Tuberculosis. Nuevo diseño de vacuna

CapturaLa tuberculosis (TB), enfermedad causada por Mycobacterium tuberculosis o Mycobacterium bovis  sigue siendo una de las mayores cargas globales de salud del mundo. Según la Organización Mundial de la Salud, en 2015 unos 10,4 millones de personas contrajeron tuberculosis y 1,8 millones murieron en todo el mundo (95% en los países de ingresos medios y bajos) por la infección. Casi medio millón de los nuevos casos fueron causados por micobacterias multirresistentes.

En un estudio publicado el 13 de enero en Applied and Environmental Microbiology (revista de la American Society for Microbiology) Jason W. Lee,  del Institute of Fundamental Sciences, Massey University, Palmerston North, New Zealand, y otros autores también de instituciones de Palmerston North, ponen de manifiesto la producción de perlas de polihidroxialcanoato (PHA) en micobacterias y su uso como vacunas para inducir una respuesta inmune celular a los antígenos micobacterianos.

Captura2

Efectivamente, recientemente, se ha descubierto que perlas (biobeads) de polihidroxialcanoato (PHA) producidas en Escherichia coli y Lactococcus lactis que presentaban antígenos micobacterianos inducían respuesta significativas inmuno-celular en ratones. Los investigadores observaron que las cuentas de PHA contenían como impurezas proteínas de las células del huésped que podrían tener potencial de inducir inmunidad.

En el estudio se trató de desarrollar perlas de PHA producidas en micobacterias (MBB) y probar su potencial como la vacuna contra la tuberculosis en un modelo experimental de ratón. Como organismo patrón se usó Mycobacterium smegmatis no patógeno diseñado para producir MBB o MBB con antígenos micobacterianos Ag85A y ESAT-6 inmovilizados en su superficie (A: E-MBB). Se diseñaron tres enzimas clave implicadas en la vía del poli-ácido 3-hidroxibutírico, concretamente β-cetotiolasa (PhaA), acetoacetil-CoA reductasa (PhaB) y PHA sintasa (PhaC) expresadas a través de plásmidos de E. coli-micobacteria.

La inmovilización de antígenos específicos en la superficie de la MBB se consiguió creando una fusión con la PHA sintasa que permanece unida covalentemente al núcleo de poliéster, dando como resultado perlas de PHA que muestran antígenos inmovilizados. MBB, A: E-MBB y un vector micobacteriano de control (MVC) se utilizaron en un ensayo de inmunológico en ratón, comparando dos grupos, uno vacunado con BCG y otro con PBS.

Los investigadores encontraron pruebas de inmunidad celular frente a los antígenos de las micobacterias con potencial protector contra la tuberculosis. De este modo, dichas perlas micobacterianas podrían proporcionar una nueva plataforma para combinar un amplio repertorio antigénico, comparable al de las vacunas vivas, con alta seguridad mediante el uso de material no infeccioso, incluyendo la ausencia de cualquier material génico.

En futuros estudios incluirán un ensayo de vacunación para mostrarla protección frente a la tuberculosis  y también el desarrollo de métodos más eficientes de producción y purificación de la vacuna.

En la Universidad de Massey, Bernd Rehm y su equipo en PolyBatics están usando bacterias como fábricas para producir pequeños granos bioplásticos que están genéticamente diseñados para mostrar moléculas de diseño en la superficie.

Captura3

Estas moléculas son antígenos específicos, por lo que cuando se inyectan en el cuerpo pueden generar inmunidad. Algunas de las vacunas que se están desarrollando se podrían inocular contra enfermedades como la tuberculosis, la neumonía y o la meningitis; sin embargo, son  necesarios ensayos clínicos amplios antes de que puedan ser utilizadas en seres humanos.

Lee JW, et al. Engineering mycobacteria for the production of self-assembling biopolyesters displaying mycobacterial antigens for use as tuberculosis vaccine. Applied and Environmental Microbiology, January 2017 DOI: 10.1128/AEM.02289-16

http://aem.asm.org/content/early/2016/12/12/AEM.02289-16.full.pdf+html