Timing and immune status shape the safety of ASFV-G-ΔI177L vaccination in pregnant sows
تُظهر هذه الدراسة أنه في حين تتحمل الخنازير الملقحة مسبقاً جرعة معززة من لقاح ASFV-G-ΔI177L أثناء الحمل دون آثار ضارة، فإن التطعيم الأول للخنازير غير الملقحة خلال فترة الحمل يشكل مخاطر جسيمة تشمل المرض الأمومي، والفشل التناسلي، والانتقال الرأسي المحتمل.
المؤلفون الأصليون:Virginia Friedrichs, Alexander Schäfer, Kemal Mehinagic, Theresa Holzum, Isabella Hrabal, Andrei Lazar, Ulrike Blohm, Elisenda Viaplana, Monica Balasch, Charlotte Schröder, Julia Sehl-Ewert, Martin BeVirginia Friedrichs, Alexander Schäfer, Kemal Mehinagic, Theresa Holzum, Isabella Hrabal, Andrei Lazar, Ulrike Blohm, Elisenda Viaplana, Monica Balasch, Charlotte Schröder, Julia Sehl-Ewert, Martin Beer, Sandra Blome
المؤلفون الأصليون: Virginia Friedrichs, Alexander Schäfer, Kemal Mehinagic, Theresa Holzum, Isabella Hrabal, Andrei Lazar, Ulrike Blohm, Elisenda Viaplana, Monica Balasch, Charlotte Schröder, Julia Sehl-Ewert, Martin Beer, Sandra Blome
يُعد حمى الخنازير الأفريقية مرضاً مدمراً يهدد مزارع الخنازض ومجموعات الخنازير البرية في جميع أنحاء العالم. وهو مرض فتاك لدرجة أنه يمكن أن يقتل كل خنزير يصيبه تقريباً، مما يتسبب في خسائر اقتصادية هائلة ويعطل الإمدادات الغذائية. ولعقود من الزمن، اعتمد السيطرة على المرض على النظافة الصارمة، وتقليل حركة الحيوانات، وإعدام القطعان المصابة، نظراً لعدم وجود لقاح آمن ومعتمد للاستخدام على نطاق واسع. ومؤخراً، طور العلماء نوعاً جديداً من اللقاحات المصنوعة من نسخة ضعيفة من الفيروس نفسه، صُممت لتعليم الجهاز المناعي للخنزير كيفية محاربة المرض الحقيقي دون التسبب في المرض. وبينما أظهر هذا اللقاح نتائج واعدة في الخنازير الصغيرة، ظل هناك سؤال حاسم: هل هو آمن للأمهات الحوامل؟ في عالم صحة الحيوان، قد يتصرف اللقاح الذي يعمل جيداً في حيوان صغير بشكل مختلف تماماً في حيوان حامل، مما قد يضر بالأم والخنازير الصغيرة النامية داخلها.
وضع الباحثون في معهد "فريدريش لوفلر" في ألمانيا هدفاً للإجابة على هذا السؤال من خلال اختبار اللقاح الجديد، المعروف باسم ASFV-G-ΔI17L، على الخنازير الإناث الحوامل. كان هدفهم هو تحديد ما إذا كان توقيت الحقنة وتعرض الأم المسبق للفيروس أمراً مهماً. وقسموا الحيوانات إلى مجموعات لاختبار سيناريوهين رئيسيين. في السيناريو الأول، تلقت الخنازير اللقاح قبل الحمل، لبناء دفاعاتها، ثم تلقت جرعة ثانية، أو جرعة معززة، أثناء حملها بالفعل. وفي السيناريو الثاني، لم تكن الخنازير قد رأت اللقاح من قبل؛ حيث تلقت جرعتها الأولى أثناء الحمل بالفعل، إما في وقت مبكر من الحمل أو في وقت متأخر منه. وراقب الباحثون عن كثب كيف حال الأمهات وذريتهن، وتحققوا من علامات المرض، وما إذا كان الفيروس ينتشر عبر أجسادهن، وما إذا كانت الخنازير الصغيرة قد نجت.
رسمت النتائج صورة صارخة لنتيجتين مختلفتين تماماً اعتماداً على التاريخ المناعي للخنزير. تعاملت الخنازير التي تم تطعيمها قبل الحمل مع الجرعة المعززة بكل سهولة؛ فسواء تلقين الحقنة الإضافية في اليوم الأربعين أو الثمانين من حملهن، ظلت الأمهات بصحة جيدة. لم تظهر عليهن علامات مرض خطيرة، ولم تظهر دماءهن مستويات عالية من الفيروس، وأنجبن خنازير صغيرة سليمة. ولدت صغارهن قوية، ونقلت الأمهات إليهن أجساماً مضادة واقية من خلال حليبهن، مما ضمن للولدان بداية قوية ضد المرض. أثبتت هذه المجموعة أن اللقاح آمن للإناث المخصبة، بشرد أن تكون محصنة مسبقاً قبل حدوث الحمل.
وفي تناق de شديد، واجهت الخنازير التي تلقت جرعتها الأولى من اللقاح أثناء الحمل عواقب وخيمة. فعندما تم تطعيم هذه الأمهات لأول مرة أثناء الحمل، تصرف الفيروس الضعيف بعدوانية شديدة تجاه أجهزتها المناعية غير المستعدة. أصيبت الحيوانات بمستويات عالية من الفيروس في دمها وعانت من علامات سريرية شديدة، بما في ذلك الحمى العالية والعدوى المنتشرة في جميع أنحاء أجسادها. كانت النتيجة مأساوية للكثيرات: اضطر الباحثون لإعدام العديد من الخنازير رحيماً لأنها أصبحت مريضة جداً، بينما عانت أخريات من الإجهاض أو ولادة خنازير صغيرة ميتة. وبدا أن شدة المرض تعتمد على توقيت إعطاء الحقنة؛ فالخنازير التي تم تطعيمها في وقت متأخر من الحمل، حوالي اليوم الثمانين، أصبحت جميعها مريضة بشكل حرج وتم إعدامها قبل الولادة. أما اللواتي تم تطعيمهن في وقت مبكر، حوالي اليوم الأربعين، فقد كان مصيرهن مختلطاً؛ فبعضهن نجا حتى الولادة، لكن صغارهن غالباً ما تضمن العديد من الخنازير الميتة عند الولادة أو الضعيفة التي لم تعش طويلاً بعد الولادة.
كما بحثت الدراسة أيضاً في مسأضلة ما إذا كان فيروس اللقاح يمكن أن ينتقل من الأم إلى الصغير داخل الرحم. في مجموعة الخنازير التي تلقت جرعتها الأولى من اللقاح أثناء الحمل، وجد الباحثون دليلاً على أن هذا الانتقال قد حدث بالفعل، ولكن في حالات محددة فقط. إحدى الأمهات، التي تم تطعيمها في وقت مبكر من حملها، نقلت الفيروس إلى جميع صغارها تقريباً، الذين وُجد لديهم مستويات عالية من الفيروس في أعضائهم عند الولادة. ومع ذلك، فإن أماً أخرى في نفس المجموعة، والتي تلقت أيضاً جرعتها الأولى في وقت مبكر من الحمل، لم تنقل الفيروس إلى ذريتها على الإطلاق. يشير هذا إلى أنه بينما يعد الانتقال العمودي خطراً حقيقياً عند تطعيم حيوان حامل لأول مرة، إلا أنه ليس مضمون الحدوث في كل حالة على حدة. وفي المجموعة التي تم تطعيمها قبل الحمل، لم يتم اكتشاف أي انتقال إلى الخنازير الصغيرة، مما يؤكد أن المناعة المسبقة تحجب هذا المسار الخطير.
في النهاية، تخلص الدراسة إلى أن سلامة هذا اللقاح تعتمد كلياً على توقيت تطعيم الحيوان. يعد اللقاح خياراً قابلاً للتطبيق لقطعان التربية، ولكن فقط إذا تم تطعيم الخنازير قبل الحمل. يبني هذا التطعيم الأولي درعاً يحمي الأم وصغارها المستقبليين، مما يسمح بجرعات معززة آمنة أثناء الحمل إذا لزم الأمر. ومع ذلك، فإن إعطاء اللقاح لأول مرة لخنزير أنثى حامل هو أمر خطير ويجب تجنبه، لأنه يشكل خطراً كبيراً بحدوث مرض شديد للأم وموت الخنازير الصغيرة. توفر هذه النتائج بيانات السلامة اللازمة لدفع هذا اللقاح نحو الموافقة لاستخدامه في مزارع التربية الأوروبية، مما يضمن أن الحماية التي يوفرها لا تأتي على حساب الصحة الإنجابية للقطيع.
بيان المشكلة يشكل مرض حمى الخناض الأفريقية (ASF) تهديداً حرجاً لإنتاج الخنازير عالمياً وللحفاظ على الأنواع البرية من الخنازير. وبينما أظهرت اللقاحات الحية الموهنة (LAVs)، مثل ASFV-G-ΔI177L، نتائج واعدة في الخنازير الصغيرة والخنازير البرية، لا يزال الحصول على لقاح مرخص للسوق الأوروبية قيد الانتظار. وتتمثل إحدى العقبات التنظيمية والبيولوجية الرئيسية في سلامة هذه اللقاحات الحية الموهنة في حيوانات التكاثر، وتحديداً الخنازير الإناث الحوامل. أشارت دراسات سابقة إلى أن التطعيم الأولي للخنازير الإناث "الخالية من المناعة" (naïve) بلقاح ASFV-G-ΔI17L أو ASFV-G-ΔMGF قد يؤدي إلى مرض سريري شديد وفشل تناسلي. ومع ذلك، كانت البيانات الشاملة المتعلقة بسلامة "التطعيم المعزز" (booster) في الخنازير التي سبق تحصينها، وتأثير التوقيت خلال فترة الحمل (المبكر مقابل المتأخر)، واحتمالية الانتقال العمودي لفيروس اللقاح، مفقودة. تعالج هذه الدراسة هذه الفجوات لتوفير المعلومات اللازمة للترخيص التنظيمي بموجب معايير VICH GL44 وWOAH.
المنهجية أُجريت الدراسة في معهد "فريدريش لويفلر" (FLI) باستخدام 30 من الخنازير الإناث من فصيلة "لارج وايت" (Large White) التي تم إيواؤها في مرافق احتواء. صُمم التصميم التجريبي بناءً على الحالة المناعية (سابق التحصين مقابل الخالية من المناعة) وتوقيت الحمل (التطعيم في اليوم 40 مقابل اليوم 80 من الحمل).
المجموعات:
الخنازير الإناث سابق التحصين: تم تطعيمها بلقاح ASFV-G-ΔL177 (بجرعة 10² HAD50/مل) قبل التزاوج، ثم تم تعزيزها خلال فترة الحمل المبكرة (اليوم 40) أو المتأخرة (اليوم 80) بجرعة أعلى (10⁴ HAD50/مل).
الخنازير الإناث الخالية من المناعة (Naïve): تم تطعيمها للمرة الأولى خلال فترة الحمل المبكرة (اليوم 40) أو المتأخرة (اليوم 80) بالجرعة العالية.
المجموعات الضابطة: خنازير لم تُطعم.
المراقبة: تمت مراقبة الخنازـات بحثاً عن العلامات السريرية، وفيروسات الدم (عبر qPCR)، والاستجابات المصلية (ELISA, IPT). وعند الوصول إلى نقاط النهاية الإنسانية (HEP) أو عند نهاية التجربة (28 يوماً بعد الولادة)، أُجريت عمليات تشريح للجثث.
تحليل النسل: تم فحص الأجنة، والخنازير الميتة عند الولادة، والخنازير المولودة حية للكشف عن جينوم ASFV (عبر qPCR)، وعزل الفيروس المعدي (اختبار الالتصاق الدموي - hemadsorption test)، وتوزيع المستضدات (الكيمياء النسيجية المناعية). كما تم تقييم انتقال الأجسام المضادة من الأم عبر فحص المصل في الخنازير الصغيرة في الأيام 7 و28 من العمر.
النتائج الرئيسية
تأثير الحالة المناعية على سلامة الأم:
الخنازير الإناث سابق التحصين: تحملت الخنازـات التي تلقت تطعيماً أولياً قبل الحمل وتم تعزيزها أثناء الحمل (سواء في اليوم 40 أو 80) الإجراء جيداً. لم تظهر عليها أي علامات سريرية ذات صلة، ونجت حتى نهاية فترة المراقبة، وأظهرت انخفاضاً في مستويات الفيروس في الدم. وبحلول اليوم 108 من الحمل، كانت جميعها سالبة لـ qPCR في الدم.
الخنازير الإناث الخالية من المناعة: أدى التطعيم الأولي أثناء الحمل إلى مرض جهازي شديد. وصلت جميع الخنازـات الخالية من المناعة التي طُعمت في أواخر الحمل (اليوم 80) إلى نقطة النهاية الإنسية (HEP) وتم قتلها رحيماً بين الأيام 14-17 بعد التطعيم. أما الخنازـات الخالية من المناعة التي طُعمت في أوائل الحمل (اليوم 40)، فقد أظهرت نتائج متفاوتة: وصلت واحدة منها إلى نقطة النهاية الإنسية، وأجهضت أخرى، ونجت اثنتان حتى الولادة. طورت هذه الحيوانات أحمالاً فيروسية عالية وانتشاراً واسع النطاق في الأنسجة.
النتائج التناسلية:
الخنازير الإناث سابق التحصين: كان الأداء التناسلي مشابهاً للمجموعات الضابطة غير المطعمة. كانت أحجام البطون طبيعية، وكانت نسبة بقاء الخنازير الصغيرة حتى اليوم 28 مرتفعة (100% في معظم الحالات، مع استثناءات بسبب التداخل الأموي).
الخنازـات الخالية من المناعة: كان الفشل التناسلي شديداً. لم تلد الخنازـات التي طُعمت في أواخر الحمل بطوناً حية؛ وكشف التشريح عن أجنة متحللة أو محنطة. أما الخنازـات التي طُعمت في أوائل الحمل والتي نجت حتى الولادة، فقد أنتجت بطوناً ذات معدلات عالية من الموت عند الولد وانخفاض في البقاء (على سبيل المثال، أنتجت إحدى الخنازـات خنزيراً واحداً فقط ناجياً من أصل 15).
الانتقال العمودي وسلامة النسل:
الخنازير الإناث سابق التحصين: لم يتم العثور على دليل على الانتقال العمودي. كانت الخنازير الصغيرة المولودة من هذه الأمهات سالبة لـ qPCR في الدم والأعضاء.
الخنازير الإناث الخالية من المناة: لوحظ الانتقال العمودي في حالة واحدة محددة فقط: خنزيرة أنثى خالية من المناعة (رقم 203) طُعمت في أوائل الحمل. أظهر بطنها أحمالاً عالية لجينوم ASFV في الدم والأعضاء، كما تم استعادة فيروس معدٍ من الطحال والعقد اللمفاوية. كما تم اكتشاف مستضد ASFV-p72 في الأجنة المحنطة والخنازير الصغيرة الضعيفة. ومن الجدير بالذكر أن الخنزيرة الثانية الناجية (#314) أنتجت نسلاً سالباً لـ qPCR، مما يشير إلى أن الانتقال العمودي ليس حتمياً ولكنه يمثل خطراً كبيراً.
الخنازير الصغيرة الناجية: كانت جميع الخنازير الصغيرة التي عُيّنت في الأيام 7 و28 سالبة لـ qPCR في الدم، مما يشير إلى أن الخنازير الناجية لم تعانِ من فيروسات دموية قابلة للكشف.
انتقال الأجسام المضادة للأم:
أظهرت الخنازير الصغيرة المولودة من الأمهات المناعية (سابق التحصين والمعززة) ومن الخنازـات الخالية من المناعة الناجية، تحولاً مصلياً قوياً للأجسام المضادة لـ ASFV-p32 وp72 في الأيام 7 و28، مما يشير إلى انتقال فعال للأجسام المضادة من الأم عبر اللبأ.
الأهمية والادعاءات خلصت الورقة إلى أن سلامة لقاح ASFV-G-ΔI177 تعتمد بشكل صارم على الحالة المناعية للخنزيرة وقت التطعيم.
الادعاء الرئيسي: يمكن استخدام اللقاح بأمان في قطعان التكاثر إذا تم إنشاء المناعة قبل الحمل. في هذا السيناريو، لا يؤدي التطعيم المعزز أثناء الحمل إلى المساس بصحة الأم أو أدائها التناسلي، ويسهل انتقال المناعة السلبية إلى النسل.
تحذير المخاطر: يحمل التطعيم الأولي للخنازـات الحاملات الخالية من المناعة مخاطر جسيمة، بما في ذلك المرض الجهازي الشديد، والفشل التناسلي (الإجهاض، الموت عند الولادة)، واحتمالية الانتقال العمودي لفيروس اللقاح.
الآثار التنظيمية: توفر هذه الدراسة بيانات سلامة الحيوان المستهدف اللازمة للترخيص. وهي تدعم استراتيجية تقصر التطعيم على الخنازير الإناث (gilts) قبل التزاوج، بدلاً من إعطاء اللقاح للخنازـات الحامل لأول مرة. ويؤكد المؤلفون أنه بينما يعد اللقاح خياراً قابلاً للتطبيق في قطعان التكاثر، فإن نشره يجب أن يكون مصحوباً بقيود على الملصقات لضمان التحصين قبل التزاوج للتخفيف من المخاطر على الحيوان الأنثى والجنين.
لا تدعي الدراسة إثبات الفعالية الوقائية في الخنازير الصغيرة ضد التحدي (challenge)، كما أنها لا تقيم مدة المناعة لما بعد 28 يوماً، بل تركز حصرياً على السلامة ومخاطر الانتقال العمودي.