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Vacunas vectorizadas y la inmunidad

02 agosto 2016

La vacuna ideal debería ser barata y fácil de administrar, inducir la aparición muy temprana de inmunidad y la protección de toda la vida del ave, preferiblemente después de una sola aplicación

Conferencia de Thierry van den Berg CODA-CERVA, Bélgica, en el XXIV Congreso Latinoamericano de Avicultura, Guayaquil, Ecuador, septiembre de 2015.

Las enfermedades virales representan la patología dominante en la producción de aves de corral, además de la bioseguridad y vigilancia, la vacunación sigue siendo la única manera de controlar dichas enfermedades. El objetivo de la vacunación es proteger a las aves contra las enfermedades específicas, para bloquear la transmisión de patógenos y proporcionar inmunidad pasiva a la progenie. Sin embargo, al lado de sus beneficios, los anticuerpos maternos (MDA) presentan algunas situaciones que afectan a la inducción de respuestas inmunes activas específicas de vacunación y se ha convertido en un factor crítico en el establecimiento de esquemas de vacunación satisfactorios.

Por otra parte, teniendo en cuenta los tamaños de los lotes de las operaciones de aves de corral comerciales, se ha hecho necesario desarrollar métodos eficaces de vacunación masiva. Por lo tanto, la vacuna ideal debería ser barata y fácil de administrar, inducir la aparición muy temprana de inmunidad y la protección de toda la vida del ave, preferiblemente después de una sola aplicación, ser insensible a MDA y permitir el principio DIVA. Una "fórmula milagrosa”, no existe actualmente para la mayoría de los patógenos, los retos de esta enfermedad están en todas las áreas de producción, y se elaborará el programa de vacuna más adecuado para cada zona.

El fin será vacunar a una alta proporción de las aves, que varían de acuerdo con el agente infeccioso implicado y la situación epidemiológica actual.

Para enfermedades epizoóticas como influenza aviar, Newcastle (AI-NDV), el objetivo será maximizar la protección contra la infección, mientras que en muchas otras situaciones (enfermedad enzoótica como IBV o IBD), la vacunación puede ser empleada principalmente para reducir al mínimo el impacto económico de una enfermedad, por tanto, en lugar de prevenir la enfermedad clínica, se previene la infección.

Muchas vacunas convencionales funcionan muy bien en condiciones controladas pero hay más deficiencias considerando la situación del campo. El descubrimiento inicial de nuevos principios inmunológicos ampliamente aplicables con respecto a la inmunidad innata y adaptativa (especialmente de la mucosa), así como enfoques innovadores para el diseño y aplicación de vacunas representan una de las ambiciones más importantes para las vacunas de virus aviares del futuro.

La evaluación de las respuestas inmunes de mucosa y sistémica inducida por la infección o la vacunación deberían proporcionar información valiosa, que pueden ayudar a mejorar, por ejemplo mediante el uso de diferentes vías de administración o la aplicación de fórmulas más inmunogénicas.

Por otra parte, el impresionante avance de la virología y la biotecnología molecular han permitido manipular la mayoría de los virus aviares y rediseñarlos. Esto permite la identificación objetiva de genes para la atenuación y sitios para la inserción de genes extraños para utilizarlos como vacunas (dual) vectorizadas. Aunque todavía hay mucho margen de mejora en las vacunas contra las enfermedades aviares virales, el esfuerzo durante las últimas décadas se ha concentrado en el desarrollo de una vacuna mejorada para la influenza aviar (AI), teniendo en cuenta las deficiencias de las vacunas a virus muerto y el riesgo zoonótico.

Diseño de la vacuna eficaz

Para el diseño de una vacuna eficaz, es importante conocer el tipo de respuesta inmune necesaria para proporcionar una protección completa; esto corresponde a los llamados correlaciones inmunológicas de protección. Estos parámetros se utilizan como líneas base para la selección de nuevas vacunas. Para ciertos virus, la inmunidad dependiente de anticuerpos serán suficientes, pero para otros la inmunidad mediada por células es esencial. Una respuesta inmune protectora a la vacunación puede ser debido a la producción de anticuerpos (inmunidad humoral), la acción de los linfocitos T sensibilizados (inmunidad celular), o una combinación de ambos.

En muchos casos, una protección satisfactoria será alcanzada por las vacunas convencionales, pero puede tener inconvenientes o deficiencias en la eficacia o seguridad. Estos parámetros se pueden utilizar como líneas base para la selección de nuevas vacunas. Por otra parte, la inmunología de la mucosa está ganando cada vez más atención como una zona de gran potencial para el desarrollo de vacunas. De hecho, las superficies mucosas son los principales lugares de entrada de muchos agentes infecciosos en el cuerpo. Las mucosas contienen varios tejidos linfoides definidos que responden específicamente a los antígenos invasores, y esta respuesta inmune puede ser celular o humoral (IgA).

No obstante, la investigación de inmunología de la mucosa se ha visto obstaculizada por la dificultad de contar con una intensiva toma de muestras para análisis de laboratorio y por la falta de resultados en las aves de corral. Hasta ahora, pocos datos han estado disponibles sobre la respuesta de IgA en la mucosa para los virus en los pollos. Toda esta información es necesaria para garantizar el test en la prueba de potencia in vitro, también es relevante para evaluar la eficacia en vivo, y para asegurarse de que la respuesta inmunitaria se mide contra los antígenos adecuados. Sin embargo, hay todavía una falta de varios marcadores inmunes en las aves de corral que se pueden utilizar como correlación de protección similares en mamíferos (ratones y seres humanos).

Vacunas atenuadas

Vacunas atenuadas (o vivas) están diseñadas para causar una infección asintomática que conducirá a una respuesta inmune similar a la generada en la recuperación de una infección natural. Estas vacunas también están disponibles en su forma natural (por ejemplo lentógenica NDV o HVT) han sido atenuada a través de pasajes en cultivo de células o huevos (por ejemplo IBDV o IBV). Como los virus, las vacunas vivas se replican en el huésped, proporcionan inmunidad humoral a largo plazo y la mediada por células.

Sin embargo, las vacunas vivas todavía pueden conservar alguna patogenicidad residual y el riesgo de reversión a la virulencia completa. Además, son sensibles a la inactivación y a menudo necesitan ser almacenados en condiciones de refrigeración.

Vacunas inactivadas

Las vacunas inactivadas (o muertas) se basan en la gran producción de virus en cultivos celulares o huevos, seguido de su inactivación mediante calor o productos químicos. Estas vacunas por lo general tienen menos efectos secundarios, pero también son menos inmunogénicas, ya que no se replican.

Por tanto, es necesario el uso de una alta carga de antígeno y agregar un fuerte adyuvante para inducir una respuesta inmune robusta principalmente mediada por anticuerpos. Cuando comparamos las vacunas vivas replicadas, antígenos no replicados, y especialmente las versiones purificadas o recombinantes, pierden inmunogenicidad por lo que se formulan principalmente en adyuvantes de vacuna inmunopotenciados.

Como resultado, son más caras y la mayoría reservada para la vacunación de refuerzo de reproductoras y ponedoras comerciales, con el fin de inducir un alto nivel de inmunidad pasiva que se transmitirá a la descendencia.

Vacunas vectorizadas

La virología aviar representa un campo prominente de las investigaciones con respecto a vacunas vectorizadas, porque tienen muchas ventajas y pueden llenar varios vacíos importantes de las vacunas clásicas. La tecnología de vacuna vectorizadas utiliza un vector para entregar proteínas protectoras heterólogas al sistema inmune del huésped vacunado.

El vector puede ser un plásmido de ADN, un virus o una bacteria. Siendo intracelular, como una vacuna viva atenuada activa aún más el sistema inmunológico, con un adyuvante que es capaz de inducir una fuerte inmunidad celular contra el producto insertado y producir una respuesta humoral. Como ventaja adicional, las vacunas de vectores virales siendo replicativas, van a inducir una respuesta inmune más fuerte que las vacunas de ADN.

Vacunas vectorizadas basadas en FPV se utilizan para combatir las enfermedades aviares como MDV , IBV , NDV o ILT. Herpes virus de pavo (HVT) se utiliza ampliamente como una vacuna contra la enfermedad de Marek, se administra generalmente en día de edad o in ovo, ahora están registradas como vector contra la Influenza Aviar, IBDV y NDV.

Por último, otra vacuna comercial también se ha desarrollado, la recombinante de NDV, que expresan la HA de la influenza aviar. Vacunas de nueva generación, junto con apropiadas estrategias de proyección inmunológicas, representan en particular opciones prometedoras para mejorar el control de las enfermedades virales aviares en un futuro, llenando las lagunas que aún persisten en la protección.

Respuestas inmunes y vacunación

Las respuestas inmunes después de la infección o la vacunación se pueden dividir en dos ramas principales a saber, la inmunidad innata y adaptativa (mediada por células y la inmunidad humoral). Estas respuestas pueden ser obtenidas en ambos: locales (mucosa) y sistémicamente en los tejidos linfoides.

La superficie de las mucosas de la cabeza, mucosas del sistema digestivo, respiratorio y tractos reproductivos representan, con mucho, la mayor superficie en contacto con el medio externo. Por lo tanto, sirve como una ruta para la entrada y propagación de agentes patógenos. La protección de las superficies de las mucosas y la evaluación de los anticuerpos locales y la inmunidad mediada por células, deben dar lugar a una robusta protección inmunológica.

Herramientas mejoradas para la evaluación tanto de las mucosas y de las respuestas sistémicas inmunes, inducidas por la infección o la vacunación debería proporcionar información valiosa, que pueden ayudar a mejorar la vacunación, por ejemplo mediante el uso de diferentes vías de administración o la aplicación de formulaciones más inmunogénicas. 

Refuerzo heterólogo

En conclusión, las vacunas clásicas pueden ser satisfactorias en condiciones de laboratorio, pero tienen limitaciones en las condiciones de campo. Las vacunas de vectores vivos tienen claras ventajas en términos de la inmunidad, pero su uso puede ser limitado por otros factores (por ejemplo, MDA, de aplicación masiva, costos).

Nuevas tecnologías en vacunas deben resolver cuestiones relacionadas con las vacunas clásicas sin efecto negativo (eficacia, especialmente CMI y de la inmunidad de la mucosa, seguridad, facilidad de la producción, vacunación en incubación, administración masiva, interferencia de MDA, DIVA).

Los vectores virales se pueden utilizar en combinación con otras tecnologías de vacunas en una estrategia llamada refuerzo heterólogo: una vacuna se administra como un paso inicial, seguido por la vacunación con una vacuna alternativa como un refuerzo.

La estrategia de refuerzo heterólogo tiene como objetivo proporcionar una respuesta inmune en general más fuerte. Finalmente, hay una necesidad de mejores correlaciones de protección y una mejor comprensión de la biología de los vectores de vacunas. Esto debería permitir el desarrollo del propósito de los programas de vacunación más seguros y más eficientes en el futuro.

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