Efficacy of some avian influenza H5 vaccines against local highly pathogenic avian influenza viruses subtype H5N8 isolated in 2018 and 2020 in Egypt

ABSTRACT

Commercial inactivated avian influenza H5 vaccine is used as an essential control strategy for avian influenza disease in Egypt. Since the initial outbreaks of highly pathogenic avian influenza H5N8, the virus has diverged with new genotypes and variant viruses continuing to emerge which mainly stand behind vaccination failure. In the present work, four different commercial avian influenza vaccines were inoculated in specific pathogenic free chickens for assessing its efficacy against local highly pathogenic avian influenza H5N8 virus isolated in 2018 and 2020. Two hundred and forty specific pathogenic free chickens were clustered into four groups; each group was inoculated with the corresponding vaccine (60 specific pathogenic free chickens/vaccine). Sixty specific pathogenic free chicks were kept as control unvaccinated group. Sera collected from vaccinated chicken groups at 3rd and 4th week post vaccination were examined for calculating neutralizing antibodies using heterologous highly pathogenic avian influenza H5N8 2018 and 2020. At 4th week post vaccination, vaccinated chickens were challenged; moreover, oropharyngeal swabs were collected from challenged vaccinated chickens to calculate the viral shedding. Our findings revealed the groups vaccinated with vaccine code no 1 and 2 that contains two vaccine strains (H5N1 and H5N8) of local origin exhibited the highest hemagglutination inhibition titer, protection (percent) and reduction in viral shedding titer when examined by highly pathogenic avian influenza H5N8 2018 while, vaccine code no 3 induced lower antibody response, protection (percent) and reduction in viral shedding, but still within satisfactory level when compared to previous groups. When highly pathogenic avian influenza H5N8 2020 was used, it was found the seroconversion rate, protection (percent) and mean titer of reduction of viral shedding decreased in comparison to those recorded for highly pathogenic avian influenza H5N8 2018. Vaccine code no 4 was impotent to either highly pathogenic avian influenza 2018 or 2020. Accordingly, it was recommended to update vaccine strain according to epidemiological condition and used the predominant circulating strain isolate in challenge test(AU)

RESUMEN

La vacuna comercial inactivada H5 se utiliza como estrategia esencial de control de la enfermedad de la gripe aviar en Egipto. Desde los brotes iniciales de la gripe aviar altamente patógena H5N8, el virus ha variado al aparecer continuamente nuevos genotipos y variantes virales, que son los principales responsables del fracaso de la vacunación. En el presente trabajo, cuatro vacunas comerciales diferentes contra la gripe aviar se inocularon en pollos libres de patógenos específicos para evaluar su eficacia contra cepas del virus local de la gripe aviar altamente patógeno H5N8 aisladas en 2018 y 2020. Se agruparon 240 pollos pollos libres de patógenos específicos en cuatro grupos, cada uno fue inoculado con la vacuna correspondiente (60 pollos pollos libres de patógenos específicos/vacuna). Sesenta pollos SPF se mantuvieron como grupo control sin vacunar. Los sueros de los pollos vacunados recogidos en la 3ª y 4ª semana después de la vacunación se examinaron para calcular los anticuerpos neutralizantes contra la gripe aviar heteróloga H5N8 2018 y 2020. En la cuarta semana después de la vacunación, los pollos vacunados fueron retados; además, se recogieron hisopados orofaríngeos de los pollos vacunados retados para calcular la diseminación viral. Nuestros resultados revelaron que los grupos vacunados con las vacunas con códigos nº 1 y 2, que contienen dos cepas vacunales (H5N1 y H5N8) de origen local, mostraron el mayor título de inhibición de la hemaglutinación, protección (por ciento) y reducción del título de excreción viral cuando se evaluaron contra la gripe aviar altamente patógena H5N8 2018, mientras que la vacuna con código nº 3 indujo menor respuesta de anticuerpos, protección (por ciento) y reducción de la excreción viral, pero todavía dentro de un nivel satisfactorio en comparación con los grupos anteriores. Al utilizar la vacuna contra la gripe aviar altamente patógena H5N8 2020, se observó que la tasa de seronconversión, la protección (por ciento) y el título medio de reducción de la excreción viral disminuyeron en comparación con los registrados para la gripe aviar altamente patógena H5N8 2018. La vacuna con código nº 4 no fue potente para la gripe aviar altamente patógena de 2018 o de 2020. Por consiguiente, se recomendó actualizar la cepa de la vacuna de acuerdo con las condiciones epidemiológicas y utilizar el aislamiento de la cepa circulante predominante en la prueba de reto(AU)