Diseño de vacunas frente al virus de la fiebre aftosa basadas en la utilización de pseudopartículas virales quiméricas de RHDV

• Autores: Giselle Angeline Rangel Tapia
• Directores de la Tesis: Esther Blanco Lavilla (dir. tes.), Alí Alejo Herberg (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2019
• Idioma: español
• Número de páginas: 139
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biociencias Moleculares por la Universidad Autónoma de Madrid
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Inmunología
      • Vacunas
  • Ciencias agrarias
    • Ciencias veterinarias
      • Virología
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen
  • español

    El desarrollo de nuevas estrategias de vacunación frente a patógenos infecciosos es un área de investigación relevante en ganadería. Existe la necesidad de disponer de nuevas vacunas seguras, económicas y que permitan la diferenciación serológica entre animales vacunados e infectados (vacunas DIVA). En los últimos años se han descrito antígenos (péptidos sintéticos y proteínas recombinantes) con potencial para evocar una respuesta inmune protectora frente a distintas enfermedades de interés ganadero. Aunque en ciertos casos estas aproximaciones han demostrado una eficacia razonable, es conocido que por lo general, este tipo de antígenos son débilmente inmunogénicos por sí mismos. Por lo tanto, abordajes concebidos para incrementar la eficacia de las vacunas de subunidades, como su incorporación a VLPs para su presentación multimérica, resultan muy relevantes de cara a hacer viable la generalización de su uso. Las VLPs del calicivirus de la Enfermedad Hemorrágica del conejo (RHDV) constituyen un excelente vector vacunal. Han demostrado su capacidad para inducir una respuesta inmune protectora frente a la enfermedad del virus del cual derivan, así como de inducir una respuesta inmune celular y humoral específica frente a distintos epítopos heterólogos incorporados en la partícula viral. Esta tesis doctoral tuvo como objetivo general, el diseño de vacunas recombinantes frente a la Fiebre Aftosa basadas en las VLPs de RHDV. La Fiebre Aftosa es una enfermedad de gran relevancia en sanidad animal cuyo agente causal, el virus de la Fiebre Aftosa (VFA), está bien caracterizado y para el cual se han definido epítopos inmunodominantes para la activación tanto de células T como de células B.

    Los objetivos específicos de esta tesis incluyeron: Primero, la generación de VLPs quiméricas de RHDV presentadoras de epítopos B y T de VFA. Segundo, la evaluación in vivo de la respuesta inmune generada por las nuevas VLPs en modelo murino y porcino, así como la evaluación de su capacidad de inducir protección frente al desafío viral en este último. Tercero, estudiar la versatilidad de las VLPs de RHDV para permitir la incorporación de diferentes epítopos en una única molécula y evaluar la inducción de una inmunogenicidad multivalente. Por último, la generación de un adenovirus recombinante que expresa la proteína 3D de VFA, altamente conservada entre serotipos se estudió como estrategia para la potenciación de la respuesta de células T in vivo. Los resultados descritos en esta tesis doctoral demuestran que las VLPs derivadas de RHDV constituyen una plataforma eficaz para la presentación de epítopos heterólogos e inducción de respuestas neutralizantes frente a, al menos, tres serotipos de VFA distintos. Mediante ensayos in vivo de vacunación y desafío, han demostrado inducir una respuesta neutralizante comparable o superior a la obtenida a través de la vacuna convencional en porcinos.

    Además, la VLP de RHDV demostró admitir la incorporación de epítopos B heterólogos en dos sitios de inserción distintos de manera simultánea, logrando generar una respuesta humoral multivalente ante los serotipos O y A de VFA. Finalmente el adenovirus recombinante 3D de VFA fue capaz de inducir una respuesta celular específica in vivo.

  • English

    Development of new vaccine strategies against infectious diseases is a major field of research for livestock industry. There is a real need to generate new cost-effective, safe vaccines adequate to serologically differentiate between vaccinated and infected animals (DIVA vaccines). In the past years, new antigens have been described (synthetic peptides and recombinant proteins) which are potentially protective against different diseases of interest in animal health. However, these types of antigens, afford only a limited level of protection in certain cases and it is widely accepted that they are weakly immunogenic by themselves. Therefore, strategies conceived to enhance the efficacy of subunit vaccines, such as their incorporation into VLP-based delivery systems, for multimeric display, are very relevant if field applications are considered. The VLPs derived from the calicivirus Rabbit Hemorrhagic Disease virus (RHDV) constitute an excellent vaccine vector. They have shown their ability to induce a protective antiviral immunity against the disease from which it is derived, as well as to induce specific cellular and humoral immune response against heterologous epitopes incorporated into its particle. The general objective of this doctoral thesis was the design of RHDV-based VLPs that may serve as vaccines against Foot-and-Mouth Disease (FMD). This is a disease of utmost relevance in animal health and its causative agent, the Foot-and-Mouth Disease Virus (FMDV) is a well characterized pathogen for which immunodominant epitopes for B and T cell activation have been widely defined. The specific objectives of this thesis included: Firstly, the generation of RHDV chimeric VLPs presenting FMDV B and T cell epitopes. Secondly, the in vivo evaluation of the immune response generated by RHDV-FMDV chimeric VLPs in murine and porcine models, as well as the evaluation of their ability to induce protective antiviral activity during a viral challenge in pigs. Thirdly, the study of the versatility of RHDV VLPs to allow the incorporation of different peptides in a single molecule and to evaluate the induction of multivalent immunogenicity. Finally, the generation of a recombinant adenovirus expressing the FMDV 3D protein, highly conserved between serotypes and described as a potent inducer of a cellular response was used as a strategy to further enhance virus specific T cell responses in vivo. The results presentedin this doctoral thesis show that the VLPs derived from RHDV constitute an effective platform for the presentation of heterologous epitopes and the induction of neutralizing responses to at least three different FMDV serotypes. Through in vivo vaccination and challenge tests, they have been shown to induce a neutralizing response comparable or superior to that obtained by conventional vaccination in pigs. In addition, the RHDV VLPs proved to be permissive for the incorporation of heterologous B epitopes in two different insertion sites simultaneously, thus generating a multivalent humoral response to FMDV serotypes O and A. Lastly, a recombinant adenovirus expressing FMDV 3D protein was able to induce a specific cellular response in vivo.