Problems of VirologyProblems of VirologyВопросы вирусологии0507-40882411-2097Central Research Institute for Epidemiology1315110.36233/0507-4088-182naxnliORIGINAL RESEARCHESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯResearch ArticleMolecular and biological properties of the African swine fever virus (Asfarviridae: Asfivirus) isolate ASF/Tatarstan 20/WB-12276Молекулярно-биологические свойства изолята вируса африканской чумы свиней (Asfarviridae: Asfivirus) ASF/Tatarstan 20/WB-12276https://orcid.org/0000-0001-9884-1841ShotinAndrey R.ШотинАндрей Романович
Russian Federation

Candidate of Science (Veterinary Medicine), Researcher, Reference Laboratory for African Swine Fever

кандидат ветеринарных наук, научный сотрудник референтной лаборатории по африканской чуме свиней

shotin@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3604-7161ChernyshevRoman S.ЧернышевРоман Сергеевич
Russian Federation

Postgraduate Student, Veterinarian, Reference Laboratory for African Swine Fever

аспирант, ветеринарный врач референтной лаборатории по африканской чуме свиней

chernishev_rs@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0955-9586MorozovaElizaveta O.МорозоваЕлизавета Олеговна
Russian Federation

Postgraduate Student, Biologist, Reference Laboratory for African Swine Fever

аспирант, биолог референтной лаборатории по африканской чуме свиней

morozova_eo@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5438-8026IgolkinAlexey S.ИголкинАлексей Сергеевич
Russian Federation

Candidate of Science (Veterinary Medicine), Head of Reference Laboratory for African swine fever

кандидат ветеринарных наук, заведующий референтной лабораторией по африканской чуме свиней

igolkin_as@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3159-1969GruzdevKonstantin N.ГруздевКонстантин Николаевич
Russian Federation

Doctor of Science (Biology), Professor, Chief Researcher, Information and Analysis Centre

доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник информационно-аналитического центра

gruzdev@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4692-1297KolbinIvan S.КолбинИван Сергеевич
Russian Federation

Postgraduate Student, Veterinarian, Reference Laboratory for African Swine Fever

аспирант, ветеринарный врач референтной лаборатории по африканской чуме свиней

kolbin@arriah.ruhttps://orcid.org/0009-0003-0552-3812LavrentievIvan A.ЛаврентьевИван Андреевич
Russian Federation

Postgraduate Student, Leading Veterinarian, Reference Laboratory for African Swine Fever

аспирант, ведущий ветеринарный врач референтной лаборатории по африканской чуме свиней

lavrentev@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5982-8393MazloumAliМазлумАли
Russian Federation

Candidate of Science (Biology), Senior Researcher, Reference Laboratory for African Swine Fever

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник референтной лаборатории по африканской чуме свиней

mazlum@arriah.ruFederal Center for Animal Health (ARRIAH)ФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных»2109202368430231427062023Copyright ©; 2023, Shotin A.R., Chernyshev R.S., Morozova E.O., Igolkin A.S., Gruzdev K.N., Kolbin I.S., Lavrentiev I.A., Mazloum A.Copyright ©; 2023, Шотин А.Р., Чернышев Р.С., Морозова Е.О., Иголкин А.С., Груздев К.Н., Колбин И.С., Лаврентьев И.А., Мазлум А.2023Shotin A.R., Chernyshev R.S., Morozova E.O., Igolkin A.S., Gruzdev K.N., Kolbin I.S., Lavrentiev I.A., Mazloum A.Шотин А.Р., Чернышев Р.С., Морозова Е.О., Иголкин А.С., Груздев К.Н., Колбин И.С., Лаврентьев И.А., Мазлум А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://virusjour.crie.ru/jour/article/view/13151

Introduction. Up-to-date data and full characterization of circulating ASFV isolates play a crucial role in virus eradication and control in endemic regions and countries.

The aim of the study was to evaluate and characterize the molecular and biological properties of the ASFV isolate ASF/Tatarstan 20/WB-12276, conduct phylogenetic analysis, and compare the results with isolates circulating in Europe and Asia.

Materials and methods. For bioassay, eight heads of the Large White pigs weighing 15–20 kg/head were used. Detection of specific anti-ASFV antibodies by ELISA and immunoperoxidase method. Detection of ASFV genome was performed by qPCR. Isolation of ASF/Tatarstan 20/WB-12276 and determination of titer were performed in pig spleen cell culture. Sequencing was carried out by the Sanger method.

Results. The virus was characterized as highly virulent and capable of causing acute to subacute forms of ASF. Phylogenetic analysis revealed substitutions in the genome of the ASF/Tatarstan 20/WB-12276 isolate (IGR/I73R-I329L and I267L markers) that supported the clustering of the studied variant with isolates prevalent in most of Europe and Asia.

Conclusion. For the first time, the molecular and biological properties of the ASF/Tatarstan 20/WB-12276 virus isolate taken from a wild boar shot on the territory of the Republic of Tatarstan were studied and analyzed.

Введение. Успех искоренения африканской чумы свиней (АЧС) в неблагополучной стране в целом или конкретном регионе в частности зависит от многих факторов, включая наличие актуальных данных о циркулирующих изолятах возбудителя.

Цель работы – охарактеризовать молекулярно-биологические свойства изолята вируса АЧС ASF/Tatarstan 20/WB-12276 и провести его сравнительный анализ с изолятами из Европы и Азии.

Материалы и методы. При проведении биологической пробы использовали 8 голов свиней крупной белой породы массой 15–20 кг/гол. Исследования на наличие специфических антител к вирусу АЧС в образцах сыворотки крови проводили иммуноферментным и иммунопероксидазным методами, генома возбудителя – методом полимеразной цепной реакции в реальном времени. Выделение изолята вируса АЧС ASF/Tatarstan 20/WB-12276 и определение титра вируса осуществляли в культуре клеток селезенки свиней. Секвенирование маркерных областей генома изолята выполняли по методу Сэнгера.

Результаты. В ходе работы вирус был охарактеризован как высоковирулентный, способный вызывать АЧС от острой до подострой формы. Выявленные при проведении филогенетического анализа (по маркерам IGR/I73R-I329L и I267L) замены в геноме изолята ASF/Tatarstan 20/WB-12276 позволили объединить изучаемый вариант с изолятами, распространенными на большей части Европы и Азии.

Заключение. Впервые изучены молекулярно-биологические свойства изолята вируса АЧС ASF/Tatarstan 20/WB-12276, выделенного из селезенки от отстрелянного дикого кабана на территории Республики Татарстан.

African swine feverRepublic of Tatarstanbiological samplebiological propertiesmolecular genetic analysisphylogenetic analysisdendrogramафриканская чума свинейРеспублика Татарстанбиологическая пробабиологические свойствамолекулярно-генетический анализфилогенетический анализдендрограммаМинистерство науки и высшего образования Российской ФедерацииMinistry of Science and Higher Education of the Russian Federation075-15-2021-1054Igolkin A.S., Karaulov A.K., Gruzdev K.N. African swine fever, 2020 In: Proceedings of the All-Russian Research Institute of Experimental Veterinary Medicine named after Y.R. Kovalenko. Volume 82 [Trudy Vserossiyskogo NII eksperimental’noy veterinarii im. Ya.R. Kovalenko. Tom 82]. Moscow; 2021: 58–64. https://doi.org/10.31016/viev-2021-18-8 (in Russian)Иголкин А.С., Караулов А.К., Груздев К.Н. Африканская чума свиней, 2020 г. В кн.: Труды Всероссийского НИИ экспериментальной ветеринарии им. Я.Р. Коваленко. Том 82. М.; 2021: 58–64. https://doi.org/10.31016/viev-2021-18-8Shotin A.R., Zhukov I.Yu., Pershin A.S., Mazlum A., Shevchenko I.V., Igolkin A.S., et al. Effect of pig serum storage conditions on detection of anti-ASFV antibodies by ELISA. Veterinariya segodnya. 2021; (3): 216–23. https://doi.org/10.29326/2304-196X-2021-3-38-216-223 https://elibrary.ru/sfvomt (in Russian)Шотин А.Р., Жуков И.Ю., Першин А.С., Мазлум А., Шевченко И.В., Иголкин А.С. и др. Влияние условий хранения сывороток крови свиней на выявление антител к вирусу АЧС методом ИФА. Ветеринария сегодня. 2021; (3): 216–23. https://doi.org/10.29326/2304-196X-2021-3-38-216-223 https://elibrary.ru/sfvomtShotin A.R., Igolkin A.S., Mazlum A., Shevchenko I.V., Bardina N.S., Morozova E.O., et al. African swine fever in the Primorsky Krai: disease situation and molecular and biological properties of the isolate recovered from a wild boar long bone. Veterinariya segodnya. 2022; 11(4): 347–58. https://doi.org/10.29326/2304-196X-2022-11-4-347-358 https://elibrary.ru/uhggjy (in Russian)Шотин А.Р., Иголкин А.С., Мазлум А., Шевченко И.В., Бардина Н.С., Морозова Е.О. и др. Африканская чума свиней в Приморском крае: эпизоотическая ситуация и молекулярно-биологические свойства изолята, выделенного из трубчатой кости от дикого кабана. Ветеринария сегодня. 2022; 11(4): 347–58. https://doi.org/10.29326/2304-196X-2022-11-4-347-358 https://elibrary.ru/uhggjyBalyshev V.M., Vlasov M.E., Imatdinov A.R., Titov I.A., Morgunov S.Yu., Malogolovkin A.S. Biological properties and molecular genetic characteristics of the African swine fever virus, isolated in 2016-2017 in various regions of the Russian Federation. Rossiyskaya sel’skokhozyaystvennaya nauka. 2018; (4): 54–7. https://doi.org/10.31857/S250026270000536-4 https://elibrary.ru/yamjtn (in Russian)Балышев В.М., Власов М.Е., Иматдинов А.Р., Титов И.А., Моргунов С.Ю., Малоголовкин А.С. Биологические свойства и молекулярно-генетическая характеристика вируса африканской чумы свиней, выделенного в 2016-2017 гг. в различных регионах Российской Федерации. Российская сельскохозяйственная наука. 2018; (4): 54–7. https://doi.org/10.31857/S250026270000536-4 https://elibrary.ru/yamjtnBolgova M.V., Morgunov Yu.P., Vasil’ev A.P., Balyshev V.M. Biological characteristics of African swine fever virus isolates detected in the Russian Federation in 2012. Aktual’nye voprosy veterinarnoy biologii. 2013; (4): 26–30. https://elibrary.ru/rppyxf (in Russian)Болгова М.В., Моргунов Ю.П., Васильев А.П., Балышев В.М. Биологические свойства изолятов вируса африканской чумы свиней, выделенных в Российской Федерации в 2012 г. Актуальные вопросы ветеринарной биологии. 2013; (4): 26–30. https://elibrary.ru/rppyxfVlasov M.E., Sibgatullova A.K., Balyshev V.M. The course of disease in pigs infected with ASF virus isolates, obtained in different regions of the Russian Federation. Veterinariya. 2019; (4): 15–9. https://doi.org/10.30896/0042-4846.2019.22.4.15-19 https://elibrary.ru/eohxkh (in Russian)Власов М.Е., Сибгатуллова А.К., Балышев В.М. Особенности течения африканской чумы у свиней, инфицированных изолятами вируса АЧС, выделенными в Российской Федерации. Ветеринария. 2019; (4): 15–9. https://doi.org/10.30896/0042-4846.2019.22.4.15-19 https://elibrary.ru/eohxkhVlasov M.E. Clinical manifestations and disease pathological changes in pigs infected with ASF virus isolates from wild boars. Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2017; (134): 1055–65. https://doi.org/10.21515/1990-4665-134-086 https://elibrary.ru/ynwynm (in Russian)Власов М.Е. Клинические проявления болезни и патологоанатомические изменения у свиней, инфицированных изолятами вируса АЧС, выделенными от кабанов. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2017; (134): 1055–65. https://doi.org/10.21515/1990-4665-134-086 https://elibrary.ru/ynwynmPershin A., Shevchenko I., Igolkin A., Zhukov I., Mazloum A., Aronova E., et al. A long-term study of the biological properties of ASF virus isolates originating from various regions of the Russian Federation in 2013–2018. Vet. Sci. 2019; 6(4): 99. https://doi.org/10.3390/vetsci6040099 https://elibrary.ru/eybfvuRemyga S.G., Pershin A.S., Shevchenko I.V., Igolkin A.S., Shevtsov A.A. Clinical and post-mortem signs in European wild boars and domestic pigs infected with African swine fever virus. Veterinariya segodnya. 2016; (3): 46–51. https://elibrary.ru/wwrlmf (in Russian)Ремыга С.Г., Першин А.С., Шевченко И.В., Иголкин А.С., Шевцов А.А. Клинические и патологоанатомические изменения у диких европейских кабанов и домашних свиней при заражении вирусом африканской чумы свиней. Ветеринария сегодня. 2016; (3): 46–51. https://elibrary.ru/wwrlmfZhukov I.Yu. Biological properties of African swine fever virus isolates and features of the course of the disease during experimental infection: Diss. Vladimir; 2018. (in Russian)Жуков И.Ю. Биологические свойства изолятов вируса африканской чумы свиней и особенности течения болезни при экспериментальном заражении: Автореф. дисс. … канд. биол. наук. Владимир; 2018.Shevchenko I.V. Biological properties and analysis of complete genomes of Russian isolates of African swine fever virus isolated in 2013-2014: Diss. Vladimir; 2017. (in Russian)Шевченко И.В. Биологические свойства и анализ полных геномов российских изолятов вируса африканской чумы свиней, выделенных в 2013-2014 гг.: Автореф. дисс. … канд. биол. наук. Владимир; 2017.Events management / WAHIS / https://wahis.woah.org/#/event-management (дата обращения: 06.02.2022)Events management / WAHIS / https://wahis.woah.org/#/event-management (дата обращения: 06.02.2022).Desmecht D., Gerbier G., Gortázar Schmidt C., Grigaliuniene V., Helyes G., Kantere M., et al. Epidemiological analysis of African swine fever in the European Union (September 2019 to August 2020). EFSA J. 2021; 19(5): e06572. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2021.6572Karaulov A.K., Shevtsov A.A., Petrova O.N., Korennoy F.I., Gulenkin V.M. ASF epizootics on the territory of the Russian Federation: forecast of the situation for 2021 and recommendations on measures to contain it. BIO. 2021; (2): 14–21. https://elibrary.ru/jqnqdk (in Russian)Караулов А.К., Шевцов А.А., Петрова О.Н., Коренной Ф.И., Гуленкин В.М. Эпизоотия АЧС на территории Российской Федерации: прогноз развития ситуации на 2021 год и рекомендации по мерам ее сдерживания. БИО. 2021; (2): 14–21. https://elibrary.ru/jqnqdkPetrova O.N., Korennoy F.I., Karaulov A.K. Epizootics of African swine fever in the territory of the Russian Federation: damage assessment based on generalized data on the epizootic situation for 2007-2020. BIO. 2021; (3): 18–22. https://elibrary.ru/afppww (in Russian)Петрова О.Н., Коренной Ф.И., Караулов А.К. Эпизоотия африканской чумы свиней на территории Российской Федерации: оценка ущерба на основании обобщенных данных об эпизоотической ситуации за 2007–2020 гг. БИО. 2021; (3): 18–22. https://elibrary.ru/afppwwMazloum A., van Schalkwyk A., Chernyshev R., Igolkin A., Heath L., Sprygin A. A guide to molecular characterization of genotype II African swine fever virus: essential and alternative genome markers. Microorganisms. 2023; 11(3): 642. https://doi.org/10.3390/microorganisms11030642Vilem A., Nurmoja I., Niine T., Riit T., Nieto R., Viltrop A., et al. Molecular characterization of African swine fever virus isolates in Estonia in 2014–2019. Pathogens. 2020; 9(7): 582. https://doi.org/10.3390/pathogens9070582Phologane S.B., Bastos A.D., Penrith M.L. Intra- and inter-genotypic size variation in the central variable region of the 9RL open reading frame of diverse African swine fever viruses. Virus Genes. 2005; 31(3): 357–60. https://doi.org/10.1007/s11262-005-3254-zNix R.J., Gallardo C., Hutchings G., Blanco E., Dixon L.K. Molecular epidemiology of African swine fever virus studied by analysis of four variable genome regions. Arch. Virol. 2006; 151(12): 2475–94. https://doi.org/10.1007/s00705-006-0794-zRowlands R.J., Michaud V., Heath L., Hutchings G., Oura C., Vosloo W., et al. African swine fever virus isolate, Georgia, 2007. Emerg. Infect. Dis. 2008; 14(12): 1870–4. https://doi.org/10.3201/eid1412.080591Gallardo C., Mwaengo D.M., Macharia J.M., Arias M., Taracha E.A., Soler A., et al. Enhanced discrimination of African swine fever virus isolates through nucleotide sequencing of the p54, p72, and pB602L (CVR) genes. Virus Genes. 2009; 38(1): 85–95. https://doi.org/10.1007/s11262-008-0293-2Lubisi B.A., Bastos A.D., Dwarka R.M., Vosloo W. Intra-genotypic resolution of African swine fever viruses from an East African domestic pig cycle: a combined p72-CVR approach. Virus Genes. 2007; 35(3): 729–35. https://doi.org/10.1007/s11262-007-0148-2Sidi M., Zerbo H.L., Ouoba B.L., Settypalli T.B.K., Bazimo G., Ouandaogo H.S., et al. Molecular characterization of African swine fever viruses from Burkina Faso, 2018. BMC Vet. Res. 2022; 18(1): 69. https://doi.org/10.1186/s12917-022-03166-yMazloum A., Van Schalkwyk A., Chernyshev R., Shotin A., Korennoy F.I., Igolkin A., et al. Genetic characterization of the central variable region in African swine fever virus isolates in the Russian Federation from 2013 to 2017. Pathogens. 2022; 11(8): 919. https://doi.org/10.3390/pathogens11080919 https://elibrary.ru/ojluotMazur-Panasiuk N., Walczak M., Juszkiewicz M., Woźniakowski G. The spillover of African swine fever in western Poland revealed its estimated origin on the basis of O174L, K145R, MGF 505-5R and IGR I73R/I329L genomic sequences. Viruses. 2020; 12(10): 1094. https://doi.org/10.3390/v12101094Shi K., Liu H., Yin Y., Si H., Long F., Feng S. Molecular characterization of African swine fever virus from 2019-2020 outbreaks in Guangxi province, Southern China. Front. Vet. Sci. 2022; 9: 912224. https://doi.org/10.3389/fvets.2022.912224.Mazur-Panasiuk N., Woźniakowski G. The unique genetic variation within the O174L gene of Polish strains of African swine fever virus facilitates tracking virus origin. Arch. Virol. 2019; 164(6): 1667–72. https://doi.org/10.1007/s00705-019-04224-xMazloum A., van Schalkwyk A., Shotin A., Zinyakov N., Igolkin A., Chernishev R., et al. Whole-genome sequencing of African swine fever virus from wild boars in the Kaliningrad region reveals unique and distinguishing genomic mutations. Front. Vet. Sci. 2023; 9: 1019808. https://doi.org/10.3389/fvets.2022.1019808.Mazloum A., van Schalkwyk A., Shotin A., Igolkin A., Shevchenko I., Gruzdev K.N., et al. Comparative analysis of full genome sequences of African swine fever virus isolates taken from wild boars in Russia in 2019. Pathogens. 2021; 10(5): 521. https://doi.org/10.3390/pathogens10050521 https://elibrary.ru/mwsggzZhang Y., Ke J., Zhang J., Yue H., Chen T., Li Q., et al. I267L is neither the virulence- nor the replication-related gene of African swine fever virus and its deletant is an ideal fluorescent-tagged virulence strain. Viruses. 2021; 14(1): 53. https://doi.org/10.3390/v14010053Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across computing platforms. Mol. Biol. Evol. 2018; 35(6): 1547–9. https://doi.org/10.1093/molbev/msy096Balyshev V.M., Kurinnov V.V., Tsybanov S.Zh., Kalantaenko Yu.F., Kolbasov D.V., Pronin V.V., et al. Biological characteristics of the African swine fever virus isolated in the Russian Federation. Veterinariya. 2010; (7): 25–7. https://elibrary.ru/msrezn (in Russian)Балышев В.М., Куриннов В.В., Цыбанов С.Ж., Калантаенко Ю.Ф., Колбасов Д.В., Пронин В.В. и др. Биологические свойства вируса африканской чумы свиней, выделенного в Российской Федерации. Ветеринария. 2010; (7): 25–7. https://elibrary.ru/msreznGallardo M.C., Reoyo A.T., Fernández-Pinero J., Iglesias I., Muñoz M.J., Arias M.L. African swine fever: a global view of the current challenge. Porcine Health Manag. 2015; 1: 21. https://doi.org/10.1186/s40813-015-0013-yGallardo C., Fernández-Pinero J., Arias M. African swine fever (ASF) diagnosis, an essential tool in the epidemiological investigation. Virus Res. 2019; 271: 197676. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2019.197676Gap Analysis Report. Global African Swine Fever; 2018. Available at: https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/np103/SymposiumWorkshopsMeetings/GARA%20Gap%20Analysis%20Report%202018%2011-11-18.pdfMur L., Igolkin A., Varentsova A., Pershin A., Remyga S., Shevchenko I., et al. Detection of African swine fever antibodies in experimental and field samples from the Russian Federation: implications for control. Transbound. Emerg. Dis. 2016; 63(5): e436–40. https://doi.org/10.1111/tbed.12304 https://elibrary.ru/xslmnrOIE Terrestrial Manual. Chapter 3.8. 1. African swine fever (infection with African swine fever virus). OIE; 2019.Gervasi V., Marcon A., Bellini S., Guberti V. Evaluation of the efficiency of active and passive surveillance in the detection of African swine fever in wild boar. Vet. Sci. 2019; 7(1): 5. https://doi.org/10.3390/vetsci70100055