Evaluación de respuesta inmune protectiva de péptidos sintéticos derivados de proteínas de superficie de Mtb H37Rv en un modelo murino para el diseño de una vacuna contra tuberculosis

Abstract

La tuberculosis sigue siendo una enfermedad de alto impacto en salud pública, se considera que un tercio de la población mundial se encuentra infectada con Mycobacterium tuberculosis, bacilo transmitido por vía aérea al inhalar aerosoles de individuos con la enfermedad activa. A pesar de los grandes esfuerzos por desarrollar mejores métodos de prevención, diagnóstico, profilaxis y tratamiento de la tuberculosis, hasta ahora no se cuenta con una solución eficiente frente a esta enfermedad. Además, actualmente la única medida preventiva contra la tuberculosis es la vacuna obtenida de Mycobacterium bovis BCG de eficacia variable que no confiere protección en adultos contra tuberculosis pulmonar. Es así como en la Fundación Instituto de Inmunología de Colombia, FIDIC, se ha propuesto una novedosa metodología en el diseño de vacunas sintéticas contra diferentes organismos patógenos, dentro de los cuales se encuentra Mycobacterium tuberculosis. Esta propuesta se basa en la identificación de secuencias peptídicas derivadas de proteínas de superficie de Mycobacterium tuberculosis que puedan estar involucradas en interacciones hospedero-patógeno importantes para la infección de células blanco. Se ha determinado que estas secuencias no son inmunogénicas, es decir, que no son reconocidas por el sistema inmune del hospedero humano. Por esta razón, dichos péptidos deben ser modificados en su secuencia para producir cambios estructurales que permitan una mejor presentación a moléculas del sistema inmune y la posterior generación de una respuesta eficiente contra el patógeno. Hasta ahora, esta aproximación ha sido aplicada al estudio de diversas proteínas de superficie de Mycobacterium tuberculosis H37Rv encontrando un pool de péptidos derivados de éstas que pueden ser considerados como posibles candidatos en el diseño de una vacuna sintética contra tuberculosis. En este trabajo se realizaron ensayos in vitro que permitieron evaluar la actividad protectiva de los péptidos, empleando la metodología de cocultivo que mostró que los esplenocitos obtenidos a partir de ratones inmunizados con los péptidos sintéticos 40400 y 40448 son capaces de controlar el crecimiento intracelular de Mycobacterium tuberculosis H37Rv en macrófagos murinos infectados. Se determinó la producción de citoquinas relacionadas con la diferenciación de linfocitos T que indica la activación de la respuesta inmune celular y el control de la infección in vitro; además, la presencia de anticuerpos en los sueros de los ratones inmunizados con los péptidos, que indica la activación de una respuesta inmune humoral

Abstract: Tuberculosis continues being a disease having a high impact on public health; it is considered that a third of the world’s population is infected by Mycobacterium tuberculosis, a bacillus which is transmitted by air when inhaling aerosol droplets from individuals having active disease. Despite great efforts having been made at developing better tuberculosis prevention, diagnosis, prophylaxis and treatment methods, no efficient solution to this disease has yet been found. The only currently available preventative measure against tuberculosis is the vaccine obtained from Mycobacterium bovis BCG; it has variable efficacy which does not confer protection against pulmonary tuberculosis on adults. The Fundación Instituto de Inmunología de Colombia (FIDIC) has thus proposed a novel methodology for designing synthetic vaccines against different pathogenic organisms, including Mycobacterium tuberculosis. This proposal is based on identifying peptide sequences derived from Mycobacterium tuberculosis surface proteins which might be involved in the host-pathogen interactions which are needed for target cell infection. It has been determined that these sequences are not immunogenic (i.e. they are not recognised by a human host’s immune system). Such peptides’ sequences must thus be modified to produce structural changes enabling better molecule presentation to the immune system, subsequently inducing an efficient response against the pathogen. This approach has so far been applied to studying several Mycobacterium tuberculosis H37Rv surface proteins; a pool of peptides derived from them has been found, representing candidates when designing a synthetic anti-tuberculosis vaccine. In vitro tests were carried out in this work which enabled such peptides’ protection-inducing activity to be evaluated; this involved using co-culture methodology which showed that splenocytes obtained from mice immunised with some of the synthetic peptides were able to control Mycobacterium tuberculosis H37Rv intracellular growth in infected murine macrophages. It was determined that the production of cytokines related to T-lymphocyte differentiation indicated the activation of the cellular immune response and control of the infection in vitro. The presence of antibodies in the sera of mice immunised with these peptides indicated the activation of a humoral immune response.