Denna berättelse kommer till oss från USDA Agriculture Research Service's AgResearch Magazine av ARS:s Sandra Avant.
De ekonomiska effekterna av boskapsfeberfästingar, inklusive den sydliga boskapsfeberfästingen,Rhipicephalus (Boophilus) microplus, var så allvarlig i slutet av 1800-talet att det amerikanska jordbruksdepartementet startade ett utrotningsprogram i början av 1900-talet för att eliminera den dödliga sjukdomen bovin babesiosis, som överförs av denna parasitära skadegörare. Även om boskapsfeberfästingar förklarades utrotade i USA 1943, är de fortfarande vanliga i Mexiko och kan lifta på herrelösa boskap, vitsvanshjortar och annat vilda djur som korsar floden Rio Grande in i Texas.
Vid Agricultural Research Services forskningsenhet för fästingar och bitande flugor i Kerrville, Texas, letar forskare efter sätt att bli av med denna skadedjur för gott. Ett nytt vaccin kan hjälpa.
Insektsfysiologen Felix D. Guerrero och hans kollegor gjorde en betydande upptäckt när de sekvenserade det komplicerade, enorma boskapsfästingenomet, som innehåller cirka 2,5 gånger DNA från det mänskliga genomet. Genom att sekvensera genomet kunde de bestämma den exakta sekvensen för hela uppsättningen fästingproteiner.
"Vi identifierade flera proteiner som kan vara bra mål att utnyttja för att försöka störa boskapsfästingens funktion, och genom att göra det skulle det troligen döda den eller åtminstone påverka dess överlevnad", säger Guerrero. "Ett av dessa proteiner var aquaporin."
Akvaporiner är vattenkanaler som hjälper fästingen att utsöndra den stora mängd vatten den får i sig med en blodmåltid, tillägger han. Akvaporiner finns i alla högre organismer, inklusive leddjur och däggdjur.
Guerrero och hans forskarkollegor utvecklade ett rekombinant akvaporinproteinvaccin för fästingar och samarbetade med Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa) för att testa vaccinets förmåga att skydda nötkreatur mot angrepp. Molekylärbiologen Renato Andreotti och hans team vid Embrapa National Center for Beef Cattle Research i Campo Grande, Brasilien, placerade djur angripna av en känd mängd boskapsfästingar i två boxar. Den ena gruppen vaccinerades med aquaporinvaccinet och den andra gruppen var inte vaccinerad. Forskare jämförde antalet vuxna fästingar som produceras på varje vaccinerad och ovaccinerad ko.
"I två försök såg vi en 75-procentig och 68-procentig minskning av antalet fästingar på vaccinerade 1-åriga Holsteinkalvar," säger Guerrero. "Detta visade att aquaporinproteinet visar lovande som ett antigen i nötkreatursvacciner för att hjälpa till att förhindra angrepp av fästingar med nötkreatur."
Endast ett begränsat antal akaricider (kemikalier som dödar fästingar) är tillgängliga för nötkreatursproducenter, och fästingar har utvecklat resistens mot de flesta, inklusive pyretroider, organofosfater och amitraz, säger Guerrero. Vacciner utgör ett alternativ till kemiska akaricider för fästingbekämpning. "För närvarande finns endast ett anti-fästingsvaccin kommersiellt tillgängligt, och det tillverkas på Kuba. Vårt arbete syftar till att tillhandahålla nya vacciner för nötkreatursindustrin”, tillägger han.
Även om ranchägare i Texas följer riktlinjerna för utrotningsprogram och behandlar sina nötkreatur, kan angripna vilda djur hålla igång en nötkreatursfeber, säger Guerrero. Nötkreatursfeberfästingar överför de medel som orsakar bovin babesios (en malarialiknande sjukdom) och anaplasmos (som orsakar svår anemi), som dödar boskap.
"Vårt forskningsmål är att tillhandahålla verktyg för amerikanska ranchägare för att hjälpa till att kontrollera boskapsfeberfästingar och förhindra återangrepp i USA," säger Guerrero. "Detta nya vaccin är ytterligare ett steg mot att nå det målet."
ARS har fått patent på aquaporinproteinvaccinet och på ett annat fästingvaccin som testats samtidigt i Brasilien. Byrån samarbetar med ett djurhälsoföretag och tittar på möjligheten att producera ett kommersiellt aquaporinvaccin.
