Highly pathogenic avian influenza H5N1 epizootic in Finnish fur farms : Testing of RT-qPCR methods for influenza A virus subtyping | Korkeapatogeenisen lintuinfluenssaviruksen (H5N1) aiheuttama taudinpurkaus suomalaisilla turkistarhoilla : RT-qPCR-menetelmien testaus influenssa A viruksen tyypittämiseksi

Avian influenza A virus (AIV) is prone to spillover from its natural avian reservoirs into new species and has been described as an epitome of an emerging virus. In the worst scenario, the virus would accumulate genetic mutations, adapt to mammals and gain the ability to spread between humans, potentially causing a global pandemic. Highly pathogenic avian influenza A (HPAI) H5N1 and especially its subtype of clade 2.3.4.4b have been infecting several mammalian species with a significant rate after its emergence. From July until the end of the year 2023 the most massive HPAI H5N1 epizootic ever reported spread in fur farms in Ostrobothnia, Finland. Different species of fur animals were infected including minks, foxes and raccoon dogs. Especially foxes showed signs of severe disease during 2023 fur farm epizootic in Finland. Based on previous knowledge, it was known that minks in particular are susceptible to influenza A viruses (IAVs) adapted to both avian and human hosts and could potentially act as a “mixing vessel” or an intermediate host of the virus to exchange genetic characteristics. Little was known of HPAI epidemics in fur farms, and in the face of emergency efficient diagnostic tools were needed urgently. Four different RT-qPCR methods for detection of IAV and to identify its subtype were tested in this master’s thesis study. One of the methods targets generically IAVs M-gene segment, while other methods are subtype specific and targeting hemagglutinin and neuraminidase genes. The tested methods were used as a cascade-like testing panel to detect and identify the emerging IAV subtype. Serum samples (n=68) were collected from two individual fur farms in Ostrobothnia in August 2023 and were screened with the RT-qPCR testing panel. Indeed, three blue foxes (Vulpes lagopus) positive for HPAI H5N1 clade 2.3.4.4b were detected. The viremia findings are fulfilling the HPAI clinical picture in foxes.

Lintuinfluenssa A -virus (AIV) on altis leviämään sen luontaisista isäntäeläimistä linnuista uusiin lajeihin ja sitä onkin kuvailtu uhkaavan viruksen malliesimerkiksi. Uhkakuvana on viruksen sopeutuminen nisäkkäisiin ja ihmisten välillä leviäväksi variantiksi, jolloin se voisi mahdollisesti aiheuttaa maailmanlaajuisen pandemian. Korkeapatogeenisen lintuinfluenssa A (HPAI) -viruksen alatyyppi H5N1 ja erityisesti sen alatyypin 2.3.4.4b -kladiin kuuluvan variantin on havaittu infektoineen lukuisia nisäkäslajeja sen ilmestymisen jälkeen. Kesäkuusta vuoden 2023 loppuun levisi ensimmäinen koskaan raportoitu HPAI H5N1 taudinpurkaus pohjanmaalaisilla turkistiloilla Suomessa. Eri lajisten turkiseläinten, kuten minkkien, kettujen ja supikoirien havaittiin saaneen tartuntoja, joista etenkin kettujen havaittiin sairastuvan vakavasti. Aiemman tiedon perusteella erityisesti minkkien on tiedetty olevan alttiita sekä lintujen, että ihmisten influenssa A -viruksille (IAV), ja voivan mahdollisesti toimia väli-isäntinä tai ”sekoituskattiloina”, jossa virukset voisivat muuntua ja vaihtaa geneettisiä ominaisuuksia. Vastaavia laajoja HPAI taudinpurkauksia ei ollut aiemmin havaittu turkistarhoilla ja tiedon puutteen vuoksi oli suuri tarve tehokkaille diagnostisille menetelmille. Tässä maisterintutkielmassa testataan yhteensä neljää erillistä RT-qPCR menetelmää influenssa A -viruksen havaitsemiseksi ja sen alatyypin määrittämiseksi. Yksi menetelmistä tunnistaa geneerisesti influenssa A -viruksen M-geenisegmentin, kun taas muut menetelmät tunnistavat kohdennetusti viruksen eri alatyyppejä hemagglutiniini -ja neuraminidaasigeenisegmenttien perusteella. Testattuja RT-qPCR menetelmiä käytettiin peräkkäisesti testipaneelina, jolloin mahdollinen IAV havaittiin näytteestä ja sen alatyyppi voitiin tunnistaa jatkotesteillä. Seeruminäytteet (n=68), jotka kerättiin kahdelta turkistilalta Pohjanmaalta elokuun 2023 aikana, analysoitiin tässä työssä testatun RT-qPCR testauspaneelin avulla. Testauksessa havaittiin kolme HPAI H5N1 kladi 2.3.4.4b positiivista sinikettua (Vulpes lagopus). Viremialöydökset täydentävät nykyistä tietämystä kettujen HPAI infektion taudinkuvasta.