Antigenic and immunogenic activity of virus-like particles based on rabbit hemorrhagic disease virus (Caliciviridae: Lagovirus) genotypes GI1 and GI2 recombinant major capsid proteins

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. Rabbit hemorrhagic disease is an acute highly contagious infection associated with two genotypes of pathogenic Lagovirus. Antibodies to major capsid protein (Vp60) are protective.

The aim of the work ‒ is an evaluation of antigenic and immunogenic activity of virus-like particles (VLPs) based on recombinant major capsid proteins of both genotypes of rabbit hemorrhagic disease virus (RHDV) (recVP60-GI1 and recVP60-GI2).

Materials and methods. Baculovirus-expressed VLPs were evaluated using electron microscopy and administered to clinically healthy 1.5–3 month old rabbits in a dose of 50 µg. Rabbits were challenged with 103 LD50 of virulent strains “Voronezhsky-87” and “Tula” 21 days post immunization. Serum samples were tested for the presence of RHDV-specific antibodies.

Results. VLPs with hemagglutination activity forming VLP 30–40 nm in size were obtained in Hi-5 cell culture. Specific antibody titers in rabbits measured by ELISA were 1 : 200 to 1 : 800 on 21th day post immunization with VLPs. Immunogenic activity of recVP60-GI1 VLPs was 90 and 40%, while it was 30 and 100% for recVP60-GI2 VLPs after the challenge with RHDV genotypes 1 and 2 respectively. The immunogenicity of two VLPs in mixture reached 100%.

Discussion. VLPs possess hemagglutinating, antigenic and immunogenic activity, suggesting their use as components in substances designed for RHDV specific prophylaxis in rabbits. Results of the control challenge experiment demonstrated the need to include the antigens from both RHDV genotypes in the vaccine.

Conclusion. Recombinant proteins recVP60-GI1 and recVP60-GI2 form VLPs that possess hemagglutinating an antigenic activity, and provide 90–100% level of protection for animals challenged with RHDV GI1 and GI2 virulent strains.

About the authors

Aleksey N. Mukhin

Vetbiochem LLC

Author for correspondence.
Email: amuhin@yahoo.com
ORCID iD: 0000-0001-7008-5212

Ph.D. (Biol.), Leading Researcher

Russian Federation, 109316, Moscow

Konstantin P. Alekseev

Vetbiochem LLC

Email: kalekseev@hotmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9536-3127

Ph.D. (Biol.), Leading Researcher

Russian Federation, 109316, Moscow

Anton G. Yuzhakov

Federal Scientific Center – All-Russian Research Institute of Experimental Veterinary Medicine named after K.I. Scriabin and Ya.R. Kovalenko of the Russian Academy of Sciences

Email: anton_oskol@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0426-9678

Ph.D. (Biol.), Head of laboratory

Russian Federation, 109428, Moscow

Ekaterina V. Selezneva

Vetbiochem LLC

Email: selja07@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-5592-2948

microbiologist of department of quality control

Russian Federation, 109316, Moscow

Anna S. Moskvina

Research Institute for Diagnosis and Prevention of Human and Animal Diseases

Email: annamoskvina17@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4542-8196

Ph.D. (Biol.), Leading Researcher

Russian Federation, 123098, Moscow

Oleg A. Verkhovsky

Research Institute for Diagnosis and Prevention of Human and Animal Diseases

Email: info@dpri.com
ORCID iD: 0000-0003-0784-9341

Professor, President

Russian Federation, 123098, Moscow

Taras I. Aliper

Vetbiochem LLC

Email: coronavirusr@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2696-1363

Professor, Director of science and innovation

Russian Federation, 109316, Moscow

References

  1. Liu S.J., Xue H.P., Pu B.Q., Quian N.H. A new viral disease in rabbits. Anim. Husb. Vet. Med. 1984; 16(6): 253–5.
  2. Mitro S., Krauss H. Rabbit hemorrhagic disease: a review with special reference to its epizootiology. Eur. J. Epidemiol. 1993; 9(1): 70–8. https://doi.org/10.1007/bf00463093
  3. Puggioni G., Cavadini P., Maestrale C., Scivoli R., Botti G., Ligios C., et al. The new French 2010 Rabbit Hemorrhagic Disease Virus causes an RHD-like disease in the Sardinian Cape hare (Lepus capensis mediterraneus). Vet. Res. 2013; 44(1): 96. https://doi.org/10.1186/1297-9716-44-96
  4. Abrantes J., Lopes A.M., Dalton K.P., Melo P., Correia J.J., Ramada M., et al. New variant of rabbit hemorrhagic disease virus, Portugal, 2012-2013. Emerg. Infect. Dis. 2013; 19(11): 1900–1902. https://doi.org/10.3201/eid1911.130908
  5. Dalton K.P., Nicieza I., Abrantes J., Esteves P.J., Parra F. Spread of new variant RHDV in domestic rabbits on the Iberian Peninsula. Vet. Microbiol. 2014; 169(1-2): 67–73. https://doi.org/10.1016/j.vetmic.2013.12.015
  6. Duarte M., Henriques M., Barros S.C., Fagulha T., Ramos F., Luis T., et al. Detection of RHDV variant 2 in domestic rabbits in Azores. Vet. Rec. 2015; 176(19): 499–500. https://doi.org/10.1136/vr.h2402
  7. OIE. Rabbit Haemorrhagic Disease. USA; 2020. Available at: https://www.oie.int/wahis_2/public/wahid.php/Reviewreport/Review?page_refer=MapEventSummary&reportid=34728
  8. Le Pendu J., Abrantes J., Bertagnoli S., Guitton J.S., Le Gall-Reculé G., Lopes A.M., et al. Proposal for a unified classification system and nomenclature of lagoviruses. J. Gen. Virol. 2017; 98(7): 1658–66. https://doi.org/10.1099/jgv.0.000840
  9. Mukhin A.N., Yuzhakov A.G., Selezneva E.V., Drozdova E.I., Verkhovskiy O.A., Aliper T.I. Outbreak of the disease caused by the rabbit hemorrhagic disease virus 2 in the Russian Federation. Agrarnaya nauka. 2021; (4): 25–7. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2021-348-4-25-27 EDN: https://www.elibrary.ru/ynmqnh (in Russian)
  10. Burmakina G., Malogolovkina N., Lunitsin A., Titov I., Tsybanov S., Malogolovkin A. Comparative analysis of rabbit hemorrhagic disease virus strains originating from outbreaks in the Russian Federation. Arch. Virol. 2016; 161(7): 1973–9. https://doi.org/10.1007/s00705-016-2864-1
  11. Federal Research Center for Virology and Microbiology. The third case of detection of a new type of rabbit hemorrhagic disease virus – VGBK-2 in the Russian Federation. Available at: https://ficvim.ru/2019/02/tretij-sluchaj-obnaruzheniya-virusa-gemorragicheskoj-bolezni-krolikov-novogo-tipa-vgbk-2-v-rossijskoj-federacii/ (in Russian)
  12. Le Gall-Recule G., Lavazza A., Marchandeau S., Bertagnoli S., Zwingelstein F., Cavadini P., et al. Emergence of a new lagovirus related to Rabbit haemorrhagic disease virus. Vet. Res. 2013; 44(1): 81. https://doi.org/10.1186/1297-9716-44-81
  13. Peacock D., Kovaliski J., Sinclair R., Mutze G., Iannella A., Capucci L. RHDV2 overcoming RHDV immunity in wild rabbits (Oryctolagus cuniculus) in Australia. Vet. Rec. 2017; 180(11): 280. https://doi.org/10.1136/vr.104135
  14. Vlasova N.N., Vlasov N.A., Alekseev K.P. Construction of plasmid vector of expressing virus of haemorrhagic disease of rabbits. Veterinariya. 2006; (11): 53–5. https://www.elibrary.ru/hvjxut (in Russian)
  15. Gromadzka B., Szewczyk B., Konopa G., Fitzner A., Kesy A. Recombinant VP60 in the form of virion-like particles as a potential vaccine against rabbit hemorrhagic disease virus. Acta Biochim. Pol. 2006; 53(2): 371–6.
  16. Guo H., Zhu J., Tan Y., Li C., Chen Z., Sun S., et al. Self-assembly of virus-like particles of rabbit hemorrhagic disease virus capsid protein expressed in Escherichia coli and their immunogenicity in rabbits. Antiviral Res. 2016; 131: 85–91. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2016.04.011
  17. López-Vidal J., Gómez-Sebastián S., Bárcena J., Nuñez Mdel C., Martínez-Alonso D., Dudognon B., et al. Improved production efficiency of virus-like particles by the baculovirus expression vector system. PLoS One. 2015; 10(10): e0140039. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0140039
  18. Qi R., Miao Q., Zhu J., Tang J., Tang A., Wang X., et al. Construction and immunogenicity of novel bivalent virus-like particles bearing VP60 genes of classic RHDV(GI.1) and RHDV2(GI.2). Vet. Microbiol. 2020; 240: 108529. https://doi.org/10.1016/j.vetmic.2019.108529
  19. Alekseev K.P., Moskvina A.S., Verkhovskiy O.A., Selezneva E.V., Chernykh O.Yu., Mukhin A.N. Obtaining recombinant capsid protein VP60 of rabbit haemorrhagic disease virus and its antigenic and immunogenic activity study. Veterinariya Kubani. 2020; (5): 34–7. https://doi.org/10.33861/2071-8020-2020-5-34-37 EDN: https://www.elibrary.ru/vxzgjm (in Russian)
  20. Selezneva E.V., Mukhin A.N., Ezdakova I.Yu., Verkhovsky O.A., Aliper T.I. The application of recombinant Vp60-based ELISA for haemorrhagic disease virus antibody detection to vaccination against RHD. AIP Conf. Proc. 2022; 2467: 070028-1–070028-5. https://doi.org/10.1063/5.0092529
  21. Pawlikowska M., Hukowska-Szematowicz B., Deptuła W. Phylogenetic analysis of selected strains of Rabbit haemorrhagic disease virus on the basis of N-terminal fragment of the gene encoding structural protein VP60. Bull. Vet. Inst. Pulawy. 2010; 54: 129–33.
  22. Dalton K.P., Arnal J.L., Benito A.A., Chacón G., Martín Alonso J.M., Parra F. Conventional and real time RT-PCR assays for the detection and differentiation of variant rabbit hemorrhagic disease virus (RHDVb) and its recombinants. J. Virol. Methods. 2018; 251: 118–22. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2017.10.009

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. Transmission electron microscopy images of recVP60 virus-like particles.

Download (742KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Mukhin A.N., Alekseev K.P., Yuzhakov A.G., Selezneva E.V., Moskvinа A.S., Verkhovsky O.A., Aliper T.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».