Gracias al actual conocimiento de la respuesta inmune frente a los agentes infecciosos, y al desarrollo de diferentes técnicas de ingeniería genética, se están diseñando nuevas vacunas que permitirán resolver los problemas actualmente existentes con la utilización de las vacunas convencionales.
Gracias al desarrollo de la biología molecular se ha podido avanzar en el conocimiento de los diferentes genes que componen los microorganismos y las proteínas que codifican. De esta manera se ha podido modificar la estructura genómica de algunos microorganismos, como el virus de la Enfermedad de Aujeszky (EA), eliminando genes que codifican proteínas ligadas a la virulencia, consiguiendo cepas atenuadas de manera estable y segura.
Esquema de la estructura del virión, sus diferentes proteínas (con su nueva nomenclatura) y del ADN del virus de la E.A.
Esquema de la estructura del ADN del virus de la Enfermedad de Aujeszky. En el fragmento Us se localizan los genes de las gE y g I .
El conocimiento del genoma del virus de la EA demostró a mediados de los años 80 que algunas de las cepas virales, utilizadas para la elaboración de vacunas vivas atenuadas, presentaban una delección en la región Us de su genoma que afectaba a los genes que codifican las glicoproteínas gE (antes denominada gI) y la actual gI (antes gp 63).
Así la cepa Bartha K/61 presentaba una delección en la región Us que afectaba a la gE y la actual gI (antigua gp 63). La cepa NIA-4 también presenta una delección en la región Us y por tanto no expresa la proteína gE. La cepa Alfort 26 presentaba una delección en las fracción Us pero sólo afectaba a la expresión de la actual gI y no de la gE. Por todo ello, las vacunas producidas con estas cepas inducían buena protección en los animales, pero no inducían anticuerpos frente a la proteína gE, por lo que los animales vacunados con ellas podían ser diferenciados de los animales infectados, ya que el virus que produce la enfermedad sí presenta la proteína gE.
Esquema de la estructura del virión del virus de la EA con la localización de las diferentes proteínas.
Los hallazgos mencionados estimularon la investigación molecular sobre el virus de la EA. Mediante técnicas de ingeniería genética, se iniciaron diferentes trabajos para eliminar genes que codificaban o bien proteínas ligadas a la virulencia (timidín-kinasa) o proteínas que, como la gE, no son importantes en la inducción de la respuesta inmune y permitía diferenciar las cepas vacunales. Así, se obtuvieron cepas menos virulentas, al eliminar el gen de la timidín-kinasa y marcadas, al eliminar el gen de la gE.)
Las vacunas recombinantes vivas están basadas en la utilización de un microorganismo (virus o bacteria) que actuaría como vector para expresar genes de otro microorganismo diferente. De esta forma, este nuevo microorganismo recombinante, puede utilizarse como vacuna frente a ambos.
El microorganismo que se ha utilizado más frecuentemente como vector de expresión ha sido el virus de la vacuna ("vaccinia"), ya que dispone de genoma amplio y bien estudiado lo que permite insertar genes extraños sin alterar su maquinaria replicativa. Así, se ha producido por ejemplo un recombinante frente al virus de la rabia, insertando en el genoma del virus "vaccinia" el gen de la proteína G del virus rabico. El inconveniente de este vector es que al ser un virus capaz de infectar la mayoría de las especies animales, incluso al hombre, se obtendría una vacuna viva no especifica de especie y por tanto susceptible de inmunizar a cualquier animal.
Una de las ultimas vacunas conseguidas mediante esta tecnología recombinate, pero no utilizando el virus vaccinia, ha sido la obtenida por nuestro grupo, frente al virus de la Mixomatosis y de la Enfermedad vírica hemorrágica del conejo. En esta vacuna, se ha utilizado el virus de la mixomatosis como vector sobre el que se ha insertado el gen de la proteína VP 60 del virus de la hemorrágica. El resultado ha sido la obtención de una vacuna que induce protección frente a ambas enfermedades.
Esquema de la construcción del recombinante entre el virus de la Mixomatosis y la proteína vp 60 del virus de la Enfermedad vírica hemorrágica del conejo.
En la especie porcina, se ha utilizado de forma experimental una vacuna recombinante utilizando el virus de la Enfermedad de Aujeszky, deleccionando el gen de la gE e insertado el gen de la glicoproteína gp 55 del virus de la Peste porcina clásica, para inducir inmunidad frente a ambas enfermedades. La ventaja de este vector es la especificidad de especie, pero la desventaja es que no siempre se desea utilizar una vacuna viva frente a la Enfermedad de Aujeszky. Otras aproximaciones que se están estudiando es la de utilizar virus específicos de porcino, como los Poxvirus porcinos no patogénicos, que presentan la gran ventaja de su capacidad para la inserción y expresión de genes, su especificidad para el huésped y el no estar relacionados con ninguna enfermedad. Por último, se estudia también experimentalmente la posibilidad de utilización del adenovirus como vector, dado que no es patogénico, pero si se replica y expresa en un gran número de sistemas celulares con lo que
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| Microscopia electrónica de partículas virales de Mixoma y Enfermedad vírica hemorrágica del conejo. | |
inducen una gran respuesta inmune tanto humoral como celular e incluso a nivel de las mucosas.
En cuanto a los vectores bacterianos, el más utilizado hasta la fecha ha sido una variante atenuada de la Salmonella que induce una buena respuesta inmune, incluso a nivel de las mucosas entéricas, pero que en el caso de la especie porcina podría presentar problemas diagnósticos.
Últimamente se está estudiando la posibilidad de utilizar directamente una fracción de ADN purificado que contenga el gen de la proteína capaz de inducir una respuesta inmune protectiva. Esta fracción de ADN se inserta en un plásmido, que hace de vector. Las células animales captan estos plásmidos, mediante procesos todavía no bien entendidos, y los incorporan en el núcleo celular, permitiendo la expresión del gen foráneo y la producción de la correspondiente proteína. Esta proteína, se expresa en la superficie de la célula o es liberada al medio, por lo que el sistema inmune la puede reconocer en su forma nativa, de la misma manera que durante una infección natural con el agente completo, induciendo por tanto una excelente respuesta inmune.
