Vacunas de ADN con nanopartículas lipídicas de uso veterinario

PORCISAPIENS| Revista porciSapiens Abril 2024 | Vacunación

Los virus son una clase especial de microorganismos que deben entrar en las células del hospedador para replicarse. La mayoría de los virus solo utilizan una o unas pocas proteínas víricas para adherirse y entrar en las células y los anticuerpos dirigidos a estas proteínas de fijación viral (VAP, del inglés «viral attachment proteins») pueden bloquear su adhesión y evitar la infección. Por ello, las VAP son objetivos ideales para el desarrollo de vacunas.

COMPITIENDO EN LA CARRERA DE LA EVOLUCIÓN VÍRICA

Un reto importante en el desarrollo de vacunas frente a virus, especialmente los que tienen un genoma de ARN, es la rápida evolución de los genomas virales. Por tanto, las vacunas contra estos virus requieren de actualizaciones periódicas para adaptarse a las cepas virales prevalentes en el campo.

Sin embargo, debido al coste y tiempo necesarios para el proceso de autorización de las vacunas, las de uso veterinario no se suelen actualizar con la rapidez suficiente para seguir el ritmo de la evolución constante de los virus en el campo.

Para acelerar la actualización de los antígenos vacunales, el Centro de Biológicos Veterinarios (CVB) del USDA publicó un memorándum que ofrece orientación para la concesión de licencias de vacunas veterinarias biológicas no replicantes y no viables (Memorándum 800.213, firmado el 03/12/2018).

Según este Memorándum, una vez que se ha establecido una plataforma de producción de vacunas no replicantes no viables y se ha autorizado el producto inicial, se puede agilizar la autorización de nuevos productos que contengan variantes de secuencia de los mismos antígenos vacunales, siempre que no haya cambios en el proceso de fabricación.

ESTAS NUEVAS NORMATIVAS HAN GENERADO INTERÉS EN EL DESARROLLO DE NUEVAS PLATAFORMAS DE VACUNAS NO REPLICANTES E INVIABLES PARA EL DESARROLLO DE VACUNAS DE USO VETERINARIO

Los plásmidos de ADN se consideran no infecciosos y seguros para su uso, tanto en humanos como en animales, pero, aunque las vacunas de ADN se han evaluado en múltiples estudios, la inmunización con un plásmido de ADN desnudo suele generar respuestas inmunitarias subóptimas debido a una captación celular ineficaz.

Para mejorar la administración de plásmidos de ADN se han ideado varios métodos, como:

A pesar de estos avances, la eficacia de las vacunas de ADN no suele estar a la altura de las expectativas.

UNA NUEVA ESPERANZA – NANOPARTÍCULAS LIPÍDICAS

Las nanopartículas lipídicas (LNP) han demostrado ser transportadores eficaces para el desarrollo de vacunas basadas en el ADN, ya que:[registrados]

Protegen el ADN de la degradación.
Favorecen su fijación y captación por las células diana.

LAS LNP CONTRIBUYEN A AUMENTAR LA EXPRESIÓN DEL ANTÍGENO DE LA VACUNA EN EL HOSPEDADOR, POTENCIANDO ASÍ SU RESPUESTA INMUNITARIA

LA BÚSQUEDA DE UNA VACUNA AMPLIAMENTE PROTECTORA FRENTE AL SIV

Nuestro laboratorio se ha centrado recientemente en el desarrollo de una formulación de LNP adaptada para uso en cerdos, utilizando el virus de la Influenza Porcina (SIV) como patógeno modelo para optimizar la formulación.

El virus de la Influenza Porcina es un importante patógeno respiratorio, causante de cuantiosas pérdidas económicas al sector porcino.

Más allá de su impacto en la industria porcina, este virus plantea considerables problemas de salud pública debido a su potencial zoonótico.

Los Influenzavirus se clasifican en subtipos en función de las dos proteínas de superficie:

Hay tres subtipos principales de SIV que circulan en las granjas porcinas:

H1N1
H1N2
H3N2

Estos subtipos se subdividen a su vez en clados y la distancia genética entre dos clados puede alcanzar el 20%.

LA GRAN DIVERSIDAD GENÉTICA Y LA CONTINUA APARICIÓN DE NUEVAS VARIANTES DEL SIV EN LAS CABAÑAS PORCINAS PLANTEAN RETOS CONSIDERABLES PARA EL DESARROLLO DE UNA VACUNA AMPLIAMENTE PROTECTORA

La proteína HA del SIV desempeña un papel crucial en la adhesión del virus a los receptores celulares.

1. Para dirigirnos a este componente vírico esencial, clonamos el gen HA en un plásmido de ADN.

2. Posteriormente, desarrollamos una formulación de nanopartículas lipídicas para encapsular el plásmido de ADN, generando la denominada vacuna LNP-ADN.

Cuando se evaluó en cerdos, la vacuna LNP-ADN indujo una respuesta inmunitaria robusta, con la detección de títulos elevados de anticuerpos entre los 7 y 14 días después de la vacunación.

ES SIGNIFICATIVO QUE LOS CERDOS VACUNADOS CON UNA SOLA DOSIS DE LA VACUNA ESTUVIERAN COMPLETAMENTE PROTEGIDOS CONTRA LA INFECCIÓN CON UNA CEPA VIRULENTA DEL SIV

Los resultados se han publicado en la revista científica «Vaccines» (Nguyen et al., 2023).

CONCLUSIÓN

La vacuna LNP-ADN ha demostrado una eficacia extraordinaria en cerdos. Este innovador enfoque vacunal es muy prometedor para combatir enfermedades víricas, especialmente las causadas por virus ARN como el SIV.

Con los avances en las tecnologías de secuenciación, los productores están secuenciando con frecuencia el genoma de los virus que afectan a sus granjas.

Si se identifican nuevas variantes virales, sus genes VAP podrían sintetizarse rápidamente y encapsularse en LNP para producir una nueva vacuna que corresponda a la nueva variante.

ESTAS INNOVADORAS PLATAFORMAS DE VACUNAS CONTRIBUYEN A ACELERAR NUESTRA RESPUESTA A LAS NUEVAS VARIANTES VÍRICAS EMERGENTES

Aunque solo hemos demostrado la eficacia de la vacuna LNP-ADN con el SIV, el sistema podría adaptarse para el desarrollo de vacunas frente a diversos patógenos porcinos endémicos y emergentes, como los Circovirus Porcinos o los Pestivirus Porcinos Atípicos.