Vacunas recombinantes frente a enfermedades víricas: optimización de su uso y perspectivas. Isabel M. Gimeno

(1)

Vacunas recombinantes frente a

enfermedades víricas:

optimización de su uso y

perspectivas

(2)

Contenido

• Introducción

• Vacunas recombinantes actualmente en uso

• Vacunas recombinantes en fase experimental

(3)

Introducción

• Categoría I-A: bacterinas, virus inactivados, y

vacunas de subunidades



Categoría II: vacunas con delección de genes

(no están registradas)

 Vacunas en base a MDV con delección de genes

 Vacunas en base a ILTV con delección de genes



Categoría III: Vacunas vectorizadas

HVT como vector (rHVT)

• rHVT-IBD, rHVT-LT, rHVT-ND, rHVT-AI

Virus de la viruela (FPV) como vector (rFPV)

• rFPV-LT

• Other rFPV (rFPV-ND)

 rFPV-MD(gB) – no comercializada

Virus de Newcastle (La Sota rNDV)

• rNDV-AI

(4)

(5)

SgrA I SgrA I SgrA I BlpI

Nar I PmeI AscI SanD I

SN5 SN16 B40

A6 P89

(6)

Delección de meq en los cósmidos SN5 y A6 para generar la

vacuna recombinante rMd5Δmeq

SN16 B40

P89 A6Dmeq

meq SN5Dmeq

(7)

Vacunas vectorizadas de HVT

Inserta uno o más genes de otro virus

IBDV ILT NDV

(8)

Vacunas por inserción mutacional (LTR REV)

SORF2 inserción permanente del LTR

(9)

Un poco de historia….

0 2 4 6 8 10 12 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 #articulos en revistas indexadas

# articulos rMD vac # articulos rLT vac

(10)

Contenido

• Introducción



Vacunas recombinantes en uso

• Vacunas recombinants en fase experimental

(11)

Vacunas recombinantes comercializadas

Tipo Vector Inserto Compañía

Vectorizadas FPV ND Merial (BI)

FPV AI Merial (BI)

FPV ILT CEVA

FPV ND CEVA

HVT ND Merial (BI)

HVT IBDV Merial (BI)

HVT ND CEVA HVT ILT CEVA HVT IBDV CEVA HVT AI CEVA HVT ND MSD HVT LT MSD HVT ND-IBDV MSD NDV AI Avimex

(12)

Vacunas vectorizadas

usando el virus de la

viruela aviar

(13)

Uso de rFPV-LT Sin uso rFPV-LT rFPV-LT+AE rFPV-LT & rFPV-LT+AE Actualizado en Julio 2016

(14)

Pros

• No está asociada a células

• Se replica en el tracto

respiratorio superior

(respuesta immune local)

• Puede inducir sinergia de

protección cuando se

combina con rHVT-ILT

Contras

• Interacción con anticuerpos

maternales

• Puede inducir lesiones en

pulmón cuando se

administra

in ovo

a alta

dosis

• Pueden expresar 1-2 genes

de otros virus

• Inmunidad no dura tanto

como la inducida por

rHVTs

(15)

Vacunas vectorizadas usando el

herpesvirus del pavo

(16)

Uso de rHVT

(17)

Pros

• Poca o ninguna interacción

con anticuerpos maternales

• Administración

in ovo

es

completamente segura

• Se usa a nivel mundial

(broilers)

• Poca o ninguna

transmisión horizontal

• Inmunidad dura toda la

vida del ave

Contras

• La expresión del inserto

depende de la replicación del

rHVT

• Vacuna asociada a celulas

• La replicación de rHVT

depende de la dosis, ruta de

vacunación, y combinación con otras vacunas de MD

• No se puede mezclar con otros

HVTs

• La protección contra MD es

limitada

• Pueden expresar 1-2 genes de

otros virus

(18)

Factores que afectan la replicación de

rHVT - expresión del inserto

• Dosis de HVT administrada

• Título inicial de la vacuna (PFUs)

• Diluciones adicionales para recortar costes

• Uso de antibióticos, prebióticos, probióticos, aceites aromáticos…

• Mezcla inapropiada

• Tiempo de uso de la vacuna reconstitutida

• Temperatura

• Ruta/Edad de la vacunación

(19)

Replicación de rHVT en broilers cuando se

administra a dosis de 1,500 PFU

in ovo

a b bc c d 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 HVT-A rHVT-B rHVT-C rHVT-D unvaccinated % aves positivas a HVT en F P a 1 semana 3,170 2,426 3,010 4,170

Dosis recomendada para ese vial en particular

(20)

Replicación de rHVT en broilers cuando se

administra a dosis de 1,500 PFU

in ovo

a b bc c d 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 HVT-A rHVT-B rHVT-C rHVT-D unvaccinated % aves positivas a HVT en F P a 1 semana 3,170 2,426 3,010 4,170

Dosis recomendada para ese vial en particular

Gimeno et al., Avian Diseases, 60(3):662-8 (2016)

66

47

31

(21)

Replicación de rHVT cuando se usa en diferentes

protocolos

a b c 0 20 40 60 80 100 rHVT+SB-1 in ovo rHVT+SB-1 with CVI988 in ovo rHVT+SB-1 at day of age % aves positivas a HVT en F P a 1 semana

(22)

Replicación de rHVT cuando se usa en diferentes

protocolos

a b c 0 20 40 60 80 100 rHVT+SB-1 in ovo rHVT+SB-1 with CVI988 in ovo rHVT+SB-1 at day of age % aves positivas a HVT en F P a 1 semana

78

93

34

(23)

Replicación de HVT cuando se usa en diferentes

protocolos

a b c 0 50 100 150 200 250 rHVT+CVI988 IO RD+LD rHVT+CVI988 IO RD+HD rHVT+CVI988 SC RD+HD ΔΔCt HVT in pulpa de pluma a 1 semana

(24)

HVT a dosis

Plus

CVI988

HD IO

Plus

CVI988

LD IO

Plus

CVI988

HD IO/SC

HVT

80

91 NA

rHVT-A

55

61

91 rHVT-B

74

90

63 Protección contra MD conferida por varios

rHVTs cuando se administra con CVI988 en

varios protocolos

(25)

(26)

Protección frente a ILTV con las vacunas

recombinantes actuales

Txt Ruta/Edad vacunación Desafío con ILTV

Protección a los 5 dpc en base a Síntomas Cantidad de DNA

viral PBS NA No 0a -0.27a NA Si 5.5c 3.15c HVT 18ED Si 6.5c 3.63c 1d Si 6.4c 3.86c CEO 14d Si 0a 0.10a TCO 14d Si 0.25ab 1.02b rHVT-LT 18ED Si 1.0ab 3.41c 1d Si 0.5ab 2.41bc rFPV-LT 18ED Si 4.0bc 3.56c 1d Si 3.0b 3.7c

(27)

Tanto las vacunas tradicionales de ILT (modificadas-vivas) como las vacunas vectorizadas inducen inmunidad capaz de prevenir la enfermedad

Vacunación Desafío Síntomas [0-2] (mortalidad) Lesiones microscópicas [0-5] Incremento de peso d28-d35 - _- _{0.0 (0)}a _0.0a _489ga - ₊ _{0.47 (2)}b _4.0b _125gb rHVT-LT; IO ₊ _{0.15 (0)}a _3.2b _322gc rFPV-LT; IO ₊ _{0.04 (0)}a _3.0b _315gc HVT-LT + rFPV-LT; IO + 0.0 (0) a _2.7bc _480ga TCO; eye-drop day 14 + 0.01 (0) a _1.3ac _422gac CEO; drinking H₂O day 14 + 0.01 (0) a _0.5a _485ga Vacunas vectoriza das Modificadas-vivas

(28)

Tanto las vacunas modificadas vivas como las vectorizadas

inducen inmunidad capaz de reducer/prevenir la replicación del ILTV en la traquea

= diferencias estadisticamente significativas (p<0.05) con los pollos no vacunados/desafiados

IL

TV

PFU

in trachea

(29)

Vacunas con inserción del LTR

de REV

(30)

• REV + JM (vMDV) = RM1

• Pérdida de oncogenicidad

• Muy buena protección frente a tumores inducidos por vv+MDV

• Misma atrofia de los órganos linfoides que JM en aves SPF (sin anticuerpos maternales)

• REV + CVI988 = RN1250

• Mismas características que RM1 pero sin atrofia de órganos linfoides

• Comercializada

(31)

Pros

• Muy buena protección

contra desafío temprano

con vv+MDV

• Puede usarse como

vector para vacunas

bivalentes

• Se replica muy bien

durante los días

siguientes a la

administracion en aves

Contras

• Algunas de ellas causan atrofia de la bolsa y del timo en aves sin anticuerpos maternales

(relevancia practica mínima pero problemas para registrarla)

• Podría interferir con retrovirus exógenos/endógenos?

• Protegería tambien frente a MDV-IS permanente?

• Se usará en broilers? Coste vs

riesgo?

Vacunas con inserción del LTR del

REV

(32)

Contenido

• Introducción

• Vacunas recombinantes en uso



Vacunas recombinantes en fase experimental

(33)

Proteccion frente a Vacuna experimental

MDV

rMd5ΔMEQ, Md5-BACΔMEQ

Md5-Meq/CVI988, CVI988 como vectores LTR-Md5, GX0101 (SC9-1 , -2) ILT gGΔILTV gJΔILTV, BΔORFC NDV-ILTV gB NDV-ILTV gB-gD

MDV and ILT Md5-BACΔMEQ-gB

Otras estrategias

Inserción de citoquinas

Adyuvantes y moleculas que activan TLR

Combinación entre vacunas recombinantes rFPV+rHVT Vacunas de DNA

(34)

Pros

• Es la vacuna que confiere mejor protección contra la infección temprana con vv+MDV

• Protección frente a tumores y tambien frente a la

inmunosupresión permanente

• Puede usarse como vector en vacunas bivalentes (i.e.

Md5ΔMEQ-ILTV gB)

• Se replica muy bien en aves

• Poca o ninguna interacción con anticuerpos maternales

Contras

• Atrofia de la bolsa y del timo en aves sin anticuerpos

maternales (relevancia practica mínima pero

problemas para registrarla)

• Se usará en broilers? Coste vs

riesgo?

Vacunas con delección del oncogén

MEQ

(35)

MDV-IS

0dpi 5-6dpi 10dpi 3wpi

Infección citolitica en organos linfoides

Tumores

Desregulacion del Sistema Inmune IS transitoria IS Permanente MAb Vacunación Vacunación rMd5ΔMEQ

(36)

SN16 B40

P89 A6Dmeq

meq SN5Dmeq

meq

Vacuna bivalente MD-ILT con delección de meq

Protección frente a MD

Inserción de genes de ILTV gB/gJ

(37)

Vacuna bivalente MD-ILT con delección de meq

Protección frente a MD

85 a

₉₆

_a

25 b

12 b

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0

BAQ∆MEQ-gB BAQ∆MEQ-gJ BAQ∆MEQ-gB + BAQ∆MEQ-gJ/LTV rHVT-LT CVI988 None % %MD Mortality

92 a

b

(38)

ac ab c c b b a b a a b b a b a a b c 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

BAQ∆MEQ-gB BAQ∆MEQ-gJ BAQ∆MEQ-gB + BAQ∆MEQ-gJ

rHVT-LT CEO None

% CS

% L 4dpi

% L 7dpi

%

Vacuna bivalente MD-ILT con delección de meq

Protección frente a ILT

(39)

Vacunas de ILT con delección de genes

Pros

• Buena protección frente

ILT

• Segura (algunas más que

otras)

• Puede usarse como

vector en vacunas

bivalentes

• Se replican muy bien en

aves

• Libres de celulas

Contras

• No protegen frente a la

infección, latencia, y transmisión – recombinacion posible con

(40)

Otras estrategias

• Inserción de citoquinas

• IL-2, IL-18, IFN-γ…

• Complejo y casi nunca eficaz

• Agonistas de TLR and adjuvantes

• TLR-3 (MD)

• Gran potencial

• Uso de otros virus como “adjuvantes”

• Ya lo hacemos con la sinergia de protección entre HVT y otros serotipos

• Se necesita entender mejor los mecanismos para optimizarlos

(41)

Contenido

• Introducción

• Vacunas recombinantes en uso

• Vacunas recombinants en fase experimental

(42)

Futuro – La vacuna ideal para MD

• Lo que ya tenemos:

• Buena protección frente a tumores

• Inmunidad de larga duración

• Interacción mínima, o ninguna, con anticuerpos maternales

• Posibilidad de administrarla in ovo – favorece el desarrollo del

sistema immune en los embriones

• Donde se puede mejorar:

• Protección frente a la infección/transmisión de MDV

• ΔMEQ y LTR afectan latencia y reactivación del virus en los linfocitos, pero que pasa con el FFE y la transmisión?

• Protección frente a MDV-IS (BACΔMEQ)

• Vacunas libres de células con alta eficacia (variabilidad en la dosis y facilidad de manejo)

(43)

Futuro – la vacuna ideal para ILT

• Lo que ya tenemos:

• Vacunas modificadas vivas que confieren muy buena protección pero perpetuan los brotes

• Vacunas vectorizadas que reducen la enfermedad clínica pero no bloquean la replicación en la traquea

(transmisión)

• Vacunas con delección de genes que parecen proteger al menos tan bien como las vacunas vivas modificadas

• Donde se puede mejorar

• Protección frente a la superinfección, latencia y transmisión

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Resumen

• Las vacunas recombinantes van a seguir usandose y son el futuro para el control de muchas enfermedades viricas (i.e. MD y LT)

• Los vectores rHVT y rFPV funcionan muy bien para

patógenos simples (i.e. IBD) pero tienen limitaciones para patógenos complejos

• Ya existen, al menos experimentalmente, vacunas recombinantes muy eficaces frente a MD y/o LT

• La investigación futura debe centrarse en mejorar otras características de la vacuna más que la eficacia en si

• La bioseguridad y el adecuado manejo de las vacunas es crítico para que un plan vacunal funcione (incluso planes que incluyan la mejor vacuna recombinante)

(45)