Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Título: | Evaluación de inmunógenos basados en vectores virales no replicativos para la prevención de la enfermedad de Gumboro |
| Título alternativo: | Evaluation of immunogens based on non-replicative viral vectors for the prevention of Gumboro disease |
| Autor: | Cardona, Romina |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Lugar de trabajo: | Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria - CONICET. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO)
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| Fecha de defensa: | 2021-05-27 |
| Fecha en portada: | Mayo 2021 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Química Biológica |
| Departamento Docente: | Departamento de Química Biológica |
| Director: | Calamante, Gabriela |
| Consejero: | Calvo, Juan Carlos |
| Jurado: | Vagnozzi, Ariel E.; Castilla, Viviana; Pérez Filgueira, Daniel Mariano |
| Idioma: | Español |
| Palabras clave: | VECTOR VIRAL; MVA; ADENOVIRUS; VACUNA VETERINARIA; IBDV; ENFERMEDAD DE GUMBOROVIRAL VECTOR; MVA; ADENOVIRUS ; VETERINARY VACCINE; IBDV; GUMBORO DISEASE |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7220_Cardona |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n7220_Cardona.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n7220_Cardona |
| Ubicación: | QUI 007220 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Cardona, Romina. (2021). Evaluación de inmunógenos basados en vectores virales no replicativos para la prevención de la enfermedad de Gumboro. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7220_Cardona |
Resumen:
El virus de la enfermedad infecciosa de la bolsa (IBDV) es el agente causal de una enfermedad aguda, altamente contagiosa y de distribución mundial denominada enfermedad de Gumboro. Se caracteriza por la destrucción de linfocitos B inmaduros en la bolsa de Fabricio (BF) que culmina con la atrofia de dicho órgano e induce inmunosupresión. Entre la tercera y sexta semana de vida la BF se encuentra en su máximo desarrollo siendo este período el de mayor susceptibilidad a IBDV. Los programas de vacunación, junto con la limpieza y desinfección de la granja y estrictas medidas de bioseguridad, son la base del control de esta enfermedad. Las vacunas utilizadas para el control de IBDV son las convencionales inactivadas o vivas atenuadas, las de complejos inmunes y las vectorizadas (recombinantes). Todas las vacunas vectorizadas expresan la proteína VP2 de IBDV, componente mayoritario de la cápside viral y antígeno principal contra el cual está dirigida la respuesta inmune del hospedador. En este trabajo de Tesis se evaluó la eficiencia de la inmunización de vectores virales no replicativos que expresan la proteína VP2 de IBDV en pollos SPF (certificados como libres de patógenos específicos). Se utilizaron vectores basados en el virus vaccinia Ankara modificado (MVA) y en adenovirus humano tipo 5 (AdHu5/ΔE1-ΔE3). En primer lugar, se confirmó que el vector viral basado en MVA no infecta productivamente a los pollos. Esto se determinó a través del estudio de biodistribución luego de la aplicación de MVA por vía subcutánea en el ala (no indujo formación de lesiones nodulares) o por vía intramuscular en la pata (se detectó el genoma viral únicamente en el sitio de inoculación y hasta las 24 h post infección). El vector MVA-VP2 fue obtenido previamente en nuestro laboratorio, y en este trabajo se obtuvo el adenovirus recombinante AdHu-VP2. Para ello, se implementó el sistema de dos componentes: i) el vector de expresión pAd/CMV/V5/DESTTM y, ii) las células HEK 293A. Los virus recombinantes obtenidos son incompetentes para la replicación en la mayoría de las células de mamíferos o aves debido a la ausencia de los genes que codifican para las proteínas esenciales E1 y E3, pero en el laboratorio se amplifican en cultivos de células HEK 293A (aportan en trans las dos proteínas indispensables para la replicación viral). Posteriormente, se evaluó la protección frente al desafío con IBDV conferida por una única inmunización con MVA-VP2 en pollos SPF. Las aves fueron inmunizadas con distintas dosis (5,2 x 103 UFP u 8 x 105 UFP) por vía i.m. La dosis baja protegió parcialmente mientras que la dosis alta indujo protección contra IBDV. En este último caso, se observó que el daño histopatológico en BF fue leve (score promedio de 2) y el título de IBDV en BF disminuyó significativamente respecto del cuantificado en el grupo de aves inmunizadas con virus MVA recombinantes que expresan una proteína no relacionada (MVA-GFP). Luego, se evaluó la protección frente al desafío con IBDV con un esquema de inmunización prime-boost heterólogo combinando AdHu-VP2 (día 1 de edad) y MVA-VP2 (día 11 de edad). Se observó que AdHu-VP2 no induce protección contra IBDV, pero fue capaz de primar la respuesta inmune, que fue potenciada por la aplicación de la vacunación de refuerzo con MVA-VP2. La mayoría (5 de 6) de las aves vacunadas con AdHu-VP2/MVA- VP2 no presentaron lesiones histopatológicas en la BF y en el 50% de las aves de este grupo no se detectó la presencia del virus de desafío en dicho órgano. Finalmente, con el propósito de mejorar aún más los niveles de protección contra IBDV, se realizó un esquema de inmunización similar donde se aumentó 200 veces la dosis de AdHu-VP2 (1,5 x 109 UFP) aplicada al día de edad (prime) y se mantuvo constante la dosis refuerzo (boost) con MVA-VP2 (8 x 105 UFP). Los resultados obtenidos mostraron que el aumento de la dosis del prime con AdHu-VP2 no mejoró los parámetros de protección contra IBDV. En las aves protegidas no se detectaron anticuerpos específicos anti-IBDV. En conjunto, los resultados obtenidos indican que el vector viral MVA-VP2 induce una respuesta inmune específica que protege contra IBDV cuando el desafío se realiza a los 27 días de edad, momento en que las aves presentan la mayor susceptibilidad a dicho patógeno. Los parámetros de protección (definidos como cantidad de IBDV y lesiones histopatológicas en BF) mejoraron cuando se realizó un esquema de dos dosis heterólogas combinando los vectores AdHu-VP2 (6,6 x 106 UFP) y MVA-VP2 (8 x 105 UFP). A futuro, se evaluará la potencialidad del candidato vacunal MVA-VP2 para la prevención de la enfermedad de Gumboro al aplicarlo por las vías de inmunización masivas usadas en la industria avícola (in ovo o al día de edad) [fórmula aproximada, revisar la misma en el original].
Abstract:
The infectious bursal disease virus (IBDV) is the causative agent of an acute, highly contagious and globally distributed disease called Gumboro disease. It is characterized by the destruction of immature B lymphocytes in the bursa of Fabricius (BF) that culminates in the atrophy of that organ and induces immunosuppression. Between the third and sixth week of life, BF is at its maximum development, this period is the one with the greatest susceptibility to IBDV. Vaccination programs, together with farm cleaning and disinfection and strict biosecurity measures, are the basis for controlling this disease. The vaccines used to control IBDV are the conventional inactivated or live attenuated vaccines, those of immune complexes and the vectored (recombinant). All vectored vaccines express the VP2 protein of IBDV, a major component of the viral capsid and the main antigen against which the host's immune response is directed. In this thesis work, the efficacy of the immunization of non-replicative viral vectors expressing the VP2 protein of IBDV in SPF chickens (certified as specific pathogens free) was evaluated. Vectors based on modified vaccinia Ankara virus (MVA) and human adenovirus type 5 (AdHu5 / ΔE1-ΔE3) were used. First, it was confirmed that the MVA-based viral vector does not productively infect chickens. This was determined through the biodistribution study after the application of MVA subcutaneously in the wing (it did not induce formation of nodular lesions) or intramuscularly in the thigh (the viral genome was detected only in the inoculation site and up to 24 h post infection). The MVA-VP2 vector was previously obtained in our laboratory, and in this work the recombinant adenovirus AdHu-VP2 was obtained. For this, the two-component system was implemented: i) the expression vector pAd/CMV/V5/DESTTM and, ii) the HEK 293A cells. The recombinant viruses obtained are incompetent for replication in most mammalian or avian cells due to the absence of the genes that code for the essential proteins E1 and E3, but in the laboratory they are amplified in HEK 293A cell cultures (they provide in trans the two proteins essential for viral replication). Subsequently, the protection against IBDV challenge conferred by a single immunization with MVA-VP2 in SPF chickens was evaluated. The birds were i.m. immunized with different doses (5.2 x 103 PFU or 8 x 105 PFU). The low dose partially protected while the high dose induced protection against IBDV. In the latter case, it was observed that the histopathological damage in BF was slight (average score of 2) and the IBDV titer in BF decreased significantly compared to that quantified in the group of birds immunized with recombinant MVA viruses that express an unrelated protein (MVA-GFP). Then, protection against IBDV challenge was evaluated with a heterologous prime-boost immunization scheme combining AdHu-VP2 (day 1 of age) and MVA-VP2 (day 11 of age). It was observed that AdHu-VP2 does not induce protection against IBDV but was able to prime the immune response, which was enhanced by the application of the booster vaccination with MVA-VP2. The majority (5 of 6) of the birds vaccinated with AdHu- VP2/MVA-VP2 did not present histopathological lesions in the BF and in 50% of the birds of this group the presence of the challenge virus was not detected in that organ. Finally, in order to further improve the levels of protection against IBDV, a similar immunization scheme was carried out with a 200-fold increase of the dose of AdHu-VP2 (1.5 x109 PFU) applied to the day of age (prime) and the booster dose (boost) with MVA-VP2 (8 x105 PFU) was kept constant. The results obtained showed that increasing the dose of the prime with AdHu-VP2 did not improve the protection parameters against IBDV. Specific anti-IBDV antibodies were not detected in protected birds. Altogether, the results obtained indicate that the MVA-VP2 viral vector induces a specific immune response that protects against IBDV when the challenge is carried out at 27 days of age, a time when the birds have the highest susceptibility to this pathogen. Protection parameters (defined as the amount of IBDV and histopathological lesions in BF) improved when a two-dose heterologous schedule was performed combining the vectors AdHu-VP2 (6.6 x 106 PFU) and MVA-VP2 (8 x 105 PFU). In the future, the potentiality of the MVA-VP2 vaccine candidate for the prevention of Gumboro disease will be evaluated when applied by the massive immunization routes used in the poultry industry (in ovo or at day of age) [fórmula aproximada, revisar la misma en el original].
Citación:
---------- APA ----------
Cardona, Romina. (2021). Evaluación de inmunógenos basados en vectores virales no replicativos para la prevención de la enfermedad de Gumboro. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7220_Cardona
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Cardona, Romina. "Evaluación de inmunógenos basados en vectores virales no replicativos para la prevención de la enfermedad de Gumboro". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2021.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7220_Cardona
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