Una vacuna de ARNm de E2 unida a ubiquitina muestra protección en un pequeño ensayo de desafío de peste porcina clásica en lechones
Contexto: diseño de una vacuna que contemple la protección y la diferenciación de animales infectados y vacunados
Una candidata a vacuna de ARNm de E2 unida a ubiquitina mostró protección en un pequeño estudio con lechones tras el desafío con un virus de la peste porcina clásica de alta virulencia. Los cuatro animales de este grupo de vacunación sobrevivieron durante los 14 días posteriores al desafío y no presentaron fiebre. Los resultados no demuestran una prevención a largo plazo en granjas, pero sugieren que modificar el diseño del antígeno podría mejorar la respuesta inmunitaria a la vacuna.
La peste porcina clásica (PPC) es una enfermedad del ganado causada por el virus de la peste porcina clásica (VPPC). El artículo describe la eficacia de la vacuna viva atenuada de la cepa C y su protección cruzada frente a algunas variantes, pero señala la dificultad de distinguir mediante pruebas serológicas los anticuerpos inducidos por la vacunación de los producidos por una infección natural. Las vacunas de subunidades basadas en la glucoproteína E2 ofrecen ventajas para la diferenciación de animales infectados y vacunados (DIVA), aunque inducir suficiente inmunidad celular sigue siendo un reto. Este estudio se centró en mejorar estas respuestas inmunitarias modificando la forma de vehiculizar y procesar el antígeno.
Hallazgos principales: todos los animales que recibieron cualquiera de los dos constructos de fusión sobrevivieron, pero el patrón de fiebre fue distinto
Los investigadores encapsularon en nanopartículas lipídicas (LNP) ARN mensajero (ARNm) que codifica E2 sin su región transmembrana. Compararon tres candidatas: E2 sola, una fusión con la quimiocina XCL1 destinada a dirigir el antígeno a las células dendríticas y una fusión con ubiquitina (Ub) diseñada para favorecer el procesamiento del antígeno. Introdujeron en Ub la mutación G76A para evitar la escisión de su unión con E2.
Dividieron 19 lechones en cinco grupos: cuatro animales en cada grupo de vacuna y tres en el grupo de control con solución salina tamponada con fosfato (PBS). Las vacunas de ARNm se administraron a 100 μg por animal y la vacuna de subunidades E2 a 50 μg; dos semanas después se administró una dosis de refuerzo de la misma cantidad. La comparación incluyó, por tanto, formulaciones y dosis diferentes. Veintiocho días después de la primera vacunación, los animales fueron sometidos a un desafío con la cepa Shimen de alta virulencia y observados durante 14 días.
Los cuatro animales de cada uno de los grupos Ub-E2 y XCL1-E2 sobrevivieron. Murió un animal en cada uno de los grupos de ARNm de E2 sola y de vacuna de subunidades, mientras que murieron todos los animales del grupo PBS. Los dos constructos de fusión tuvieron la misma tasa de supervivencia, pero difirieron en el patrón de fiebre. El grupo XCL1-E2 presentó fiebre transitoria, mientras que en el grupo Ub-E2 no se observó un aumento de la temperatura corporal. En el grupo Ub-E2 no se detectó ARN viral en sangre ni en muestras de hisopos nasales, orales y rectales. Sin embargo, se notificaron niveles bajos de ARN en tejidos, por lo que los resultados no pueden interpretarse como la eliminación del virus de todas las muestras.
En el grupo Ub-E2 se detectó actividad neutralizante en suero el día 10 después de la vacunación, y los cuatro animales habían pasado a ser seropositivos el día 14. Los títulos máximos de anticuerpos neutralizantes fueron significativamente mayores que en los grupos de ARNm de E2 sola y de vacuna de subunidades. En un análisis con células mononucleares de sangre periférica (PBMC) también se observaron más células específicas del virus secretoras de interferón gamma (IFN-γ), lo que respalda una respuesta inmunitaria celular. En un estudio aparte con conejos, los grupos XCL1-E2 y Ub-E2 no presentaron fiebre tras el desafío con la cepa C atenuada, y tampoco se detectó ARN viral en el bazo.
Significado y perspectivas: potencial de una estrategia de procesamiento del antígeno y validaciones pendientes
Los investigadores plantean que la fusión con Ub pudo aumentar la respuesta inmunitaria al favorecer la degradación del antígeno por el proteasoma y su presentación por el complejo mayor de histocompatibilidad de clase I (MHC-I). Esta interpretación concuerda con el propósito del diseño y las observaciones, pero no se ha dilucidado por completo el mecanismo causal responsable de la protección in vivo.
El suero del grupo Ub-E2 también neutralizó un virus del subgenotipo 2.1d. Sin embargo, esto debe distinguirse de una demostración de protección mediante un desafío de animales vacunados con esa cepa. Las pruebas de anticuerpos contra Erns, otra proteína viral, fueron negativas después de la vacunación y pasaron a ser positivas tras el desafío, lo que sugiere una posible aplicación DIVA.
Estos resultados aportan evidencia de un pequeño estudio preclínico en animales. Aún deben comprobarse la reproducibilidad a mayor escala, la protección frente a diversas cepas y la duración de la protección. Aunque se detectó actividad neutralizante el día 10 después de la vacunación, el desafío se realizó el día 28, por lo que la protección temprana requiere una evaluación independiente. Los procesos de fabricación y la competitividad en costos también siguen siendo cuestiones pendientes antes de su uso en granjas.
Fuentes: Texto completo del artículo en Journal of Virology, referencia bibliográfica y resumen en PubMed.
Classical swine fever (CSF), caused by classical swine fever virus (CSFV), continues to threaten the global swine industry. Current E2-based subunit vaccines are limited by their slow adaptation to emerging viral strains and insufficient cell-mediated immunity. To address these challenges, we developed mRNA-lipid nanoparticle (LNP) vaccines encoding modified forms of the CSFV E2 glycoprotein. In this study, we constructed three novel mRNA-LNP vaccines encoding engineered E2 proteins: E2-mRNA-LNP, XCL1-E2-mRNA-LNP containing the X-C motif chemokine ligand 1 (XCL1) to target dendritic cells, and Ub-E2-mRNA-LNP containing ubiquitin (Ub) to enhance antigen presentation through Ub-mediated degradation. These vaccines were evaluated in rabbits and piglets. Following challenge with the live attenuated CSFV C-strain, rabbits immunized with XCL1-E2-mRNA-LNP or Ub-E2-mRNA-LNP exhibited neither fever nor detectable viral RNA in the spleens. Notably, immunization with Ub-E2-mRNA-LNP conferred complete protection against challenge with the highly virulent CSFV Shimen strain in piglets, outperforming the E2-based subunit vaccine, the unmodified E2-mRNA-LNP, and XCL1-E2-mRNA-LNP. Further analysis revealed that Ub-E2-mRNA-LNP elicited more potent antibody and cell-mediated immune responses. Our study demonstrates that Ub-E2-mRNA-LNP is a promising vaccine candidate for CSF prevention. IMPORTANCECSF remains a major threat to the global swine industry. Recently, a moderately virulent subgenotype CSFV 2.1c strain was isolated and reported in China. Given that the mRNA platform enables rapid vaccine development to address emerging pathogens, we constructed three nucleoside-modified mRNA-LNP vaccines expressing engineered E2 glycoproteins of CSFV, including E2-mRNA-LNP, XCL1-E2-mRNA-LNP (targeting dendritic cells), and Ub-E2-mRNA-LNP (enhancing proteasomal degradation). Evaluated in rabbits, XCL1-E2- and Ub-E2-mRNA-LNPs conferred strong protection against CSFV C-strain challenge, with no
Este estudio sugiere que, aun usando el mismo antígeno E2, su unión a ubiquitina podría mejorar la respuesta inmunitaria y el patrón de protección observado en un ensayo de desafío. También respalda evaluar las candidatas a vacuna considerando conjuntamente la supervivencia, la fiebre, el ARN viral en distintos tipos de muestras, los anticuerpos y la inmunidad celular. Si se incorporara a programas de control sanitario en granjas, también sería necesario vigilar las infecciones en animales vacunados. La prueba de anticuerpos contra Erns evaluada aquí es una herramienta candidata para una estrategia DIVA que distinga a los animales que solo han sido vacunados de los infectados. Sin embargo, no se han demostrado una reducción de la transmisión ni beneficios económicos. Para decidir su incorporación al control sanitario, habrá que determinar la duración de la protección, el rendimiento de la diferenciación en condiciones de campo, los costos de producción y las condiciones de suministro.