Development and deployment of a vaccine against babesiosis Élaboration et distribution d’un vaccin contre la babésiose Babesiosis is a disease that affects cattle, water buffaloes, and African buffaloes. It is caused by babesia bovis, a parasite transmitted by ticks. This parasite hides in red blood cells and evades immune responses, resulting in a persistent infection that often results in death. Babesiosis occurs in many parts of the world where the ticks are present, including Africa and Asia, and its prevalence and incidence are often underestimated. Economic studies have estimated annual losses in India and Tanzania at US$57 million and US$46 million respectively. Current vaccines against babesiosis consist of live attenuated pathogens produced from the blood of infected animals, although parasites grown in the lab are also available as vaccines in some parts of Latin America. While vaccination of young animals results in solid lifelong immunity, current vaccines are not safe as they may cause adult animals to become infectious, may be contaminated with other pathogens, or may cause hypersensitivity reactions.
 
This project aims to generate a dual vaccine that is designed to block parasite infection of host capillary blood vessels and transmission by tick vectors. Using cutting-edge bioinformatics and experimental platforms, babesia bovis red blood cell surface-exposed proteins will be tested for their ability to induce antibodies that block adhesion of infected blood cells to blood vessel walls, and hence prevent acute disease. Similarly, bioinformatic tools will be used to identify conserved babesia bovis candidate antigens exclusively expressed in the tick stages of the life cycle of the parasite. A combination of these two sets of antigens will then be developed into a vaccine and used in a disease-challenge study in cattle. Thus a dual-purpose vaccine with capacity to prevent clinical disease and babesia transmission will be developed and will have potential for refinement into a commercial vaccine.

This project is a collaboration between the United States Department of Agriculture and Australia-based Monash University. The U.S.-based Washington State University Pullman and the Bioscience East and Central Africa (BecA)-ILRI Hub in Nairobi, Kenya will also participate as sub-grantees. 

This project is funded through the Livestock Vaccine Innovation Fund, a partnership between the Bill and Melinda Gates Foundation, Global Affairs Canada and IDRC. It represents a joint investment of CA$57 million over five years to support the development, production, and commercialization of innovative vaccines against priority livestock diseases in sub-Saharan Africa, South Asia, and Southeast Asia. La babésiose est une maladie qui affecte le boeuf, le buffle d’Asie et le buffle d’Afrique. Elle est causée par Babesia bovis, un parasite transmis par les tiques. Ce parasite se réfugie dans les globules rouges pour éviter les réactions immunitaires, d’où la persistance de cette infection qui occasionne souvent la mort. Selon des études économiques, les pertes annuelles s’élèvent à 57 millions USD en Inde et à 46 millions USD en Tanzanie. 

Les vaccins de la babésiose sont actuellement composés d’agents pathogènes atténués vivants provenant du sang d’animaux infectés, quoique les parasites cultivés en laboratoire fassent partie de vaccins offerts dans certaines régions d’Amérique latine. Même si la vaccination de jeunes bêtes entraîne l’immunité à vie, les vaccins actuels ne sont pas sécuritaires, car ils peuvent provoquer l’infection chez l’adulte, être contaminés par d’autres agents pathogènes ou causer une réaction d’hypersensibilité. 

Le présent projet vise à générer un vaccin double qui permettra de bloquer à la fois l’infection parasitaire des vaisseaux sanguins capillaires de l’hôte et la transmission par le vecteur de la tique. Au moyen de la bio-informatique de pointe et de plateformes expérimentales, les protéines de babesia bovis exprimées à la surface des globules rouges ont été mises à l’essai pour leur capacité d’introduire des anticorps qui bloquent l’adhésion des globules infectés aux parois des vaisseaux sanguins afin de prévenir la maladie aiguë. De même, les outils bio-informatiques serviront à circonscrire les antigènes conservés de babesia bovis qui ne s’expriment qu’à la phase de la tique dans le cycle de vie du parasite. Le développement du vaccin passe par une combinaison de ces deux ensembles d’antigènes et un test de provocation de la maladie sur le bétail. Il s’agit donc d’un vaccin à double usage ayant la capacité de prévenir la maladie clinique et la transmission de babesia bovis qui sera développé avec potentiel de perfectionnement pour diffusion commerciale.

Ce projet est financé grâce au Fonds d’innovation en vaccins pour le bétail, un partenariat entre la Fondation Bill et Melinda Gates, Affaires mondiales Canada et le CRDI. Cet investissement conjoint de 57 millions CAD sur cinq ans permet de financer le développement, la production et la commercialisation de vaccins innovants contre les maladies du bétail prioritaires en Afrique subsaharienne, en Asie du Sud et en Asie du Sud-Est.