Nowe szczepionki dla zwierząt gospodarskich i lepsze strategie szczepień pozwalają ograniczyć stosowanie antybiotyków
Stosowanie antybiotyków w produkcji zwierzęcej jest równie problematyczne jak w leczeniu ludzi, ponieważ bardzo szybko wzrasta na nie odporność. „Nie posiadamy wystarczającej ilości antybiotyków, żeby temu zaradzić”, mówi koordynatorka projektu dr Isabelle Schwartz z Wydziału Wirusologii Molekularnej i Immunologii Narodowego Instytutu Badań Rolniczych we Francji. „Antybiotyki wywierają również znaczny wpływ na środowisko, dlatego musimy ograniczyć ich stosowanie u zwierząt gospodarskich. Możemy to osiągnąć dzięki wprowadzeniu odpowiedniej strategii szczepień dostosowanej do patogenu i do zwierzęcia w zależności od jego wieku i rodzaju produkcji, a w przyszłości dostosowanej także do aktywności genów zwierzęcia”, tłumaczy dr Schwartz. Potencjalne szczepionki W ramach finansowanego przez UE projektu SAPHIR naukowcy przeprowadzili badania laboratoryjne sześciu obiecujących potencjalnych szczepionek przeciwko sześciu głównym szczepom patogenów atakującym bydło, trzodę chlewną i drób. Licencję na produkcję jednej z nich uzyskała już jedna firma farmaceutyczna, a dwiema innymi są zainteresowane kolejne koncerny. Jak mówi dr Schwartz, jedna z najlepszych potencjalnych szczepionek składa się tylko z jednego białka wirusa i jest bardzo skuteczna u cieląt posiadających przeciwciała matczyne. „Obecność przeciwciał matczynych zazwyczaj oznacza, że zwierzęta nie reagują dobrze na szczepionki”, wyjaśnia dr Schwartz. „Ale nasza szczepionka zapewniła pełną ochronę już po jednym podaniu domięśniowym, więc jest to bardzo wygodne rozwiązanie dla hodowców”. Potencjalne biomarkery reakcji immunologicznej W ramach projektu zespół zidentyfikował potencjalne markery genetyczne i biomarkery występujące we krwi, odpowiedzialne za dobrą lub złą reakcją immunologiczną na szczepionki. „To odkrycie pozwala podzielić populacje zwierząt na grupy w zależności od ich reakcji na określone rodzaje szczepionek”, mówi dr Schwartz. Z czasem, rezultatem selektywnej hodowli zwierząt z lepszą reakcją immunologiczną na szczepienia będą bardziej odporne stada i mniejsze zapotrzebowanie na antybiotyki. W ramach projektu zidentyfikowano 300 potencjalnych biomarkerów, pobierając próbki krwi od setek zaszczepionych zwierząt i przeprowadzając sekwencjonowanie całego RNA dla każdego zwierzęcia, aby powiązać podstawowy poziom ekspresji genu z dobrą reakcją zwierzęcia na szczepionki. „Na podstawie tego wysokosprawnego podejścia zidentyfikowaliśmy geny, których do tej pory nie podejrzewaliśmy o to, że są odpowiedzialne za poszczególne reakcje na szczepionki”, dodaje dr Schwartz. Analiza danych była ogromnym przedsięwzięciem wymagającym zaangażowania co najmniej dwóch osób pracujących w pełnym wymiarze godzin przez 4 lata. Co więcej, ten proces nadal trwa. „Chcemy zredukować setki genów do minimalnej liczby kombinacji biomarkerów pozwalających przewidywać dobrą reakcję na szczepionki”. Szczepienia w praktyce W przypadku jednej z głównych chorób wirusowych trzody chlewnej zastosowanie modelowania matematycznego pozwoliło porównać wpływ regularnego szczepienia wszystkich zwierząt w zakażonym stadzie do szczepienia tylko wtedy, gdy pojawi się problem. Zespół projektu wykazał, że dzięki regularnemu przestrzeganiu programu szczepień można w pełni kontrolować infekcję, nawet jeśli szczepionka chroni przed nią zwierzęta tylko częściowo. Dr Schwartz wyjaśnia: „Tego się nie spodziewaliśmy. To odkrycie pokazuje, jak ważne są programy szczepień”. Ponieważ hodowcy zwierząt gospodarskich zazwyczaj niechętnie inwestują w szczepionki, ekonomiści biorący udział w projekcie przygotowali także analizę kosztową dotyczącą stosowania szczepionek jako elementu hodowli korzystnego dla produkcji zwierzęcej, uwzględniając ich skuteczność i cenę. Z kolei socjologowie z zespołu stwierdzili, że zwiększanie świadomości konsumentów i dużych sprzedawców detalicznych może mieć ogromny wpływ na ograniczanie stosowania środków przeciwdrobnoustrojowych i promowanie szczepień w gospodarstwach rolnych.
Słowa kluczowe
SAPHIR, zwierzęta gospodarskie, szczepionki, antybiotyki, środki przeciwdrobnoustrojowe, biomarkery
