Myxoma virus, vaccine vector in ruminants: application to bluetongue
Le virus myxomateux, vecteur vaccinal chez les ruminants : application à la bluetongue
Résumé
Poxviruses are deemed as vaccine vectors of choice. Among them, the myxoma virus (MYXV), the prototype of the Leporipoxvirus genus has proved its efficacy in different animal species but not in ruminants. In this work, we evaluated SG33, an attenuated strain of MYXV as a non-replicative vaccine vector in sheep. In a first study, we examined interactions between SG33 and ovine dendritic cells. We showed in vitro that SG33 infect ovine dendritic cells (DC) mainly the subpopulation of Langerhans-type. Expression of the recombinant antigen was demonstrated although the cycle of SG33 replication was abortive. After maturation, the ovine DC remained susceptible to MYXV, although apoptosis occured within eight hours after infection.Finally, analysis of the gene expression profile of infected DC highlighted that most overexpressed genes are involved in the inflammatory and immune responses, and the signaling pathways of type I interferon. Subsequently, the final demonstration of the SG33 efficacy as a vaccine vector in sheep was carried out using as challenge experiment. We used a highly virulent bluetongue virus challenge model to test protection of sheep previously immunised with SG33 expressing the major VP2 protein antigen of BTV, associated or not with the VP5 protein. We showed that only two immunisations with SG33 expressing VP2 alone elicited a significant clinical and virological protection in sheep against the homologous BTV challenge. Protection was mainly correlated with the presence of neutralising antibodies in sheep before challenge. Differences of VP2 expression between the two SG33 recombinant viruses may explain the differences of protection observed in this study. Finally, since VP7 protein of BTV was suggested to induce cross protective immunity between BTV serotypes, we showed that intradermal inoculation of sheep with SG33 expressing the VP7 protein, can generate an humoral and a CD4+ cellular immune response specific to VP7. However, this immune response did not provide protection against an heterologous BTV challenge. Taken together, these results indicate that MYXV is able to induce an effective adaptive immune response in sheep, leading to significant protection against a severe challenge, making this virus a promising vector for vaccination of ruminants.
Les poxvirus sont considérés comme des vecteurs vaccinaux de choix. Parmi eux le virus myxomateux (MYXV) prototype du genre leporipoxvirus a été positivement évalué chez différentes espèces animales, excepté les ruminants. Dans ce travail, nous avons évalué la souche atténuée SG33 du MYXV en tant que vecteur vaccinal non réplicatif chez les moutons. Dans un premier temps, nous avons étudié les interactions entre le SG33 et les cellules dendritiques (DC). Nous avons montré in vitro que le SG33 est capable d'infecter les DC, et préférentiellement la sous-population de DC de type Langerhans. Bien que le cycle de réplication du SG33 soit abortif, l'expression du transgène dans ces cellules a été démontrée. Après maturation, les DC ovines restent sensibles au SG33 mais entrent en apoptose dans les huit heures qui suivent l'infection. In fine, l'analyse du profil d'expression génique des DC infectées, montre que la majorité des gènes surexprimés est impliquée dans la réponse inflammatoire, la réponse immune et les voies de signalisation des interférons de type I. Par la suite, l'efficacité du SG33 comme vecteur vaccinal chez le mouton a été démontrée en utilisant comme modèle d'épreuve une souche hypervirulente du virus de la bluetongue (BTV). Des moutons ont été immunisés avec du SG33 exprimant la protéine VP2 associée ou non à la protéine VP5 du BTV. Seule l'immunisation avec le SG33 exprimant VP2 a permis d'induire une protection clinique et virologique contre une inoculation d'épreuve avec le BTV homologue. La protection est corrélée à la présence d'anticorps neutralisants chez les moutons avant inoculation d'épreuve. Les niveaux de VP2 produite par les 2 virus recombinants seraient à l'origine de la différence de protection observée. Finalement, la protéine VP7 étant responsable d'une protection croisée partielle entre sérotypes du BTV, nous avons montré que l'inoculation intradermique de SG33 exprimant VP7 à des moutons, induisait l'apparition d'une réponse humorale et cellulaire CD4+ spécifique de VP7. Toutefois, cette réponse immunitaire ne s'est pas révélée protectrice lors d'une inoculation d'épreuve hétérologue. Ces résultats indiquent que le MYXV est capable d'induire une réponse immune adaptative efficace, conduisant à une protection significative contre une inoculation d'épreuve sévère, faisant de ce virus, un vecteur prometteur pour la vaccination des ruminants.
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