In een vorig artikel hebben we de toepassing van sequentie-analyse in het kader van PRRS-diagnostiek besproken. Sequentie-analyse laat toe een onderscheid te maken tussen veld- en vaccinstammen en tevens genetische veranderingen van veldstammen op te volgen. Sequentie-analyse is niet meer weg te denken bij PRRS monitoring. In dit artikel bespreken we resultaten uit een regionaal PRRS monitoring project.
Het PRRS ARC project in Reusel
Het PRRS ARC project in Reusel is een samenwerking tussen Dierenartsenpraktijk De Grensstreek en zeven zeugenhouders. De zeugenbedrijven hebben bijna 8000 zeugen en verschillende vleesvarkenslocaties in een gebied van ongeveer één vierkante kilometer. De basis voor een gezamenlijke PRRS monitoring was er al sinds 2016 toen bleek dat een aantal varkenshouders regelmatig te kampen had met een doorbraak van PRRS en er overlapping was in de veldvirussen die op de bedrijven circuleerden. In 2022 benaderden zij HIPRA Benelux om een PRRS monitoring uit te voeren en de situatie op de bedrijven nauwkeurig in beeld te brengen. De bestaande monitoring werd uitgebouwd om de PRRS-status te bepalen, na te gaan of de instroom van gelten vrij was van PRRSV en te onderzoeken of PRRSV-vrije biggenuitstroom (op 10 wk leeftijd) mogelijk zou zijn. Deze werkwijze past goed bij het Nationale PRRS plan dat CoViVa in 2021 heeft aangekondigd. Hierbij is monitoring van PRRS op bedrijfsniveau de eerste stap van de PRRS aanpak.
De PRRS monitoring startte met bloedonderzoek (serologie + PCR) bij biggen van 3 en 10 weken (wk) leeftijd. Bedrijven werden “stabiel” genoemd als de biggen op 3 wk leeftijd negatief waren voor veldvirus. Drie van de zeven bedrijven hadden een stabiele status. Met andere woorden, op de vier “onstabiele” bedrijven waren de biggen al op 3 wk leeftijd, vóór het spenen, met PRRSV geïnfecteerd. Enkel bedrijven met een stabiele status realiseerden een PRRS-vrije biggenuitstroom tijdens de monitoring.
Om viruscirculatie in de zeugenstapel te onderzoeken werden op alle bedrijven die biggen castreren, teelballetjes ingevroren en het dooivocht ervan onderzocht op aanwezigheid van virus. Bij bedrijven zonder castratie verzamelden we tongetjes van doodgeboren of jong gestorven biggen. Als PRRSV via PCR-onderzoek in dooivocht (“processing fluids”) wordt gedetecteerd, kunnen we met grote mate van zekerheid stellen dat er verticale transmissie heeft plaatsgevonden en zeugen tijdens de dracht geïnfecteerd werden. Als dragende zeugen met levend PRRS vaccin worden gevaccineerd, is vervolgonderzoek in de vorm van sequentie-analyse belangrijk om veld- en vaccinvirus van elkaar te onderscheiden.
Er zijn verschillende manieren waarop veldvirus een zeugenstapel kan binnenkomen. De instroom van gelten die PRRSV-positief zijn, vormt een van de grootste risico’s. Daarom onderzochten we in dit project ook dekrijpe gelten juist voor introductie in de zeugenstapel. Dit werd gedaan via PCR onderzoek op speekselmonsters. Ook hier is het belangrijk om bij een positief monster veld- en vaccinvirus te onderscheiden via sequentie-analyse om geen verkeerde conclusies te trekken.
Sequentie-analyse toont aan dat er geen overlap is in virusstammen tussen de bedrijven
Op 6 van de 7 zeugenbedrijven was er sprake van minstens één positieve PCR-test. Omdat op alle bedrijven zowel gelten als zeugen gevaccineerd worden met levend PRRS vaccin én op twee bedrijven ook biggenvaccinatie wordt toegepast, werd sequentie-analyse uitgevoerd. Op 2 bedrijven werd enkel vaccinvirus aangetoond, op 4 bedrijven ging het om veldvirus. Op één bedrijf waren gedurende de monitoring alle monsters vrij van PRRSV.
Bij het aantonen van veldvirus levert het waardevolle informatie op als je de ORF-5 sequentie kunt vergelijken met sequenties uit andere positieve monsters. Dit kan bijvoorbeeld tussen verschillende bedrijven of tussen verschillende leeftijdsgroepen of monsternames op hetzelfde bedrijf. De resultaten geven aan of er extra aandacht nodig is voor externe biosecurity (als er op een bedrijf telkens een nieuwe veldstam gevonden wordt) of interne biosecurity (als dezelfde veldstam wordt aangetoond).
Tabel: Resultaten van de onderlinge vergelijking van ORF-5 sequenties van alle veldstammen die gedurende het project gevonden zijn. Virusstam 2.1 betekent “bedrijf 2, virusstam 1”. Op bedrijf 1 werd geen PRRSV aangetoond. De cijfers in de tabel staan voor het percentage homologie in ORF5. Bv. de homologie tussen virusstam 2.1 en 3.1 is 89.109%.
De homologie in virusstammen tussen de bedrijven was minder dan 98% hetgeen betekent dat de stammen een verschillende oorsprong hebben. De sequentie-analyse toonde dus aan dat er op ieder bedrijf een andere virusstam circuleerde. Een mogelijke verklaring is de extra aandacht die de varkenshouders sinds 2016 aan externe biosecurity hebben besteed. Toen liet de monitoring zien dat dezelfde virusstam op meerdere bedrijven circuleerde. Er zijn sindsdien maatregelen genomen m.b.t. de hygiënesluis voor bezoekers, de route van transportwagens op het bedrijf en de aanvoer van gelten.
Tijdens de monitoring in 2022 waren alle speekselmonsters van dekrijpe gelten negatief voor PRRSV. Het risico op insleep van PRRSV via gelten leek (op z’n minst op dit moment) goed onder controle door de quarantaine- en adaptatieperiode.
Sequentie-analyse laat zien dat hetzelfde PRRS-veldvirus circuleert op verschillende momenten en bij verschillende leeftijdsgroepen binnen een bedrijf
Op enkele deelnemende bedrijven werd veldvirus gedetecteerd in verschillende type monsters en tijdens opeenvolgende monsternames. De vergelijking van ORF-5 sequenties liet zien dat het om dezelfde virusstam ging. Bijvoorbeeld op bedrijf 6 werd bij de eerste monstername veldvirus ‘A’ gedetecteerd in serummonsters van zowel 3 als 10 wk oude biggen. Twee weekgroepen later waren de serummonsters van 10 wk biggen positief en sequencing gaf veldvirus A als resultaat (99.9% homologie). Bij de derde monstername waren de monsters vrij van PRRSV maar bij de vierde monstername werd een veldvirus aangetroffen met 98.5% homologie aan het eerder gevonden veldvirus A. Bij meer dan 98% homologie gaan we ervanuit dat de 2 stammen verwant zijn met elkaar en spreken we van “dezelfde virusstam”. Er wordt aangenomen dat de gemiddelde genetische verandering van een stam 0,5 à 1% per jaar is. Het voorbeeld uit het project illustreert dat het niet onmogelijk is dat een veldvirus in een periode van enkele weken met 1% in ORF5 sequentie verandert. Bij veldvirussen die zo veranderlijk zijn, is een regelmatige sequentie-analyse nodig om de evolutie van het virus te kunnen volgen. Enkel dan kun je op termijn nog afleiden of het virus verwant is met eerder aangetoond veldvirus op het bedrijf. Is de periode tussen 2 monsternames erg lang, kan het virus al met >2% veranderd zijn en zou je (in dat geval verkeerdelijk) besluiten dat het om introductie van een nieuw veldvirus gaat.
Conclusie
Sequentie-analyse is niet meer weg te denken bij PRRS-monitoring op varkensbedrijven. Hoe meer sequenties er per bedrijf bekend zijn, hoe beter een nieuw resultaat geïnterpreteerd kan worden. Dat geeft het belang aan van een bedrijfseigen database. Als bedrijven deze sequenties vervolgens met elkaar willen delen, bijv. in het kader van een regionaal PRRS monitoring project, levert dat extra informatie op voor een strategische aanpak van PRRS.
HIPRA kan helpen om de database van een bedrijf of uw praktijk op te bouwen en kan sequentie-analyses voor u uitvoeren. Neem gerust contact op met één van onze dierenartsen voor meer informatie: Maartje Wilhelm +31 6 8264 5058, Josine Beek +31 6 8299 1395, Theo Vercammen + 31 6 3024 9632 of Eric Van Esch + 31 6 1431 0007.
