Brucella abortus är en intracellulär patogen som orsakar betydande ekonomiska förluster i boskapsproduktionen och har zoonotisk potential. B. abortus S19-vaccinet har använts i stor utsträckning, men dess långsiktiga effektivitet utmanas av bakteriens genetiska plasticitet (1).

Denna studie genomförde en omfattande jämförande analys mellan en BAS19-fältstam (isolerad från en kalv som aborterades tre år efter vaccinering) och referensstammen (BAR19). Analysen identifierade totalt 1153 enkelnukleotidpolymorfismer (SNP) och 2501 deletioner (INDEL) (1).

Dessa variationer var ojämnt fördelade över kromosomerna och koncentrerades främst till gener som kodar för virulensfaktorer och immunrespons (1). BAS19-stammen uppvisade 169 virulensfaktorer, vilket är ett högre antal än de 128 som identifierades i referensstammen BAR19 (1).

Strukturella förändringar i yttermembranproteiner (OMP)

Den mest kritiska anpassningen noterades i yttermembranproteiner (OMP), vilka är vitala immunologiska mål för vacciner (1). En analys av 95 OMP visade en anmärkningsvärd strukturell förändring: prevalensen av beta-barrel-strukturer minskade från 34,7 % till endast 24,2 % i fältstammen, med nio OMP som helt förlorade denna struktur (1).

Beta-barrel-proteiner är integrerade i yttermembranet och spelar en avgörande roll för infektivitet och membranets stabilitet (1). Deras minskning kan tyda på en evolutionär kompromiss mellan strukturell integritet och en ökad förmåga till immunflykt (1).

Immunoinformatisk analys bekräftade att dessa genetiska förändringar fick direkta immunologiska konsekvenser: 47 proteiner (49,5 %) uppvisade epitopförlust och 11 proteiner (11,6 %) förvärvade nya epitoper (1). Denna förändring, särskilt den dramatiska 82-procentiga minskningen i peptidlängd hos det immunogena proteinet P39, tyder på en stark potential för immunflykt (1).

Dessa genomiska insikter visar på Brucellas förmåga att anpassa sig i fält, vilket bidrar till vaccinets progressiva nedgång i effekt över tid. För svenska veterinärer och myndigheter som arbetar med smittskydd (även om brucellos är ovanligt i Sverige), visar resultaten vikten av långsiktig övervakning av levande attenuerade vaccinstammar.

Analysen visar att en stams genomiska variationsgrad måste beaktas vid rationell design av framtida vacciner (1, 2). En jämförande genomikstudie från 2024 bekräftar relevansen av BAS19-analysen genom att ge insikter i subsystemdistributioner och genetisk mångfald mellan B. abortus och B. melitensis (3).

Referenser

  1. Arslan A, Aktas E, Sezerman OU, Ozbek T. Genomic and Immunoinformatics Insights Into a Bovine-Derived Brucella abortus S19 Field Strain: Adaptations Impacting Vaccine Efficacy. Vet Med Sci. 2025;9(1):523–34.
  2. Akmayan I, Oztav S, Coksu I, Abamor ES, Acar S, Ozbek T. Construction of recombinant Omp25 or EipB protein loaded PLGA nanovaccines for Brucellosis protection. Nanotechnology. 2024;35(39):395707. doi:10.1088/1361-6528/ad5b66
  3. Elrashedy A, Nayel M, Salama A, Zaghawa A, Abdelsalam NR, Hasan ME. Phylogenetic analysis and comparative genomics of Brucella abortus and Brucella melitensis strains in Egypt. J Mol Evol. 2024;92(3):338–357. doi:10.1007/s00239-024-10173-0.