to rabies vaccination in dogs and cats with current and out-of-date vaccination status. J. Am. Vet. Med. Assoc. 2015; 246(2): 205–11. https://doi.org/10.2460/javma.246.2.205
  25. Hirayama N., Raharjo Jusa E., Aeny Rochman Noor M., Sakaki K., Ogata M. Immune state of dogs injected with rabies vaccines in the west Java, Indonesia. Nihon Juigaku Zasshi. 1990; 52(5): 1099–101. https://doi.org/10.1292/jvms1939.52.1099
  26. Jakel V., König M., Cussler K., Hanschmann K., Thiel H.J. Factors influencing the antibody response to vaccination against rabies. Dev. Biol. (Basel). 2008; 131: 431–7.
  27. Olugasa B.O., Aiyedun J.O., Emikpe B.O. Prevalence of antibody against rabies among confined, free-roaming and stray dogs in a transit city of Nigeria. Vet. Ital. 2011; 47(4): 453–60.
  28. Burr P. Serological testing – an alternative to boosters? Vet. Microbiol. 2006; 117(1): 39–42. https://doi.org/10.1016/j.vetmic.2006.04.008
  29. Орлова С.Т., Сидорчук А.А. Новый взгляд на поствакцинальный иммунитет у собак и кошек. Часть 2. Анализ данных, полученных в экспериментах по определению длительности иммунитета у собак. Российский ветеринарный журнал. Мелкие домашние и дикие животные. 2016; (1): 18–22.
  30. Lakshmanan N., Gore T.C., Duncan K.L., Coyne M.J., Lum M.A., Sterner F.J. Three-year rabies duration of immunity in dogs following vaccination with a core combination vaccine against canine distemper virus, canine adenovirus type-1, canine parvovirus, and rabies virus. Vet. Ther. 2006; 7(3): 223–31.
  31. Ottiger H.P., Neimeier-Förster M., Stärk K.D., Duchow K., Bruckner L. Serological responses of adult dogs to revaccination against distemper, parvovirus and rabies. Vet. Rec. 2006; 159(1): 7–12. https://doi.org/10.1136/vr.159.1.7
  32. Mauti S., Traoré A., Hattendorf J., Schelling E., Wasniewski M., Schereffer J.L., et al. Factors associated with dog rabies immunisation status in Bamako, Mali. Acta Trop. 2017; 165: 194–202. https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2015.10.016
  33. Moore G.E., HogenEsch H. Adverse vaccinal events in dogs and cats. Vet. Clin. North Am. Small Anim. Pract. 2010; 40(3): 393–407. https://doi.org/10.1016/j.cvsm.2010.02.002
  34. Valli J.L. Suspected adverse reactions to vaccination in Canadian dogs and cats. Can. Vet. J. 2015; 56(10): 1090–2.
  35. Guidelines for the vaccination of dogs and cats. WSAVA; 2016. Available at: https://wsava.org/wp-content/uploads/2020/01/WSAVA-Vaccination-Guidelines-2015.pdf (accessed September 25, 2021).
  36. Караулов А.К., Варкентин А.В., Петрова О.Н., Семёнова Н.А., Баташова Д.С., Коренной Ф.И. Отчет информационно-аналитического центра Управления ветнадзора РСХН (ФГБУ «ВНИИЗЖ») по эпизоотической ситуации в Российской Федерации на 2020 год. Available at: https://fsvps.gov.ru/fsvps-docs/ru/iac/rf/2020/iac2020_all.pdf (accessed September 25, 2021).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Лобанова В.А., Клюкина В.И., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».