Een regelmatig ingezette test voor PRRS-diagnostiek is sequentie-analyse. Hierbij wordt de genetische informatie van het virus in kaart gebracht. Op basis hiervan kan bijvoorbeeld het onderscheid tussen veld- en vaccinstammen gemaakt worden, en kunnen verschillende veldstammen met elkaar worden vergeleken. Dit is waar sequentie-analyse geschikt voor is, maar we horen regelmatig ook niet-gefundeerde conclusies en onjuiste interpretaties. In dit artikel bespreken we daarom wat er wel en niet kan met betrekking tot PRRS-sequentie analyse.
Met sequentie-analyse kunnen we NIET bepalen welk PRRS vaccin het beste kan ingezet worden op een bedrijf!
Met de standaard sequentie-analyse van ORF-5 of ORF-7 brengen we slechts een beperkt gedeelte van het PRRS-virus in kaart. Dit is het meest veranderlijke gedeelte van het PRRS-virus, waardoor we verschillen tussen PRRS virussen snel kunnen opmerken. Hiermee kunnen we geen voorspelling doen over de werkzaamheid van vaccins, en wel om de twee volgende redenen:
1) we kijken slechts naar een heel klein stukje, minder dan 5%, van het hele PRRS-genoom
2) en we vergelijken de genetische code maar hebben geen informatie of deze verschillen een verandering teweeg brengen in de 3-dimensionele structuur van epitopen (plaatsen waar antistoffen op het virus binden). Juist die veranderingen op eiwitniveau kunnen gevolgen hebben voor de mate van kruisimmuniteit van antistoffen en bescherming na vaccinatie.
Ontwikkelingen in de diagnostiek zorgen er wel voor dat we steeds meer in beeld kunnen brengen. Zo is inmiddels sequentie-analyse van ORF2-7 beschikbaar, dat betekent zo’n 20-25% van het hele PRRS-virus (zie figuur 1). Een volgende stap is ‘whole genome sequencing’ waarbij het hele genoom in kaart gebracht wordt. Op die manier kunnen we in ieder geval iets zeggen over de gelijkenis van de genetische code van PRRS-virussen. Een volgende stap zou dan nog zijn om die genetische code te kunnen vertalen naar de praktijk. Welke delen van het genoom worden vertaald naar eiwitten die belangrijk zijn voor virulentiefactoren en antigenen, en daardoor voor immuniteit en de mate van (kruis)bescherming door vaccinatie?
Het moge dan ook duidelijk zijn dat we met de huidige diagnostiek, vrijwel altijd gebaseerd op ORF5-sequencing, geen voorspelling kunnen doen over de werkzaamheid van een bepaald vaccin tegen een bepaalde veldstam. Resultaten van experimentele studies en veldstudies laten gelukkig zien dat de beschikbare vaccins heterologe bescherming bieden, dat wil zeggen tegen infecties door verschillende PRRS-stammen.
Maar als we de huidige/ORF5 sequentie-analyse niet inzetten om te bepalen met welk vaccin het beste gevaccineerd kan worden op een bedrijf, waar zetten we die sequentie-analyses dan wel voor in?
Sequentie-analyse kunnen we WEL inzetten om het onderscheid tussen veld- en vaccinstammen te maken, en ook om verschillende stammen met elkaar te vergelijken!
Het onderscheid tussen veld- en vaccinstam is belangrijk om te weten of de dieren een infectie doormaken of niet. Als blijkt dat er een veldstam gevonden is, levert het extra informatie door deze te vergelijken met andere positieve monsters. Dit kan bijvoorbeeld in verschillende leeftijdsgroepen, op verschillende momenten of tussen verschillende bedrijven. De resultaten geven aan of er extra aandacht nodig is voor externe biosecurity (als er een nieuwe veldstam gevonden wordt) of interne biosecurity (als er telkens dezelfde veldstam wordt gedetecteerd).
De algemeen gebruikte stelregel luidt : “Als er meer dan 2% verschil is in ORF5 sequentie tussen stammen dan gaat het om verschillende stammen”. Andersom geredeneerd: “Bij meer dan 98% homologie gaan we ervanuit dat de 2 stammen verwant zijn met elkaar en dan spreken we van dezelfde virusstam”. Bij deze stelregel wordt rekening gehouden met dat dat het PRRS-virus erg veranderlijk is. Er wordt aangenomen dat de normale genetische verandering van een stam 0,5 à 1% per jaar is.
Een belangrijk aandachtspunt is dat een eerste sequentie-analyse de basis vormt om verder op te bouwen. Het geeft nog geen informatie over mogelijke verbeterpunten in het bedrijfsmanagement. Het is wel de start van een (bedrijfseigen) database, waardoor in de toekomst vergelijkingen tussen verschillende stammen, momenten en bedrijven gemaakt kunnen worden.
ORF2-7 sequentie-analyse laat ons toe om na te gaan of we met een vaccinstam of recombinant te maken hebben.
Als er bij diagnostische en epidemiologische vraagstukken alleen naar ORF5 gekeken wordt, kunnen er verkeerde conclusies getrokken worden. Dit werd aangetoond door ORF2-7 sequentie-analyses uit te voeren. Een recent voorbeeld van zo’n ORF2-7 sequentie-analyse, waarbij duidelijk wordt dat kijken naar de verschillende ORF’s tot verschillende conclusies kan leiden is te zien in figuur 2. In deze figuur is te zien dat wanneer naar ORF7 gekeken zou worden (iets dat regelmatig gebeurt als de ORF5 sequentie-analyse niet lukt), de conclusie zou zijn: dit is een vaccinstam. Op basis van ORF5 sequentie-analyse zou de conclusie zijn: dit is een veldstam. Een nogal verschillende conclusie dus.
Op basis van de ORF2-7 sequentie-analyse, en de vergelijking van deze PRRS-stam met de beschikbare database, is ook een waarschijnlijke recombinatie-locatie vastgesteld (in ORF6 in dit geval). Deze PRRS-stam lijkt dus afkomstig te zijn van een veldstam die gerecombineerd is met een van de vaccinstammen. Dergelijke recombinatie-events komen regelmatig voor, zowel tussen veldstammen, als tussen veld- en vaccinstammen, of zelfs tussen twee vaccinstammen. Het resultaat van zo’n recombinatie-event is lang niet altijd een nieuwe levensvatbare PRRS-stam. Heel veel recombinaties zullen daarom vanzelf weer uit de populatie verdwijnen. Slechts in uitzonderlijke gevallen leidt recombinatie tot een nieuwe PRRS-stam die virulenter is dan de oorspronkelijke stammen. Sinds de casus in Denemarken in 2019, waar een recombinante PRRS-stam voor heftige klinische verschijnselen zorgde, is er meer en meer aandacht voor het ontstaan van dergelijke recombinanten. Op basis van deze casus is zelfs in de bijsluiters van alle MLV-PRRS vaccins het advies opgenomen om op een bedrijf niet tegelijkertijd verschillende PRRS MLV-vaccins in te zetten. Dit om het potentiële risico op recombinatie tussen PRRS MLV-vaccinstammen te beperken. Hierbij wordt ook geadviseerd om bij het omschakelen van het ene naar het ander PRRS MLV-vaccin een overgangsperiode in acht te nemen tussen de laatste toediening van het huidige vaccin en de eerste toediening van het nieuwe vaccin.
Het is dus zeker zinvol om bij onverwachte ORF5-sequentie resultaten, of bij onverwacht ernstige klinische verschijnselen, een ORF2-7 sequentie-analyse te laten uitvoeren.
HIPRA kan helpen om de database van een bedrijf of uw praktijk op te bouwen en kan de verschillende 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 of Theo Vercammen + 31 6 3024 9632.
referenties zijn op aanvraag beschikbaar via HIPRA.
