In late 2016, a highly pathogenic avian influenza (HPAI) virus subtype H5N8 clade 2.3.4.4 was reported in Egypt in migratory birds; subsequently, the virus spread to backyard and commercial poultry in several Egyptian governorates, causing severe economic losses to the poultry industry. Here, a recombinant subunit commercial H5 vaccine prepared from the clade 2.3.2 H5 segment on baculovirus was evaluated in Pekin ducks (Anasplatyrhynchos domesticus) and Muscovy ducks (Cairina moschata) in Biosafety Level 3 isolators by using two vaccination regimes: either a single dose on day 10 and a challenge on day 31 or a double dose on days 10 and 28 and a challenge on day 49. The protection parameters were evaluated after experimental infection with the Egyptian HPAI H5N8 isolate clade 2.3.4.4b (A/common-coot/Egypt/CA285/2016) based on mortality rate, clinical signs, gross lesions, seroconversion, virus shedding, and histopathologic changes. In the single-dose vaccination regime, the mortality rate in Muscovy and Pekin ducks was 10% and 0% vs. 40% and 0% in nonvaccinated challenged ducks, respectively. In the double-dose vaccination regime, the mortality rates in Muscovy and Pekin ducks were 0% and 0% vs. 60% and 40% in nonvaccinated challenged ducks, respectively. Muscovy ducks developed more severe clinical signs and gross lesions than Pekin ducks. In addition, tracheal viral shedding in challenged Muscovy ducks, in the single-dose vaccination regime, was 50%, 22%, and 0% at 3, 5, and 7 days postchallenge (DPC), respectively, and was 0% in all Pekin ducks vs. 100% in all challenged nonvaccinated Muscovy and Pekin ducks at 3, 5, and 7 DPC. The viral shedding in challenged Muscovy and Pekin ducks, in the double-dose vaccination regime, was 0% at 3, 5, and 7 DPC vs. 100% in nonvaccinated challenged Muscovy and Pekin ducks, respectively. The results of this study indicate that the H5 baculovirus-based vaccine can be used in ducks with better vaccination regime based on double-dose vaccination at 10 and 28 days of age. In addition, they highlight the need to evaluate the efficacy of currently used commercial vaccines against challenge with the newly emerged HPAI H5N8 clade 2.3.4.4 in the field in Egypt to ensure proper control strategy in ducks.
Eficacia de una vacuna desarrollada con un baculovirus recombinante subtipo H5 clado 2.3.2 en la protección de patos reales y Pekín contra la infección con virus de la influenza aviar de alta patogenicidad subtipo H5N8, clado 2.3.4.4. A finales del año 2016, se reportó en aves migratorias en Egipto la presencia del virus de la influenza aviar de alta patogenicidad subtipo H5N8, clado 2.3.4.4. Posteriormente, el virus se propagó en aves de traspatio y comerciales de varias provincias egipcias, causando graves pérdidas económicas a la industria avícola. En este trabajo, una vacuna subunitaria recombinante comercial con el subtipo H5 preparada a partir del segmento H5 del clado 2.3.2 expresado en baculovirus se evaluó en patos de Pekín y reales en unidades de aislamiento con nivel de bioseguridad 3 utilizando dos esquemas de vacunación: una dosis única en el día 10 y un desafío el día 31; o un esquema con doble dosis en los días 10 y 28 y con un desafío en el día 49. Los parámetros de protección se evaluaron después de la infección experimental con el aislamiento del virus de alta patogenicidad H5N8, clado 2.3.4.4b de Egipto (A/focha común/Egipto/ CA285/2016) con base en la tasa de mortalidad, signos clínicos, lesiones macroscópicas, seroconversión, eliminación del virus y cambios histopatológicos. Los resultados revelaron que la tasa de mortalidad en patos reales y Pekín, en un régimen de vacunación con dosis única fue de 10% y 0%, respectivamente en comparación con 40% y 0% en patos no vacunados y desafiados, respectivamente. En los patos reales y Pekín, con un esquema de vacunación con dosis doble, la tasa de mortalidad fue del 0% en comparación con 60% y 40% en los patos no vacunados y desafiados, respectivamente. Los patos reales desarrollaron signos clínicos y lesiones más severos en comparación con los patos Pekín. Además, la eliminación viral a partir de la tráquea en patos reales desafiados y con un esquema de vacunación de dosis única, fue del 50%, 22% y 0% a los 3, 5 y 7 días posteriores al desafío, respectivamente, y fue del 0% en todos los patos Pekín en comparación con el 100% en todos los patos reales y Pekín no vacunados y desafiados a los 3, 5 y 7 días después del desafío. La eliminación viral en los patos reales y Pekín desafiados, con un esquema de vacunación de dosis doble, fue de 0% a los tres, cinco y siete días después del desafío en comparación con el 100% en los patos reales y Pekín no vacunados y desafiados, respectivamente. Los resultados de este estudio indican que la vacuna basada en el baculovirus H5 se puede usar en patos con un mejor esquema de vacunación basado en la vacunación con dosis doble a los 10 y 28 días de edad. Además, se resalta la necesidad de evaluar la eficacia de las vacunas comerciales utilizadas actualmente contra el desafío con el nuevo virus de alta patogenicidad H5N8 clado 2.3.4.4 en el campo en Egipto para garantizar una estrategia de control adecuada en patos.
Keywords: H5N8; baculovirus vaccine; ducks; efficacy; highly pathogenic avian influenza.