Evaluation and Comparison of the Potential Immunogenicity of Two Commercial Inactivated Bivalent Newcastle and Avian Influenza Vaccines in SPF Chicken

Document Type : Original Articles

Author

Department of Virology, Razi Vaccine and Serum Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Shiraz, Iran

Abstract

In the present study, the potency and immunogenicity of the inactivated bivalent vaccine of Newcastle disease (ND) and avian influenza (AI) produced by Razi institute in Iran were compared with a similar imported vaccine administered by standard methods to specific-pathogen-free (SPF) chicken. A total of 150 twenty-one-day-old SPF chickens were used for evaluating Razi and imported inactivated H9N2/ND vaccines. The chickens were divided into eight groups. The subjects in groups 1 and 3 were vaccinated with 0.3 ml/bird by subcutaneous route in the back of the neck with Razi and imported vaccines, respectively. Chickens in group 2 received Razi vaccine based on the recommended dose of the manufacturer (0.2 ml/bird) by the same route. The birds in groups 4 and 5 received 0.01 ml/bird of Razi and imported vaccine, respectively. Groups 7 and 8 were considered for studying the safety of the two vaccines and received a double amount of the full dose of vaccines. Moreover, group6 was regarded as the negative control. Sera were collected weekly from each chicken for antibody analysis against Newcastle disease virus (NDV) and AI virus (AIV) and the study continued for 15 weeks after vaccination. An immunological evaluation was carried out using haemagglutination inhibition (HI) antibody test against NDV and AIV. The results showed that up to 15 weeks after vaccination, the Razi vaccine induced a higher level of protective antibody against AI and ND in comparison with the imported ones at the dose of 0.3 ml/bird. The mean HI titer was significantly different between Razi vaccine and imported vaccine at the dose of 0.3 ml/bird. There was no statically significant difference between Razi vaccine (0.2 ml/bird) and the imported vaccine (0.3 ml/bird) against NDV and AIV. According to the findings, 15 weeks after vaccination, HI titers were still detectable at a high level. The mean HI titer was found as 5.2 log2 against NDV and 5 log2 against H9N2 with Razi vaccine (0.3 ml/bird). In addition, the mean HI titer with Razi vaccine (0.2 ml/bird) was 4.1 log2 and 4.7 log2 against ND and AI, respectively. In summary, our results indicated that Razi inactivated vaccine (0.3 ml/bird) induced a strong and rapid antibody response in vaccinated chickens and is more effective in chicken against AIVs and NDVs, in comparison with the imported vaccine. 

Keywords

Main Subjects

Article Title [French]

L’évaluation et la Comparaison de l'immunogénicité Potentielle de Deux Vaccins Commerciaux Bivalents Inactivés de Newcastle et de L'influenza Aviaire chez des Poulets SPF

Abstract [French]

Dans cette étude, l’activité et l'immunogénicité du vaccin bivalent inactivé de la maladie de Newcastle (ND) et de l'influenza aviaire (IA) produit par l'institut Razi en Iran ont été comparées à un vaccin importé similaire. Dans ce but les vaccins ont été administrés par le biais de méthodes standard à des poules exempts d'agents pathogènes spécifiques(SPF). Au total, 150 poulets SPF âgés de 21 jours ont été utilisés pour évaluer les vaccins H9N2 / ND inactivés de l’institut Razi ainsi que ceux importés. Les poulets ont été divisés en huit groupes. Les sujets des groupes 1 et 3 ont été vaccinés par voie sous-cutanée à l'arrière du cou avec 0,3 ml / oiseau des vaccins Razi et importés, respectivement. Les poulets du groupe 2 ont reçu le vaccin Razi selon la dose recommandée par le fabricant (0,2 ml / oiseau) par la même voie. Les oiseaux des groupes 4 et 5 ont reçu 0,01 ml / oiseau de vaccin Razi et importé, respectivement. Les groupes 7 et 8 ont été pris en compte pour étudier l'innocuité des deux vaccins et ont reçu une double quantité de la dose complète des vaccins. De plus, le groupe 6 était considéré comme le contrôle négatif. Des sérums ont été prélevés chaque semaine sur chaque poulet pour une analyse d'anticorps dirigés contre le virus de la maladie de Newcastle (NDV) et le virus de l'IA (AIV). L'étude a été poursuivie 15 semaines après la vaccination. Une évaluation immunologique a été réalisée en utilisant un test d’inhibition de l’hémagglutination (IH) contre le NDV et le VIA. Les résultats ont montré que jusqu'à 15 semaines après la vaccination, le vaccin Razi administré à une dose de 0,3 ml/oiseau, induisait un taux plus élevé d'anticorps protecteurs contre l'IA et la MN comparé au vaccin importé. Le titre moyen de l'IH était significativement différent entre le vaccin Razi et le vaccin importé. De plus, il n'y avait pas de différence statistiquement significative entre l’efficacité du vaccin Razi administré à 0,2 ml/oiseau et le vaccin importé injecté à 0,3 ml / oiseau contre le NDV et le VVA. Selon les résultats, 15 semaines après la vaccination, les titres d'IH étaient encore détectables à un niveau élevé. Le titre moyen IH était de 5,2 log 2 contre le NDV et de 5 log 2 contre le H9N2 pour le vaccin Razi (0,3 ml / oiseau). En outre, le titre moyen de l'IH associé au vaccin Razi (0,2 ml / oiseau) contre la MN et l'IA était respectivement de de 4,1 log2 et de 4,7 log2. En résumé, nos résultats ont indiqué que le vaccin inactivé produit par l’Institut Razi et administré à la dose de 0,3 ml/oiseau induisait une réponse anticorps forte et rapide chez les poulets vaccinés et s’est avéré plus efficace dans la protection des poulets contre les AIV et les NDV comparé au vaccin importé.

Keywords [French]

  • Influenza aviaire
  • Sous-type H9N2
  • Vaccin inactivé
  • Maladie de newcastle

References

(OIE), W.O.f.A.H., 2009. Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals (online). Paris: OIE: Newcastle Disease.
Alexander, D.J., 2003. Newcastle disease and other avian pneumoviruses. In: Saif, Y.M. (Ed.), Disease of Poultry, Iowa stateUniversity Press, pp. 63-80.
Banet-Noach, C., Perk, S., Simanov, L., Grebenyuk, N., Rozenblut, E., Pokamunski, S., et al., 2007. H9N2 influenza viruses from Israeli poultry: a five-year outbreak. Avian Dis 51, 290-296.
Beard, C.W., Easterday, B.C., 1967. The influence of the route of administration of Newcastle disease virus on host response. I. Serological and virus isolation studies. J Infect Dis 117, 55-61.
Brugh, M., Beard, C.W., Stone, H.D., 1979. Immunization of chickens and turkeys against avian influenza with monovalent and polyvalent oil emulsion vaccines. Am JVet Res 40, 165-169.
Capua, I., Alexander, D.J., 2004. Avian influenza: recent developments. Avian Pathol33, 393-404.
Choi, J.G., Lee, Y.J., Kim, Y.J., Lee, E.K., Jeong, O.M., Sung, H.W., et al., 2008. An inactivated vaccine to control the current H9N2 low pathogenic avian influenza in Korea. J Vet Sci 9, 67-74.
de Leeuw, O.S., Koch, G., Hartog, L., Ravenshorst, N., Peeters, B.P., 2005. Virulence of Newcastle disease virus is determined by the cleavage site of the fusion protein and by both the stem region and globular head of the haemagglutinin-neuraminidase protein. J Gen Virol 86, 1759-1769.
Hooshmand, S., Mehrabanpour, M.J., Rahimian Abd, E., 2011. Evaluation of efficiency of killed avian influenza vaccine (produced in Razi vaccine and serum research institute) against current influenza virus isolates in Shiraz, Iran. J Microbial World 3, 215-220.
Horimoto, T., Kawaoka, Y., 2001. Pandemic threat posed by avian influenza A viruses. Clin Microbiol Rev 14, 129-149.
Lee, C., Song, C., Lee, Y., Mo, I., Garcia, M., Suarez, D.L., et al., 2000. Sequence analysis of the hemagglutinin gene of H9N2 Korean avian influenza viruses and assessment of the pathogenic potential of isolate MS96. Avian Dis 44, 527-535.
Lee, D.H., Song, C.S., 2013. H9N2 avian influenza virus in Korea: evolution and vaccination. Clin Exp Vaccine Res 2, 26-33.
Li, C., Yu, K., Tian, G., Yu, D., Liu, L., Jing, B., et al., 2005. Evolution of H9N2 influenza viruses from domestic poultry in Mainland China. Virology 340, 70-83.
Miller, P.J., Afonso, C.L., El Attrache, J., Dorsey, K.M., Courtney, S.C., Guo, Z., et al., 2013. Effects of Newcastle disease virus vaccine antibodies on the shedding and transmission of challenge viruses. Dev Comp Immunol 41, 505-513.
Moghaddam Pour, M., Momayez, R., Akhavizadegan, M.A., 2006. The efficacy of inactivated oil-emulsion H9N2 avian influenza vaccine. IranJ Vet Res 7, 85-88.
Naeem, K., Ullah, A., Manvell, R.J., Alexander, D.J., 1999. Avian influenza A subtype H9N2 in poultry in Pakistan. Vet Rec 145, 560.
Nili, H., Asasi, K., 2003. Avian influenza (H9N2) outbreak in Iran. Avian Dis 47, 828-831.
Ren, Z., Lu, Z., Wang, L., Huo, Z., Cui, J., Zheng, T., et al., 2015. Rapid production of a H(9)N(2) influenza vaccine from MDCK cells for protecting chicken against influenza virus infection. Appl Microbiol Biot 99, 2999-3013.
Wang, G., Zhu, R., Yang, L., Wang, K., Zhang, Q., Su, X., et al., 2016. Non-thermal plasmafor inactivated-vaccine preparation. Vaccine 34, 1126-1132.
Westbury, H.A., 1984. Comparison of the immunogenicity of Newcastle disease virus strains V4, B1 and La Sota in chickens. 1. Tests in susceptible chickens. Aust Vet J 61, 5-9.
Zamani Moghaddam, A., Bozorgmehri, M.H., Vasfi Marandi, M., Tabatabaei, A.M., 2000. Comparative experimental study immunogensis of different inactivated H9N2 avaian influenza vaccine in broiler chicken. J Vet Res 56, 103-107.
Zhao, J., Yang, H., Xu, H., Ma, Z., Zhang, G., 2017. Efficacy of an inactivated bivalent vaccine against the prevalent strains of Newcastle disease and H9N2 avian influenza. Virol J14, 56.
Vivcharuk, V., Baardsnes, J., Deprez, C., Sulea, T., Jaramillo, M., Corbeil, C.R., et al., 2017. Assisted Design of Antibody and Protein Therapeutics (ADAPT). PLoS One 12, e0181490.
Wiley, S.R., Raman, V.S., 2017. Molecular Methods and Bioinformatic Tools for Adjuvant Characterization by High-Throughput Sequencing. Methods Mol Biol 1494, 353-368.
Wong, T.M., Allen, J.D., Bebin-Blackwell, A.-G., Carter, D.M., Alefantis, T., DiNapoli, J., et al., 2017a. COBRA HA elicits hemagglutination-inhibition antibodies against a panel of H3N2 influenza virus co-circulating variants. J Virol, JVI, 91, 01581-01517.
Wong, T.M., Allen, J.D., Bebin-Blackwell, A.-G., Carter, D.M., Alefantis, T., DiNapoli, J., et al., 2017b. Computationally Optimized Broadly Reactive Hemagglutinin Elicits Hemagglutination Inhibition Antibodies against a Panel of H3N2 Influenza Virus Cocirculating Variants. J Virol 91, 01581-01517. 
Archives of Razi Institute
Volume 74, Issue 3
September 2019
Pages 251-257

Files

Share

How to cite

Statistics