Epidemioloxía global de IPNV
Proxecto Patoxenicidade de betanodavirus en linguado
A necrosis nerviosa viral (NNV) é unha enfermidade que afecta a gran variedade de peixes en todo o mundo, causando elevadas taxas de mortalidade, sobre todo en larvas e xuvenís. O axente etiololóxico da enfermidade é un betanodavirus, que posúe un xenoma RNA monocatenario bisegmentado composto polo RNA1, que codifica a polimerasa viral, e o RNA2, que codifica a proteína da cápside. Ademais, sintetizan un RNA subxenómico, RNA3, que codifica as proteínas B1 e B2. Os betanodavirus clasifícanse en 4 xenotipos segundo a secuencia T4 do RNA2: SJNNV, TPNNV, BFNNV e RGNNV. Con todo nos últimos anos documentouse o illamento de recombinantes naturais RG/SJ (RNA1 tipo RGNNV e RNA2 SJNNV) no Sur de Europa. Todos os recombinates illados de linguado e dourada cultivados na Península Ibérica teñen unha proteína da cápside con 3 posicións aminoacídicas diferentes respecto á de SJNNV, 2 delas no extremo C-terminal, rexión determinante de especificidade de hospedador, que xogan un papel importante na virulencia como demostramos previamente, e unha na rexión N-terminal. Así mesmo, estes recombinantes presentan na polimerasa 19 residuos amioacídicos diferentes con respecto á polimerasa da cepa tipo RG, e nas rexións non codificantes de ambos os segmentos xenómicos un total de 4 nucleótidos que non coinciden coas cepas tipo RG (RNA1) e SJ (RNA2).
Neste proxecto analizamos estes cambios e demostramos que desempeñan un papel importante na virulencia e/ou na capacidade replicativa do virus. Con todo, é ben sabido que o desenvolvemento da enfermidade non depende só do patóxeno, estando determinado pola interacción virus-hospedador. A implicación do hospedador está baseada na estimulación do sistema inmune. A infección vírica induce a activación tanto do sistema inmune innato como do adaptativo. Os estudos sobre a activación do sistema inmune que se levaron a cabo inclúen a secuenciación masiva transcriptómica (RNA-seq) en resposta a infeccións por virus de distinta virulencia para linguado. Este estudo xerou unha información valiosísima sobre os inmunoxenes implicados en roteiros de defensa antivíricas, á vez que permitiu o deseño de OpenArrays baseados en PCR a tempo real con sondas Taqman que se utilizaron para estudar, a nivel de expesión xénica, a resposta do sistema inmune de linguado fronte a virus recombinantes con distinto nivel de virulencia.
- Universidade de Málaga - Departamento de Microbioloxía
- Universidade de Santiago de Compostela - Departamento de Microbioloxía e Parasitoloxía - Instituto de Acuicultura
Souto, S., Olveira J.G., García-Rosado, Dopazo C.P., Bandín I.
Amino acid changes in the capsid protein of a reassortant betanodavirus strain: effect on viral replication in vivo and in vitro
J. Fish Dis, 41: 221-227, 02/2019 | DOI: 10.1111/jfd.12916
Souto S., Olveira J.G., Alonso M.C., Dopazo C.P., Bandín I.
Betanodavirus infection in bath challenged (Solea senegalensis) juveniles: A comparative analysis of RGNNV, SJNNV and reassortant strains
J. Fish Dis, 41(10), 10/2018 | DOI: 10.1111/jfd.12865
Souto S., Olveira J.G., Vázquez Salgado L., Dopazo C.P., Bandín I.
Betanodavirus infection in primary cultures from sole
Vet Res, 49: 86, 09/2018 | DOI: 10.1186/s13567-018-0580-4
Souto S., Olveira J.G., Dopazo C.P., Borrego J.J., Bandín I.
Modification of betanodavirus virulence by substitutions in the 3´terminal region of RNA2
J Gen Virol, 99(9): 1210-1220, 07/2018 | DOI: 10.1099/jgv.0.001112
Labella, AM Garcia-Rosado, E, Bandin, I, Dopazo, C P; Castro, D, Borrego, Juan J.J.
Transcriptomic Profiles of senegalese sole infected With nervous necrosis Virus reassortants Presenting Different Degree of Virulence
Frontiers in Immunology, 9: 1626, 07/2018 | DOI: 10.3389/fimmu.2018.01626
Moreno P., Garcia-Rosado E., Borrego J.J., Alonso M.C.
Genetic characterization and transcription analyses of the European sea bass (Dicentrarchus labrax) isg15 gene
Fish & Shellfish Immunology, 55: 642-646, 08/2016 | DOI: 10.1016/j.fsi.2016.06.043
S Souto, J. G. Olveira, C. López-Vázquez, J.J. Borrego, C. P. Dopazo & I. Bandín
Amino acid changes in the capsid protein of a reassortant betanodavirus strain: effect on viral replication and in vivo in vitro
X International Symposium on virus in lower vertebrates (ISVLV), Budapest, 2017
S Souto, J. G. Olveira, C. López-Vázquez, L. Vázquez-Salgado, C. P. Dopazo & I. Bandín
Primary neuron cultures from sole: a useful tool for betanodavirus infection studies
X International Symposium on virus in lower vertebrates (ISVLV), Budapest, 2017
A. Labella, J.J. Borrego, M. Manchado, I. Bandín, D. Castro, M.C. Alonso & E. García-Rosado
Senegalese sole transcriptomic profiles in response to different betadonavirus RGNNV/SJNNV reassortant strains
X International Symposium on virus in lower vertebrates (ISVLV), Budapest, 2017
S Souto, J. G. Olveira, C. P. Dopazo & I. Bandín
Estudio de vías de entrada y capacidad de replicación de diferentes genotipos de betnodavirus en lenguado
XI Congreso de Microbiología del Medio Acuático, Oviedo, 2016
AM Podadera, D. Alvarez-Torres, S, Souto, E García-Rosado, I. Bandín & MC Alonso
Differential stimulation of the type I Interferon system by different nodavirus genotypes in Senegalese sole (Solea senegalensis)
9th International Symposium on Virus of Lower Vertebrates, Málaga, 2014
Desarrollo y validación de una vacuna contra betanodavirus para lenguado y dorada
Desarrollo y validación de una vacuna contra betanodavirus para lenguado y dorada: desarrollo y validación de vacunas atenuadas, inactivadas y de DNA y estudio de la respuesta inmune en los peces vacunados/ Betanodavirus vaccines for sole and gilthead sea bream: development and validation of attenuated, inactivated and DNA vaccines and study of immune response in vaccinated fish. (RTI2018-094687-B)
Socios / Partners
- Universidad de Santiago de Compostela (IPs Isabel Bandín Matos y Carlos Pereira Dopazo, Departamento de Microbiología y Parasitología, Instituto de Acuicultura)
- Universidad de Málaga (IP Dolores Castro López, Departamento de Microbiología, Instituto de Biotecnología y Desarrollo Azul)
- Entidad Financiadora: Agencia Estatal de Investigación
Resumen
En este proyecto se ha abordado el diseño de tres tipos de vacunas para la protección de lenguado y dorada frente a la infección por el virus de la necrosis nerviosa (VNN): inactivadas, atenuadas y de ADN.
Para la elaboración de las vacunas inactivada y atenuada se ha utilizado una cepa de VNN altamente patógena para lenguado que se ha inactivado químicamente o modificado genéticamente, mientras que la vacuna de ADN utiliza un plásmido en el que se ha introducido el gen que codifica la proteína de la cápside de la misma cepa vírica.
Resultados
Vacuna inactivada.- Por inyección intraperitoneal ha demostrado una eficacia moderada frente a la infección por VNN en lenguado (50-55% supervivencia), que mejora sustancialmente tras la administración de una segunda dosis transcurrido 1 mes desde la vacunación inicial (71% supervivencia). Además, la administración de la vacuna en el pienso (protegida en microcápsulas de alginato) parece una ruta prometedora, ya que estimula la respuesta inmune del animal, aunque son necesarios más ensayos para calcular el nivel de protección. Sin embargo, la administración por baño no proporcionó resultados satisfactorios. En dorada, aunque no se ha podido establecerse el nivel de protección de la vacuna se ha comprobado, que la vacunación estimula una respuesta inmune similar a la observada en animales infectados, con una inducción de la expresión temprana de genes que en lenguado se han relacionado con el aumento de la protección, lo que podría implicar la eficacia de la vacuna en dorada.
Vacuna atenuada.- Aunque las modificaciones genéticas realizadas no conllevaron una atenuación total del virus, los ensayos realizados demostraron que el virus parcialmente atenuado muestra una replicación en el pez similar a la del virus original, utilizando como rutas de infección tanto la inmersión como la vía intraperitoneal/intramuscular, y que el virus atenuado desencadena la expresión diferencial de genes relacionados con la respuesta inmune en lenguado.
Vacuna de ADN.- Los resultados, aunque preliminares, indican que la vacuna induce la expresión de genes relacionados con la respuesta inmune en lenguado sugieren que es posible un futuro desarrollo de este tipo de vacunas que serían seguras y efectivas.
Por último, se ha llevado a cabo la evaluación de la cinética de la respuesta inmune en peces vacunados. El análisis del perfil de inmunogenes con expresión diferencial en peces tras la vacunación y tras una exposición post-vacunal al virus permitirá la identificación de marcadores de inmunidad relacionados con la protección que podrán analizarse fácilmente en futuros ensayos de vacunas gracias a las herramientas moleculares desarrolladas en el marco del proyecto
Summary
In this Project the design of 3 types of vaccines (inactivated and attenuated and DNA) for the protection of Senegalese sole and gilthead sea bream against nervous necrosis virus (NNV) infection has been addressed:
The inactivated and attenuated vaccines are based on a highly pathogenic NNV strain isolated from sole, which was chemically inactivated or genetically modified. For the DNA vaccine a plasmid codifying the gen of the capsid protein (CP) of the same strain was constructed.
Results
Inactivated vaccine.- Shows a moderate protection in sole (50-55% survival) when injected intraperitoneally (ip). The protection was enhanced when a booster injection was administered 1 month after prime vaccination (71% survival). Moreover, oral administration of the vaccine (alginate microencapsulation) seems to be a promising vaccination route since stimulation of several immune-related genes was recorded. However, further assays are needed to calculate the protection The immersion route did not provide satisfactory results. Regarding gilthead seabream, ip vaccination induces a similar immune response to that observed in the infected animals.
Attenuated vaccine.- Although a total attenuation was not achieved, partially attenuated NNV strain replicated in sole in a similar way than the wild strain when administered by ip or intramuscular injection and by immersion. In addition, up.regulation of immune-related genes was recorded.
DNA vaccine.- Results obtained, although preliminary, indicate that the vaccine stimulates properly the sole immune system
Finally, the analyisis of differentially expressed genes (DEGs) after vaccination and challenge has allowed the identification of immune markers that will be very helpful in future vaccination assays.
Publicaciones/Publications
Valero Y, Olveira JG, López-Vázquez C, Dopazo CP, Bandín I. 2021. BEI inactivated vaccine induces innate and adaptative responses and elicits partial protection upon reassortant betanodavirus infection in Senegalese Sole. Vaccines 9, 458 DOI: doi.org/10.3390/vaccines9050458
Valero Y, López-Vázquez C, Souto S, Olveira JG, Cuesta A, Bandín I. 2021. Differential Nervous Necrosis Virus (NNV) replication in five putative susceptible cell lines. Pathogens,10,1565 DOI: doi.org/10.3390/pathogens10121565.
López-Vázquez C, Souto S, Olveira JG, Riaza A, González O, Brea C, Labella AM, Castro D, Bandín I. 2023. Nervous necrosis virus (NNV) booster vaccination increases Senegalese sole survival and enhances immunoprotection. Animals, 13, 51 DOI: doi.org/10.3390/ani13010051
Vázquez-Salgado L, Olveira JG, Dopazo CP, Bandín I. 2022. Interspecies transmission between Solea senegalensis and Sparus aurata of reassortant Nervous Necrosis Virus (NNV) strains and effect of stress on the outcome of the infection. Aquaculture 547:737519 DOI: doi.org/10.1016/j.aquaculture.2021.737519.
Gémez-Mata, J.; Souto, S.; Bandín, I.; Alonso, M.C.; Borrego, J.J.; Labella, A.M.; García-Rosado, E. 2021. Immune Response of Senegalese Sole against Betanodavirus Mutants with Modified Virulence. Pathogens,10, 1388. DOI: doi.org/10.3390/pathogens10111388