Nuevos avances en el desarrollo de vacunas frente a la peste porcina africana

Abstract

[spa] La peste porcina africana (PPA) es una enfermedad hemorrágica altamente infecciosa que afecta principalmente a cerdos domésticos, causando verdaderos estragos en la producción porcina en los países afectados. El agente causal de la enfermedad, el virus de la peste porcina africana (VPPA), es extremadamente complejo e infecta tanto a suidos salvajes como domésticos y a las garrapatas del género Ornithodoros. A día de hoy, no existe una vacuna eficaz contra el VPPA, por lo que su erradicación depende de un diagnóstico rápido de la enfermedad acompañado del sacrificio de los animales infectados y/o expuestos al virus. Asimismo, existe un gran desconocimiento tanto sobre los mecanismos de protección implicados frente al VPPA, como respecto a los antígenos del virus potencialmente protectores, lo que dificulta aún más el desarrollo de estrategias vacunales efectivas.

Así pues, dos fueron los principales objetivos de este trabajo. Primero, el desarrollo de nuevas estrategias vacunales frente a la PPA, caracterizando tanto el grado de protección alcanzado como los mecanismos y antígenos implicados en la misma. Segundo, la propuesta de un modelo de protección homóloga con virus atenuado que permitiera profundizar en el conocimiento de los mecanismos implicados tanto en protección como en inmunopatogenia.

Los principales logros alcanzados se pueden resumir en: i) la caracterización, por primera vez en el caso del VPPA, de dos epítopos T-CD8+ con capacidad protectora, ambos localizados en la hemaglutinia (HA) del virus; ii) la demostración del enorme potencial de la estrategia de inmunización con librerías de expresión (ELI) utilizada, diseñada expresamente para optimizar una respuesta T-CD8+ específica, revelando su utilidad tanto para obtener niveles de protección nunca antes alcanzados con vacunas DNA, como para caracterizar nuevos antígenos virales capaces de estimular una respuesta T-CD8+ protectora; y iii) la puesta a punto de un modelo de protección homóloga utilizando un virus atenuado que ha permitido ratificar la relevancia de la respuesta celular en protección, esclareciendo los mecanismos implicados tanto en protección como en la inmunopatogenia asociada a la infección con cepas de VPPA altamente virulentas.

Estamos convencidos de que los avances obtenidos durante esta Tesis Doctoral facilitarán el diseño más racional de futuras vacunas frente a la PPA.

[eng] African swine fever (ASF) is a fatal highly-infectious hemorrhagic disease which affects domestic and European wild pigs, albeit African wild boars and ticks from genus Ornithodoros can also be unapparently infected. ASF has a devastating effect on porcine production causing major economic impacts on the affected countries. The causal agent of the disease, African swine fever virus (ASFV), is an extremely complex virus and, unfortunately, against which there is no effective vaccine available. Consequently, ASF-eradication relies on its rapid diagnostic and the culling of the infected and/or exposed pigs. Little is known about both the mechanisms of protection and the potentially protective ASFV-viral antigens. Therefore, developing an efficient vaccine against ASFV is a must.

The present study had two main objectives. On one hand, to develop new vaccine strategies against ASF, characterizing both the degree of protection achieved and the mechanisms and antigens involved in such protection. And, on the other hand, the proposal of an attenuated viral strain as the ideal model to deeply characterize the mechanisms implicated in homologous protection and for comparative immunopathogenesis studies.

The main findings obtained can be summarized as follows: i) the characterization, for the first time in the case of ASFV, of two CD8+-protective epitopes, located in the viral hemagglutinin (HA); ii) the statement of the huge potential of an expression library immunization (ELI) as a vaccine strategy when designed to optimize a CD8+-specific response, such strategy has allowed us to obtain the highest levels of protection achieved using DNA-vaccines and to characterize new protective CD8+-antigenic determinants within the ASFV genome; and iii) the optimization of an animal model to characterize the mechanism involved in homologous protection based on the immunization with an attenuated viral strain, which has allowed us to ratify the relevance of the Tcell-response in the achieved protection, elucidating the specific mechanisms implicated in both the protection afforded by attenuated virus and the immunopathogenesis associated with the infection with highly pathogenic ASFV strains.

We are convinced that the results obtained during the present Ph.D. Thesis will facilitate the design of more rational vaccines against ASF in the future.