Vaccini ed evoluzione del PCV2

Economicamente, il circovirus suino tipo 2 (PCV2) è uno dei virus più importanti in suinicoltura. Può determinare una serie di malattie, denominate nel suo insieme, di malattie associate al circovirus suino (PCVD). Il primo vaccino nei confronti del PCV2 è stato messo in commercio nel 2004, oggi: la maggior parte dei suini è vaccinata. In Spagna, il secondo produttore europeo nella UE, arriva all'84% di vaccinazione dei propri capi.Negli USA, questo valore è ancora maggiore.

Recentemente il nostro gruppo di ricerca sta studiando l'immunità indotta dal vaccino e come questa può influenzare l'evoluzione del PCV2. Di fatto, i risultati pubblicati ultimamente mostrano che attualmente negli allevamenti industriali, circolano differenti varianti di PCV2 (Kekarainen et al., 2014). Parte di questa variabilità è stata identificata con le differenti frequenze e posizioni genomiche di PCV2 in allevamenti vaccinati e non vaccinati. Inoltre, molte variazioni del posizionamento degli aminoacidi si localizzano in regioni epitope, importanti nell'attivazione del sistema immunitario, e che in precedenza furono identificate attraverso metodi sperimentali. In questo studio è stato applicato il sequenziamento di nuova generazione (NGS, in inglese) sul PCV2: questo ha permesso si identificare varianti di bassa frequenza. Queste varianti di bassa frequenza non sono rilevabili con i metodi tradizionali di sequenziamento, ma possono giocare un ruolo rilevante nell'infezione e trasmissione del virus, ma sopratutto sull'evoluzione del virus. Il vantaggio della tecnica NGS è la grande quantità di dati ottenuti. Analisi bioinformatiche realizzate in seguito permettono studi dettagliati sulle popolazioni virali a livello di tutto il genoma. Queste tecnologie sono utilizzate per comprendere meglio l'evoluzione virale in risposta all'immunità determinata dalla vaccinazione e dalla resistenza ai farmaci. (Grad et al, 2014; Ortega-Prieto et al, 2013; Tsibris et al, 2009).

Allora...perchè è interessante studiare la possibile evoluzione virale provocata dal vaccino contro il PCV2? Le caratteristiche del PCV2 che lo rendono adeguato allo studio sono:

1. PCV2 acquisisce diversità genetica attraverso l'accumulo di mutazioni singole e attraverso la ricombinazione. Di fatto la % di evoluzione del PCV2 è superiore a quella stimata per un virus DNA (1,2x10⁻³ sostituzioni/sito/anno), sembrando addirittura un virus RNA (Firth et al., 2009).
2. Dati storici mostrano che il dominio del genotipo del PCV2 è flottante. In base alla variazione genetica dei geni del capside, i PCV2s si dividono in 3 gruppi principali designati come genotipi PCV2 a, b e c (Segalés et al., 2008). In tutto il mondo si è descritto il cambio di prevalenza del genotipo PCV2a a PCV2b, che ha coinciso con la comparsa di episodi molto gravi della malattia (Carman et al., 2006; Cortey et al., 2011; Cheung et al., 2007). Nonostante tutti i dati epidemiologici non dimostrano che gli episodi siano causati da ceppi di PCV2b, questa coincidenza nel tempo e nello spazio segnala che il cambio di prevalenza del genotipo fa parte di un puzzle dell'evoluzione della malattia (Segalés et al., 2013). Non è ancora chiaro per quale motivo questo cambio è avvenuto, dato che non si evidenzia una differenza di patogenicità tra PCV2a e PCV2b (Opriessnig et al., 2008).

Struttura del virus PCV2. Rappresentazione della superficie di tutto il capside del PCV2, pro un asse triplo icosaedrico. Il taglio trasversale triangolare corrisponde ad un capsomero trimerico di proteine dell'envelope (inferiore a destra) per illustrare il contesto biologico reale del virione. Protein Data Bank ID: 3R0R.

3. Recentemente, sono stati identificati nuove varianti genetiche del PCV2, il che suscita interesse nella vigilanza della possibile comparsa di ceppi diversi di PCV2 (Opriessnig et al., 2013). Infatti, in Cina si è dimostrato che una variante di PCV2b sembrava essere più virulenta nei suini (Guo et al., 2012). In realtà, non sappiamo nemmeno se ci sono altri genotipi ancora sconosciutti che possono essere in circolazione.
4. I vaccini contro il PCV2 sono molto utilizzati nei principali paesi produttori di suini. Indubbiamente nessun vaccino in commercio produce un'immunità sterilizzante, per cui, anche se i suini sono protetti dalla malattia, si possono infettare con il PCV2 nella maggior parte degli allevamenti. Questi tipi di vaccini e le caratteristiche molecolari del PCV2, creano una situazione favorevole alla selezione di varianti virali in vivo. In alcuni casi, alcune varianti mutanti potrebbero diffondersi e sfuggire al riconoscimento immunologico prodotto dalla vaccinazione.
5. I nostri risultati precedenti indicano che le popolazioni di PCV2 che circolano negli allevamenti sono variabili e questa diversità è a sua volta diversa nelle popolazioni virali che infettano i suini di allevamenti vaccinati e non vaccinati. (Kekarainen et al., 2014).

Nonostante i vaccini vs PCV2 mostrino elevati livelli di efficacia ed un ottimo ritorno economico (Playa e Meng, 2012), non dobbiamo dimenticare la variabilità e l'evoluzione nelle popolazioni di suini vaccinati.