Thesis
Vacinas experimentais para febre amarela como modelo de estudo de novos adjuvantes
Registro en:
CAJARAVILLE, Ana Carolina dos Reis Albuquerque. Vacinas experimentais para febre amarela como modelo de estudo de novos adjuvantes. 2019. 150 f. Tese (Doutorado em Biologia Celular e Molecular)-Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2019.
Autor
Cajaraville, Ana Carolina dos Reis Albuquerque
Resumen
A vacina de febre amarela atenuada é uma das mais bem-sucedidas já desenvolvidas. Entretanto, restrições de administração para pacientes imunodeprimidos e raros eventos adversos associados são desvantagens que motivam o desenvolvimento de vacinas mais seguras. À medida que aumenta a segurança, a imunogenicidade diminui na ausência de replicação viral. Nesse contexto, adjuvantes são elementos chave na ativação da imunidade inata para modulação das respostas adaptativas e proteção. Adjuvantes de diferentes naturezas e mecanismos de ação têm sido estudados: imunoestimuladores como agonistas de TLR, carreadores de antígenos e agentes de efeito depósito. Nesse estudo pretendemos identificar adjuvantes promissores para o desenvolvimento de novos candidatos vacinais para febre amarela. Para isso, camundongos C57BL/6 foram imunizados com diferentes formulações de antígenos modelo (vírus inativado e proteínas de envelope recombinantes produzidas em diferentes sistemas de expressão) com os adjuvantes: Al(OH)3; Addavax (emulsão baseada em esqualeno); combinações de Al(OH)3 e Flagelina FliC (agonista de TLR5); e CAF01 (nanopartícula) em esquema de 2 doses (D0 e D28) ou 3 doses (D0, D14 e D28). Após a imunização, os camundongos foram desafiados com inóculo letal do vírus de febre amarela por via intracerebral para determinar as taxas de sobrevivência. Os soros foram analisados por ELISA e PRNT50 para detecção dos títulos de IgG total e anticorpos neutralizantes O vírus FA17DD inativado apresentou o melhor desempenho como antígeno modelo, sendo capaz de induzir 100% de proteção ao desafio após imunização com 2 doses na formulação com o adjuvante Addavax e 70% de proteção na formulação com hidróxido de alumínio. Os demais adjuvantes avaliados (Al(OH)3/ Flagelina FliC e CAF01) não foram capazes de gerar incremento de proteção com os antígenos avaliados. As formulações experimentais com melhor desempenho (FA17DD inativado/Addavax e FA17DD inativado/Al(OH3) foram avaliadas em um segundo ensaio para melhor caracterização das respostas imunológicas envolvidas na proteção. Ambas foram capazes de induzir apenas níveis basais de anticorpos neutralizantes; porém altos títulos de IgG para o vírus da febre amarela com predomínio do subtipo IgG1. A caracterização das respostas celulares locais (ELISpot citocinas e células B) no sítio de inoculação nos tempos pré e pós-desafio revelou níveis superiores de IFN\03B3 nos animais sobreviventes. Após o desafio, todos os animais sobreviventes apresentaram altos títulos de anticorpos neutralizante e IgG total, com incremento do subtipo IgG2a. O uso de Addavax como adjuvante para vacinas não vivas para febre amarela surge como uma alternativa promissora de induzir proteção com menor número de doses. A aplicação do modelo de desafio murino para febre amarela na avaliação de novos adjuvantes se mostrou uma abordagem promissora para a avaliação de novos adjuvantes para uso neste modelo, bem como na geração de conhecimentos extrapoláveis para outros candidatos vacinais em desenvolvimento. Attenuated Yellow Fever vaccine is one of the most successful vaccines ever developed. Nonetheless, restrictions of administration to immunosuppressed and rare adverse events are drawbacks that stimulate the development of safer non-live approaches. As safety increases, however, immunogenicity decreases due to the lack of viral replication. In this context, adjuvants are key elements to activate innate immunity and shape the desired adaptative responses and protection. Adjuvants of different natures and mechanisms of action have been studied: immune potentiators like TLR agonists, antigen carriers and depot effect agents. In this study, we intend to identify promising adjuvants for development of vaccine candidates for yellow fever virus (YFV). C57BL/6 mice were immunized with different model antigens (inactivated virus and recombinant envelope proteins produced in different expression systems) formulated with different adjuvants: Al(OH)3; Addavax (squalene-based emulsion), a combination of Al(OH)3 and Flagellin FliC (TLR5 agonist); CAF01 (nanoparticle) in 2- dose (D0 and D28) or 3-dose (D0, D14 and D28) schedules. After imunization, mice were challenged by lethal intracranial inoculation of YFV to determine survival rates. Sera were analysed by ELISA and PRNT50 for detection of total IgG and neutralizing antibodies against YFV. The inactivated FA17DD virus presented the best performance as a model antigen, being able to induce 100% of protection after immunization in 2-dose schedule in the formulation with Addavax; and 70% protection in the formulation with aluminum hydroxide. The other adjuvants evaluated (Al (OH) 3 / Flagellin FliC and CAF01) were not able to induce protection with the evaluated antigens. The best performance experimental formulations (FA17DD inactivated / Addavax and FA17DD inactivated / Al (OH3)) were evaluated in a second experiment to better characterize the immunological responses involved in protection. Both of which were able to induce only basal levels of neutralizing antibodies, but high titers of IgG against yellow fever virus, with predominance of IgG1 subtype. The characterization of the local cellular responses (ELISpot cytokines and B cells) at the inoculation site in the pre- and post-challenge times revealed higher levels of IFNγ in the surviving animals. After challenge, all survivors developed high titers of neutralizing antibody and total IgG, with predominance of IgG2a subtype. The use of Addavax as adjuvant for non-live yellow fever vaccines appears as a promising alternative to induce protection and dose spare. The application of the murine challenge model to yellow fever in the evaluation of new adjuvants has proved to be a promising approach for the evaluation of new adjuvants for use in this model, as well as the generation of knowledge applicable for other vaccine candidates in development.
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