Изучение циркуляции вирусных патогенов в стадах диких кабанов на территории отдельных субъектов Российской Федерации с применением молекулярных методов и метагеномных подходов.

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 23-76-10055

НазваниеИзучение циркуляции вирусных патогенов в стадах диких кабанов на территории отдельных субъектов Российской Федерации с применением молекулярных методов и метагеномных подходов.

Руководитель Булгаков Александр Дмитриевич, Кандидат ветеринарных наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии имени К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко Российской академии наук» , г Москва

Конкурс №85 - Конкурс 2023 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-203 - Ветеринария

Ключевые слова Вирусные болезни свиней, кабаны, репродуктивный и респираторный синдром свиней, цирковирусные болезни свиней, классическая чума свиней, парвовирусы свиней, ротавирусы, коронавирусы, ПЦР, секвенирование по Сэнгеру, метагеномный анализ, нанопоровое секвенирование, мониторинг, филогенетический анализ

Код ГРНТИ68.41.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В последние десятилетия во всем мире наблюдается рост численности и расширение географической распространённости популяций дикого кабана. В России численность кабана стабилизировалась на уровне около 280 тыс. особей, после значительного снижения в период с 2015 по 2017 годы. В тоже время быстро развивается промышленное свиноводство, в России, например, отрасль растёт последнее десятилетие, и уже достигла полного удовлетворения потребности россиян в свинине. Увеличение поголовья диких и домашних свиней приводит к росту числа контактов между ними и передаче вирусных инфекций в популяциях. Дикие кабаны, посещающие зоны, граничащие со свиноводческими предприятиями, и выступающие в роли переносчиков инфекций, представляют серьезную угрозу возможного заноса возбудителя на промышленные производственные площадки и в личные подсобные хозяйства. Так, например, для вируса репродуктивного и респираторного синдрома свиней показано способность передачи по воздуху на расстояние до 9 километров. Своевременное выявление патогенов у диких животных, которые служат основными носителями и переносчиками вирусов - одна из основных задач профилактики распространения инфекционных заболеваний. Вирусные инфекции оказывают значительное влияние на здоровье свиней и экономику свиноводческой отрасли. Снижение производственных показателей, рождение слабых животных, аборты и расходы, связанные с профилактикой и мониторингом заболеваний, карантинные ограничения и депопуляция хозяйств являются серьезными проблемами вызываемыми вирусами. Многие вирусные заболевания домашних свиней персистируют в популяциях диких кабанов, которые являются резервуаром инфекции, как это, очевидно, имеет место с классической и африканской чумой свиней. Однако роль популяции диких кабанов в поддержании и распространении других вирусных заболеваний, таких как репродуктивный и респираторный синдром свиней, коронавирусные, ротавирусные, цирковирусные или парвовирусные заболевания свиней остается малоизученной. В настоящее время по всему миру ведется мониторинг выявления инфекционных агентов не только среди домашних животных, но и в популяциях диких животных, которые, зачастую, являются основными резервуарами опасных патогенов. Принимая во внимание непрерывное изменение эпизоотической ситуации, необходимо регулярно проводить оценку распространённости возбудителей болезней среди диких животных. Генетическая характеристика различных патогенов важна для диагностики, мониторинга и борьбы с инфекционными болезнями. Недавние достижения в области секвенирования нуклеиновых кислот и анализа генетической информации произвели революцию во многих областях биологии и медицины, включая ветеринарию. Заболевания животных в большинстве своем носят полиэтиологичный характер. В связи с этим даже современные методы диагностики (ПЦР или мультиплексная ПЦР) дают неполное представление о причине болезни из-за ограниченного количества обнаруживаемых патогенов. Решением данной проблемы может стать использование метагеномного подхода. Применение этого подхода подразумевает обнаружение и секвенирование всех нуклеиновых кислот, находящихся в образце. Это позволит обнаружить все геномы как вирусных (РНК и ДНК), так и бактериальных возбудителей находящиеся в пробе. Целью Настоящего Проекта является изучение циркуляции вирусных патогенов основных инфекционных болезней свиней в популяции диких кабанов с использованием молекулярно-генетических методов на территории отдельных субъектов Российской Федерации. В первую очередь будут использованы полимеразная цепная реакция в различных модификациях. Также для генотипирования обнаруженных патогенов будет использовано секвенирование по Сэнгеру. Впервые в России, для понимания общего спектра вирусных и бактериальных патогенов будет применен метод метагеномного анализа на основе нанопорового секвенирования. Для выделения вирусов в культуре клеток будут применены классические вирусологические методы.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Красников Н.Ю., Рыкова В.С., Кучерук О.Д., Комина А.К., Пчельиков А.В., Гулюкин А.М., Южаков А.Г. Genetic diversity of porcine circoviruses 2 and 3 circulating among wild boars in the Moscow Region of Russia Frontiers in Veterinary Science (год публикации - 2024)
10.3389/fvets.2024.1372203

2. Рыкова В.С. КАБАНЫ КАК ПРИРОДНЫЙ РЕЗЕРВУАР ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ СВИНЕЙ Ветеринария, Номер: 4 Год: 2025 Страницы: 9-14 (год публикации - 2025)
10.30896/0042-4846.2025.28.4.09-14

3. Рыкова В.С., Южаков А.Г. МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГЕНОМОВ ЦИРКОВИРУСОВ СВИНЕЙ 2 ТИПА В ПОГОЛОВЬЕ ДОМАШНИХ СВИНЕЙ И ДИКИХ КАБАНОВ ТВЕРСКОЙ И БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТЕЙ Сборник тезисов 28-й Пущинской школы-конференции молодых ученых с международным участием «БИОЛОГИЯ – НАУКА XXI ВЕКА»., Сборник тезисов 28-й Пущинской школы-конференции молодых ученых с международным участием «БИОЛОГИЯ – НАУКА XXI ВЕКА». Пущино: ФИЦ ПНЦБИ РАН, 2025. – 668 с. (год публикации - 2025)

4. Комина А.К., Кучерук О.Д. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПАРВОВИРУСОВ СВИНЕЙ В ПОПУЛЯЦИИ ДИКИХ КАБАНОВ РОССИИ Сборник тезисов 28-й Пущинской школы-конференции молодых ученых с международным участием «БИОЛОГИЯ – НАУКА XXI ВЕКА»., Сборник тезисов 28-й Пущинской школы-конференции молодых ученых с международным участием «БИОЛОГИЯ – НАУКА XXI ВЕКА». Пущино: ФИЦ ПНЦБИ РАН, 2025. – 668 с. (год публикации - 2025)

5. Рыкова В.С., Южаков А.Г. ДИКИЕ КАБАНЫ КАК РЕЗЕРВУАР ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ СВИНЕЙ ТРУДЫ ВСЕРОССИЙСКОГО НИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ВЕТЕРИНАРИИ ИМЕНИ Я.Р. КОВАЛЕНКО, ТРУДЫ ВСЕРОССИЙСКОГО НИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ВЕТЕРИНАРИИ ИМЕНИ Я.Р. КОВАЛЕНКО Том: 84 Номер: 2 Год: 2024 Страницы: 62-63 (год публикации - 2024)
10.31016/viev-2024-84-2-10

6. Комина А.К., Красников Н.Ю., Симакова М. А., Рыкова В.С., Жукова Е.В., Булгаков А.Д., Южаков А.Г. Distribution and phylogenetic analysis of porcine parvoviruses in the wild boar population of Russia BMC Genomics, BMC Genomics 26, 209 (2025) (год публикации - 2025)
10.1186/s12864-025-11371-w

7. Рыкова В.С., Красников Н.Ю., Южаков А.Г. PORCINE VIRUSES IN THE WILD BOAR POPULATION OF THE CENTRAL FEDERAL DISTRICT OF RUSSIA XI Международная конференция молодых ученых: биоинформатиков, биотехнологов, биофизиков, вирусологов, молекулярных биологов и специалистов фундаментальной медицины — 2024 : сб. тез. / АНО «Инновационный центр Кольцово». — Новосибирск : ИПЦ НГУ, 2024. — 780 с. (год публикации - 2024)
10.25205/978-5-4437-1691-6-174

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В рамках реализации второго этапа проекта «Изучение циркуляции вирусных патогенов в стадах диких кабанов на территории отдельных субъектов Российской Федерации с применением молекулярных методов и метагеномных подходов» был продолжен сбор биологического материала (образцы тканей и органов) от диких кабанов (Sus scrofa). За прошедшее время были получены образцы от диких кабанов из Тверской, Московской, Рязанской, Тульской, Липецкой областей и Краснодарского края. Животные были добыты в рамках спортивной охоты в разрешенных для этого охотхозяйствах в течение сезона охоты на кабанов, а также в ходе осуществления контроля размера популяции дикого кабана по программе борьбы с африканской чумой свиней. Изучение вирусологического статуса диких кабанов проводили в отношении вирусов классической чумы свиней, репродуктивного и респираторного синдрома свиней, цирковирусов и парвовирусов свиней. Анализ полученных данных позволяет сделать заключение о высоком распространении среди диких кабанов таких важных для свиноводства патогенов как цирковирус свиней 2 типа (ЦВС-2) и парвовирус свиней (ПВС-1), 64,9 и 25,7% инфицированных животных, соответственно. Цирковирус свиней третьего типа (ЦВС-3), чья роль в развитии заболеваний у свиней окончательно не доказана, был обнаружен у 48,6% животных. «Новые» виды парвовирусов свиней 2-7 обнаружены нами в диапазоне от 4,1 до 47,3% случаев. Геномы вирусов классической чумы свиней, репродуктивного и респираторного синдрома свиней и цирковируса свиней 4 типа не были выявлены. Были определены полные и частичные нуклеотидные последовательности геномов цирковирусов свиней и белок-кодирующие части (открытые рамки считывания, ОРС) геномов парвовирусов свиней. Был проведён филогенетический анализ последовательностей геномов вирусов болезней свиней значимых для промышленного свиноводства: ЦВС-2 и ПВС-1, а также ЦВС-3 и ПВС 2-7 Построенные филогенетические дендрограммы на основе ОРС-2 ЦВС-2 показали, что все исследуемые изоляты относятся к генотипу ЦВС-2d. Полученные данные подтверждают, что среди диких кабанов распространены те же варианты вирусов, что и у домашних свиней, у которых генотип ЦВС-2d вытеснил другие. Вопрос направления распространения передачи вируса от диких кабанов к домашним свиньям, или наоборот, остаётся дискуссионным. Все изученные изоляты ЦВС-3 относились к генотипу ЦВС-3а. Филогенетический анализ показал, что большинство изолятов парвовируса свиней первого типа, полученные нами от кабанов, относились к группе 1b (27a подобные штаммы). Кроме того, обнаружены представители группы 1d (Kresse подобные штаммы), а также изолят, не относящийся ни к одной из описанных генетических групп. Высокое разнообразие парвовирусов свиней первого типа, обнаруженных у диких кабанов, ставят под сомнение гипотезу о появлении 27а подобных штаммов, в связи с «ускользанием» парвовирусов от поствакцинального иммунитета у домашних свиней. Было продолжено проведение метагеномного анализа образцов диких кабанов положительных на значимые вирусные патогены свиней. Получены данные по определению микробиома в образцах кишечников диких кабанов на основе секвенирования гена 16S рРНК. Доминирующим родом в исследуемых образцах оказались бактерии рода Streptococcus, который включал следующие виды: Streptococcus luteciae, Streptococcus alactolyticus, Streptococcus anginosus, Streptococcus infantis и Streptococcus sobrinus. Начата работа по выделению в культуре клеток вирусов, циркулирующих в популяции диких кабанов на территории Российской Федерации. В перевиваемых культурах клеток выделен изолят цирковируса свиней второго типа генотипа ЦВС-2b. Показана репликация вируса на протяжении шести последовательных пассажей. Выделение вируса в культуре клеток, является необходимым шагом для изучения его биологических свойств. По результаты второго этапа реализации проекта опубликованы две статьи в реферируемых журналах. Публикация «Distribution and phylogenetic analysis of porcine parvoviruses in the wild boar population of Russia» в журнале первого квартиля (Q1) BMC Genomics: (Impact Factor 4.4), а также публикация «Кабаны как природный резервуар вирусных инфекций свиней» в журнале списка ВАК «Ветеринария». Полученные за отчетный период данные были доложены в формате устных докладов на следующих конференциях: XI российском форуме биотехнологий OpenBio (наукоград Кольцово, 24-27 сентября 2024 г.), получен диплом за второе место в секции докладов "Вирусология"; 2-й Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы ветеринарной медицины диких животных и сохранения биоразнообразия» (Москва 4-6 октября 2024 г.); международной научно-практической конференции посвященной 150-летию со дня рождения основателя Московской школы эпизоотологов Вышелесского С.Н. (Москва 25.10.2024 г.); 28 школе-конференции молодых ученых «Биология - наука 21 века» (Пущино, 21-24 апреля 2025 г.).

Публикации