Изобретение относится к ветеринарной протозоологии и биотехнологии и касается получения вакцины из антигена Anaplasma marginale для вакцинопрофилактики против анаплазмоза крупного и мелкого рогатого скота.
Анаплазмоз крупного и мелкого рогатого скота - кровепаразитарная, трансмиссивная, природноочаговая болезнь, протекающая с явлениями глубокой анемии аутоиммунной природы и истощения, вызываемая возбудителями: Anaplasma marginale, Theiler, 1910 и Anaplasma centrale, Theiler, 1911 - у крупного рогатого скота и Anaplasma ovis, F.Lestoquard, 1924 - у мелкого рогатого скота (овцы, козы) - типичными прокариотами, по стуктуре близкими к представителям группы пситтакоза - лимфогранулемы, трахомы и риккетсиям. Анаплазмоз рогатого скота - космополит - широко распространен и встречается на всех континентах нашей планеты за исключением Антарктиды.
В организме однократно переболевшего рогатого скота возбудители (Anaplasma marginale - у крупного рогатого скота, Anaplasma ovis - у овец и других мелких жвачных) сохраняются практически всю жизнь. После клинического проявления болезни (остро, чаще подостро) она переходит в анаплазмоносительство, сопровождаемое периодическими рецидивами.
Всем стадиям болезненного процесса, особенно в клинический период и при рецидивах, присуще гиперактивное состояние костного мозга, заканчивающееся в итоге его аплазией, т.е. неспособностью к кроветворению, приводящее нередко животное к гибели.
Анаплазмозом болеют, кроме домашних, дикие парнокопытные, филогенетически родственные крупному рогатому скоту, овцам, козам, - из семейств Bovidae, Cervidae, Camelidae.
Переносчиками анаплазм являются иксодовые клещи и кровососущие насекомые. Таким образом, в настоящее время проблема анаплазмоза рогатого скота не только не потеряла своей актуальности, а приобретает все большее значение в связи с уточнением сведений об ареале этого заболевания.
Профилактика анаплазмоза основывается на недопущении распространения болезни животными - анаплазмоносителями, борьбе с переносчиками, проведении лечебных мероприятий, соблюдении правил асептики и антисептики при осуществлении хирургических вмешательств (взятие крови, кастрация, выщипы на ушах и пр.)
Однако эти мероприятия не всегда обеспечивают предохранение животных от заражения.
Особые трудности возникают в зонах, где анаплазмоз проявляется как природно-очаговое заболевание - при пользовании одними пастбищными угодиями как домашними животными, так и дикими парнокопытными жвачными - анаплазмоносителями. Химиопрофилактика не разработана.
Поэтому естественным было стремление протозоологов разработать способы специфической вакцинопрофилактики.
Исследования ученых в мире по созданию вакцин шли двумя путями: 1) с применением живых возбудителей (Anaplasma marginale - аттенуированный или в малой заражающей дозе. Anaplasma centrale - малопатогенный); 2) с применением инактивированного возбудителя Anaplasma marginale (адъювантные вакцины).
Из предшествующего уровня техники известно следующее.
Известен способ приготовления антигена Anaplasma, предусматривающий инфицирование крупного рогатого скота Anaplasma marginale, отбор крови у инфицированных животных при поражении эритроцитов от 40 до 90% с противокоагулирующим средством, удаление из крови лейкоцитов центрифугированием, разрушение эритроцитов под давлением 1500-2500 psi, фрагментирование эритроцитов 40% Renografin-ом и отделение Anaplasma marginale от остатков разрушенных эритроцитов (US 4956278, 1990.09.11).
Известен способ приготовления вакцины против анаплазмоза, включающий получение авирулентного антигена путем инфицирования овец, или коз, или оленей ослабленным штаммом Anaplasma marginale, полученным путем обработки вирулентного штамма R-облучением в дозе 25000-100000 рентген с последующим отбором крови от инфицированного животного (US 3674860, 1972, 07.04. A61K 23/00).
Недостатком способа является его трудоемкость. Кроме того, оказалось, что применение для вакцинопрофилактики аттенуированного возбудителя Anaplasma marginale приводит сравнительно быстро к риверсии исходных биологических свойств и его широкому, в последующем, распространению в природе.
Наиболее близким техническим решением является способ изготовления антигена против анаплазмоза крупного рогатого скота, включающий спленэктомию теленка, заражение его 10 мл крови от анаплазмоносителя, обескровливание теленка в период максимальной паразитемии, заражение взрослого животного (коровы), обескровливание взрослого животного в период паразитемии не менее 2,0·106 мм3 цельной крови, смешивание крови с антикоагулянтом (цитраты, оксалаты или ЕДГА), отделение плазмы путем центрифугирования смеси крови с антикоагулянтом при 500 gravites в течение 10-15 мин, двухкратное отмывание эритроцитов от плазмы в физиологическом растворе, разрушение эритроцитов ультразвуком в солевом растворе и освобождение анаплазм, отделение анаплазменных тел от разрушенных эритроцитов центрифугированием с использованием константной быстропроточной центрифуги при 20000 об/мин, удаление надосадочной жидкости, содержащей разрушенные эритроциты в солевом растворе, центрифугирование осадка анаплазменных тел в дистиллированной воде (100 мг антигена, сухой вес, в 10 мл воды), высушивание полученного антигена лиофилизацией в флаконах.
Вакцину готовят путем суспензирования анаплазменного антигена в адъюванте: 1,0-5,0 мл адъюванта смешивают с 10 мг сухого антигена. В качестве адъюванта может быть использовано легкое минеральное масло или специально приготовленный адъювант.
Полученную таким образом вакцину используют для профилактики анаплазмоза крупного рогатого скота. Вакцинацию осуществляют путем введения вакцины в дозе 250 мг антигена однократно или двухкратно: в дозе 1-5 мл с последующей ревакцинацией в дозе 10 мг антигена через 6 недель, но не позднее 3х месяцев.
Вакцинация животных указанной вакциной защитила от заболевания анаплазмозом лишь 41,5% привитого крупного рогатого скота (US 3511908, 1970, 05.12, A61K 39/02).
Недостаток описанной технологии получения анаплазменного антигена для получения вакцины против анаплазмоза крупного рогатого скота, способа приготовления вакцины и профилактики анаплазмоза крупного рогатого скота состоит в том, что полученный анаплазменный антиген и вакцина малоэффективны. Кроме того, в указанном источнике не охарактеризован ни антиген, ни вакцина, в частности не указана концентрация анаплазменных тел. Однократное введение вакцины в дозе 250 мг антигена экономически невыгодно.
Задачей предложенных изобретений является разработка способа получения высокоэффективного анаплазменного антигена, конструирование на его основе высокоиммуногенной и эмульгированной вакцины против анаплазмоза, защищающей не только крупный рогатый скот, но и мелкий.
Поставленная задача в части первого объекта изобретения решается за счет того, что в способе изготовления антигена для приготовления вакцины против анаплазмоза крупного и мелкого рогатого скота, включающем пассаж возбудителя Anaplasma marginale на восприимчивом крупном рогатом скоте, спленэктомию крупного рогатого скота с последующим их заражением инфицированной Anaplasma marginale кровью, обескровливание инфицированного животного и смешивание крови с антикоагулянтом, отделение плазмы от эритроцитов центрифугированием, отмывание эритроцитов от остатков плазмы физиологическим раствором, разрушение эритроцитов, удаление стромы разрушенных эритроцитов и лейкоцитов с получением анаплазменного антигена, центрифугирование при отделении плазмы от эритроцитов осуществляют при 3000-3500 об/мин в течение 10-15 мин, отмывание эритроцитов от остатков плазмы в физиологическом растворе проводят путем трехкратного центрифугирования при тех же режимах, разрушение эритроцитов осуществляют трехкратным замораживанием и оттаиванием, полученные таким образом лизированные эритроциты с высбожденными из них анаплазмами смешивают с 10-кратным количеством стерильного физиологического раствора, удаление стромы разрушенных эритроцитов и лейкоцитов проводят трехкратным центрифугированием при g 5000-6000 в течение 45-60 мин до получения чистого осадка Anaplasma marginale, в полученный осадок добавляют стерильный физиологический раствор, шуттелируют смесь в течение 3-6 часов и фильтруют, получая таким образом анаплазменный антиген.
Рекомендуется обескровливание инфицированного животного осуществлять на пике пораженности эритроцитов крови, составляющей 40-90%.
Целесообразно в качестве антикоагулянта использовать 15-25% раствор лимонно-кислого натрия.
Замораживание инфицированных эритроцитов может быть осуществлено при температуре (-3÷-20)°С в течение 10-14 часов, а оттаивание - при комнатной температуре.
Предпочтительно стерильный физиологический раствор в осадок Anaplasma marginale добавлять в половинном объеме от объема взятых для лизирования эритроцитов.
Поставленная задача в части второго объекта решается за счет того, что в способе изготовления вакцины против анаплазмоза крупного и мелкого рогатого скота, включающем суспензирование антигена Anaplasma marginale в адъюванте, в качестве антигена используют антиген, полученный по вышеописанному способу, концентрации 55-75 млрд. анаплазм в 1 мл с содержанием белка 12-15 мг/мл и дополнительно в суспензию вносят антибиотик.
Рекомендуется в качестве адъюванта использовать смесь легкого минерального масла с безводным ланолином в соотношении 6:1, при соотношении антигена к адъюванту - 1,07:1.
В качестве адъюванта можно использовать смесь маркола - 52 с эмульгатором - 139 в соотношении 9:1, при соотношении антигена к адъюванту 1:1.
В качестве адъюванта можно использовать адъювант ВНИИЗЖ в количестве 57-60%.
В качестве антибиотика рекомендуется использовать гентамицина сульфат, или неомицина сульфат или смесь пенициллина со стрептомицином в соотношении 1:1, при этом каждый из указанных антибиотиков вносят из расчета 100-150 ЕД на 1 мл вакцины.
Поставленная задача в части третьего объекта решается за счет того, что вакцина против анаплазмоза крупного и мелкого рогатого скота, содержащая антиген Anaplasma marginale и адъювант, в качестве антигена содержит антиген, полученный вышеописанным способом, в количестве 40,0-51,7 мас.% и дополнительно содержит антибиотик.
В качестве адъюванта вакцина может содержать легкое минеральное масло в количестве 41,4 мас.% и безводный ланолин - 6,9 мас.%, при этом содержание антигена в вакцине составляет 51,7 мас.%.
В качестве адъюванта вакцина может содержать Маркол-52 в количестве 45 мас.% и эмульгатор - 139-5 мас.%, при этом содержание антигена в вакцине может составить 50 мас.%.
В качестве адъюванта вакцина может содержать адъювант ВНИИЗЖ в количестве 57-60 мас.%.
В качестве антибиотика вакцина может содержать гентамицина сульфат, или неомицина сульфат, или смесь пенициллина со стрептомицином в соотношении 1:1 из расчета содержания каждого из антибиотиков 100-150 ЕД на 1 мл вакцины. Содержание белка в вакцине может составлять 3,7-4,1 мг/мл.
Поставленная задача в части способа профилактики анаплазмоза крупного и мелкого рогатого скота решается за счет того, что вакцинацию осуществляют вакциной, описанной выше, при этом вакцину любого адъювантного варианта вводят подкожно в дозе 1-2 мл/гол. или внутрикожно в дозе 0,2 мл/гол. двухкратно с интервалом 30-45 дней.
Технический результат предложенных изобретений заключается в том, что получен высокоактивный анаплазменный антиген и на его основе изготовлена экологически безопасная инактивированная эмульгированная со стабильной эмульсией вакцина. Она иммуногена как для крупного рогатого скота (специфические хозяева), так и для мелкого рогатого скота - овец (гетерологичные хозяева) и обеспечивает длительный и напряженный иммунитет.
Поставленной задачи удалось достичь за счет разработанной технологии изготовления инактивированного антигена, подбора адъювантов и соотношений антигена и адъювантов, а также способа вакцинирования с подбором метода введения вакцины и доз.
Предпочтительным методом вакцинирования является введение вакцины внутрикожно в дозе 0,2 мл/гол., что обеспечивает умеренную реактогенность, высокую иммуногенность вакцины и экономичность при проведении вакцинопрофилактики.
Изобретения иллюстрируются примерами осуществления, которые не охватывают и тем более не ограничивают весь объем притязаний.
Пример 1.
Изготовление антигена Anaplasma marginale.
Заражали одного теленка возбудителем Anaplasma marginale в дозе 4,5×105. и наблюдали за ростом инвазированности эритроцитов. При достижении пика паразитемии эритроцитов брали кровь и ею заражали предварительно спленэктомированное взрослое животное (корову) в дозе 4,5×105 Anaplasma marginale / животное и в период максимального поражения эритроцитов, составляющего 70%, тотально обескровливали с использованием антикоагулянта.
В качестве антикоагулянта применяли 20% лимонно-кислый натрий. Отделяли эритроциты от плазмы центрифугированием при 3000 об/мин в течение 15 мин, отмывали эритроциты от остатков плазмы физиологическим раствором трехкратным центрифугированием при том же режиме, разрушали эритроциты трехкратным замораживанием и оттаиванием соответственно при температуре минус 20°С и плюс 20°С в течение 12 часов.
Лизированные эритроциты с высвобожденными из них анаплазмами смешивали с 10-кратным количеством стерильного физиологического раствора и трехкратно центрифугировали при g=5500 в течение 1 часа (центрифуга рефрижераторная), освобождали лизат от гемоглобина, стромы эритроцитов, лейкоцитов. Светлый осадок переносили в мерный флакон с бусами, разводили стерильным физиологическим раствором в половинном объеме от объема взятых для лизирования эритроцитов и гомогенизировали на шуттель-аппарате.
Полученный таким образом антиген проверяли на чистоту микроскопированием мазков из антигена, определяли концентрацию анаплазм в антигене по бруцеллезному стандарту мутности, проверяли антиген на инфекционность на восприимчивом спленэктомированном животном.
Полученный антиген не имеет посторонней микрофлоры, т.е. является чистым, концентрация анаплазм в антигене 100 млрд/мл, установлена полная инактивация возбудителя - Anaplasma marginale.
Пример 2.
Изготовление вакцины.
Подбирали адъюванты, обеспечивающие стабильность эмульсии вакцины, способствующие проявлению ее иммуногенных свойств. Антиген Anaplasma marginale, полученный вышеописанным способом с содержанием белка 13 мг/мл, суспендировали в трех различных адъювантах с добавлением антибиотика:
1 вариант
Суспензировали антиген при исходной концентрации 58 млрд. анаплазм в мл в адъюванте при следующем соотношении компонентов:
антиген - 51,7 мас.%,
легкое минеральное масло - 41,4 мас.%,
безводный ланолин - 6,9 мас.%
пенициллин и стрептомицин из расчета по 100 ЕД на 1 мл вакцины.
2 вариант
Антиген при исходной концентрации 60 млрд анаплазм в 1 мл - 50 мас.%,
неомицина сульфат из расчета 150 ЕД на 1 мл вакцины.
3 вариант
Антиген при концентрации 75 млрд анаплазм в мл - 40 мас..%,
адъювант ВНИИЗЖ, - 60 мас.%,
гентамицина сульфат из расчета 120 ЕД на 1 мл вакцины.
В результате получены три адъювантных варианта вакцины с содержанием белка 3,8 мг/мл, со стабильной эмульсией, способствующей лучшему проявлению ее иммуногенных свойств.
Для объективной оценки иммуногенных свойств вакцины из антигена Anaplasma marginale трех адъювантных вариантов установили минимальные заражающие дозы: Anaplasma marginale - 1,5×105 для крупного рогатого скота и Anaplasma ovis - 2,5×104 для мелкого рогатого скота (овец)
Пример 3.
Профилактика анаплазмоза крупного и мелкого рогатого скота.
Отрабатывали схему вакцинации и ревакцинации с учетом титра антител в крови по РДСК.
Вакцину в указанных адъювантных вариантах вводили тридцати телятам подкожно в дозе 2 мл и тридцати - внутрикожно в дозе 0,2 мл, 15 голов использовали в контрольных группах (вакцину не вводили).
Тридцати овцам опытных групп вакцину указанных адъювантных вариантов вводили подкожно в дозе 1 мл/гол. и тридцати - внутрикожно в дозе 0,2 мл, 15 овец - использовали в контрольных группах.
За животными проводили клиническое наблюдение, гематологические исследования, учет паразитемии анаплазм в крови.
Определены интервалы между введениями вакцины (вакцинацией и ревакцинацией) в зависимости от применяемого адъюванта.
Ревакцинацию проводили в указанные для каждого адъювантного варианта вакцины сроки с учетом начавшегося снижения титра антител в крови по РДСК на первое введение вакцины.
Ревакцинацию животных вакциной первого адъювантного варианта (легкое минеральное масло с безводным ланолином) проводили через 45 дней, второго адъювантного варианта (Маркол-52 с эмульгатором - 139) - через 30 дней.
Третьего адъювантного варианта (адъювант ВНИИЗЖ) - через 30 дней. Определили оптимальные иммунизирующие дозы вакцины при подкожном и внутрикожном способах введения, защищающих привитых животных от заболевания при введении трех минимальных заражающих доз инфицированной крови и от нападения инвазированных клещей в пастбищный период: 4,5×105 Anaplasma marginale - для крупного рогатого скота; 7,5×104 Anaplasma ovis - для овец.
Напряженный иммунитет, защищающий вакцинированных животных от заболевания, формируется к 60-му дню после ревакцинации с продолжительностью не менее 12 месяцев.
После контрольного заражения вакцинированных животных в количестве трех минимальных заражающих доз возбудителей, указанных выше, получены следующие результаты: у 8-10% вакцинированного крупного рогатого скота отмечали снижение содержания гемоглобина в крови на 2-3 г % от исходного (без развития анемии) с паразитемией 0,3-0,5% без существенных изменений в клиническом состоянии, у 3-5% не отмечали снижения содержания гемоглобина, в крови обнаруживались единичные анаплазмы, без изменений в клиническом состоянии, у 85-89% животных не отмечали снижения содержания гемоглобина и не обнаруживали анаплазм в крови.
У вакцинированных овец отмечали в основном аналогичные с вакцинированным крупным рогатым скотом показатели содержания гемоглобина и паразитемии в крови клинического состояния.
У животных контрольных групп (не вакцинированные, зараженные): крупный рогатый скот - Anaplasma marginale, овцы - Anaplasma ovis отмечали глубокую анемию (3-5 г % гемоглобина вместо 10-12 г % исходных), паразитемию крови - 10-15% с тяжелым клиническим проявлением (отсутствие аппетита, угнетение, повышение температуры тела до 40-41°С).
Вакцинацию животных рекомендуется проводить с учетом сроков формирования иммунитета в осенее-зимний период не позднее 3 месяцев до нападения на животных инвазированных клещей-переносчиков анаплазм.
Предпочтителен внутрикожный способ введения вакцины в дозе 0,2 мл/гол как крупному рогатому скоту, так и овцам. Вакцина при внутрикожном введении высокоиммуногенна и слабореактогенна, экономична.
Таким образом, поставленная задача решена. Разработана технология изготовления высокоактивного антигена из Anaplasma marginale и сконструирована на его основе инактивированная эмульгированная вакцина со стабильной эмульсией, обеспечивающая высокие иммуногенные свойства, создающая длительный, напряженный иммунитет у крупного рогатого скота и овец. Вакцина экологически безопасна, т.к. возбудитель в ней инактивирован.
Разработанная схема иммунизации (вакцинации и ревакцинации) с учетом доз, интервалов и способов введения вакцины позволила защитить до 85-89% вакцинированных животных с продолжительностью напряженного иммунитета не менее 12 месяцев.
Изобретение относится к ветеринарной протозоологии и биотехнологии. Способ изготовления антигена включает пассаж возбудителя Anaplasma marginale на восприимчивом крупном рогатом скоте, спленэктомию крупного рогатого скота с последующим их заражением инфицированной Anaplasma marginale кровью, обескровливание инфицированного животного и смешивание крови с антикоагулянтом, отделение плазмы от эритроцитов центрифугированием, отмывание эритроцитов от остатков плазмы физиологическим раствором, разрушение эритроцитов, удаление стромы разрушенных эритроцитов и лейкоцитов центрифугированием. При этом центрифугирование при отделении плазмы от эритроцитов осуществляют при 3000-3500 об/мин в течение 10-15 мин. Отмывание эритроцитов от остатков плазмы в физиологическом растворе проводят путем трехкратного центрифугирования при тех же режимах. Разрушение эритроцитов осуществляют трехкратным замораживанием и оттаиванием. Полученные таким образом лизированные эритроциты с высвобожденными из них анаплазмами смешивают с 10-кратным количеством стерильного физиологического раствора. Удаление стромы разрушенных эритроцитов и лейкоцитов проводят трехкратным центрифугированием при g=5000-6000 в течение 45-60 мин до получения чистого осадка Anaplasma marginale. В полученный осадок добавляют стерильный физиологический раствор. Шуттелируют смесь в течение 3-6 часов, фильтруют и получают анаплазменный антиген. Способ изготовления вакцины включает суспензирование полученного антигена в концентрации 55-75 млрд. анаплазм в 1 мл с содержанием белка 12-15 мг/мл в адъюванте. В полученную суспензию дополнительно вносят антибиотик. Вакцина содержит полученный антиген в количестве 40-51,7 мас.% и антибиотик. Вакцинацию животных полученной вакциной осуществляют подкожно в дозе 1-2 мл/гол. или внутрикожно в дозе 0,2 мл/гол. двухкратно с интервалом 30-45 дней. Изготовлена экологически безопасная инактивированная стабильная эмульгированная вакцина. Она иммуногена как для крупного, так и для мелкого рогатого скота, обеспечивает длительный и напряженный иммунитет. 4 с. и 13 з.п. ф-лы.
US 3511908 А, 05.12.1970 | |||
US 3674860 А, 07.04.1972 | |||
Чугун | 1985 |
|
SU1268632A1 |
ЗАПОРНАЯ ЗАДВИЖКА К ТРУБОПРОВОДАМ ПОДАЧИ ВЯЗКИХ ПРОДУКТОВ | 0 |
|
SU196290A1 |
ЗАБЛОЦКИЙ В.Т., КАЗАКОВ Н.А | |||
Вакцинопрофилактика анаплазмоза овец | |||
Труды ВИЭВ | |||
- М., 2003, т.73, с.134-139. |
Авторы
Даты
2008-11-10—Публикация
2007-04-27—Подача