Ensayo de inmunogenicidad y toxicidad aguda del candidato vacunal contra el cólera vax-COLER® / Immunogenicity and acute toxicity assay of the vaccine candidate against cholera vax-COLER®

Para el control y prevención del cólera humano se han llevado a cabo diferentes estrategias, entre las cuales, la vacunación es una de las medidas más eficaces. La evaluación preclínica de candidatos vacunales requiere de la demostración de la seguridad de los mismos, para lo cual los estudios toxicológicos son determinantes, al ser obligatorios y altamente regulados. Este estudio tuvo como objetivo demostrar la relevancia de las ratas Sprague Dawley como biomodelo a través de su respuesta inmunológica al candidato vacunal contra el cólera, vax-COLER®, utilizando la técnica de determinación de anticuerpos vibriocidas. Además, evaluar los efectos toxicológicos locales y sistémicos por la administración de una dosis de vax-COLER® a través de la evaluación de síntomas, del consumo de agua y alimentos, el peso corporal y estudios anatomopatológicos. La vacuna vax-COLER® resultó inmunogénica y no evidenció síntomas ni muertes, no hubo cambios en el peso corporal y los consumos de agua y alimentos se comportaron de forma similar entre todos los grupos. Los estudios anatomopatológicos solo mostraron cambios a nivel histológico en los ganglios linfáticos mesentéricos y placas de Peyer de los animales vacunados, con presencia de hiperplasia de los folículos secundarios subcapsulares, hallazgo que difirió significativamente con el resto de los grupos. Se concluye que la vacuna vax-COLER® es inmunogénica en ratas Sprague Dawley, demostrando la relevancia del biomodelo para la evaluación de la seguridad preclínica y que la aplicación de una dosis no produjo efectos tóxicos agudos generales ni locales(AU)

Different strategies have been carried out for the control and prevention of human cholera. Vaccination is one of the most effective strategies. Preclinical evaluation of vaccines needs to prove their safety; whereby toxicological studies are decisive. They are mandatory and highly regulated. This study was aimed to demonstrate the relevance of Sprague Dawley rats as a biomodel, through the immunological response to vax-COLER® cholera vaccine, using the technique of determination of vibriocidal antibodies. In addition, local and systemic toxicological effects were evaluated after administration of a dose of vax-COLER®; through the evaluation of symptoms, water and food consumption, body weight and anatomopathological studies. The vax-COLER® vaccine was immunogenic and showed no symptoms or deaths. No changes in body weight were detected, and food and water consumption were similar among all groups. The anatomopathological studies showed histological changes in the mesenteric lymph nodes and Peyer's patches of the vaccinated animals, with hyperplasia of the subcapsular secondary follicles, finding that differed significantly from the rest of the groups. It is concluded that vax-COLER® vaccine is immunogenic in Sprague-Dawley rats, demonstrating the relevance of the biomodel for the evaluation of preclinical safety, as well as that the application of a single dose did not produce acute general or local toxic effects(AU)

Una vacuna de vesículas de membrana externa de Vibrio cholerae es aún una promesa: Caracterización proteómica / Outer membrane vesicle vaccine from Vibrio cholerae is still a promise: Proteomic characterization

Las epidemias de cólera afectan a un gran número de países africanos, asiáticos y del Caribe. Los cambios climatológicos y las constantes migraciones hacen que esta enfermedad se extienda, por lo que resulta necesario disponer de vacunas protectoras. En el presente trabajo se caracterizó una nueva vacuna de vesículas de membrana externa (VMEs) obtenidas de Vibrio cholerae O1 biotipo El Tor serotipo Ogawa cepa C7258, en el Instituto Finlay de vacunas (Cuba), a través de métodos proteómicos. Se identificaron 53 proteínas presentes en las VME (4 proteínas por banda electroforética) separadas por electroforesis unidimensional (1D) y digeridas con tripsina. Los fragmentos obtenidos fueron separados por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) acoplada a espectrometría de masa, secuenciados e identificados mediante bases de datos de proteínas Swiss-Prot y TrEMBL. El patrón proteico obtenido presentó algunas de las proteínas (12 proteínas citoplasmáticas y 5 proteínas de membrana externa) sugeridas dentro del proteoma de buena calidad para candidatos vacunales. Se estudiaron las mejores condiciones para la separación de las proteínas a través de electroforesis bidimensional. Las VME evaluadas cuentan con una composición fundamentada en proteínas necesarias para garantizar una respuesta inmune que proteja contra Vibrio cholerae O1 biotipo El Tor serotipo Ogawa.

Cholera epidemics affect a large number of African, Asian and Caribbean countries. The climate changes and the constant migrations cause this disease to spread, making it is necessary to obtain protective vaccines. In the present work, a new vaccine of outer membrane vesicles (OMV) from V. cholerae O1 El Tor biotype Ogawa serotype strain C7258 at Finlay Institute of vaccines (Cuba) was characterized by proteomic methods. A total of 53 proteins present in the OMV (approximate ratio of 4 proteins by electrophoresis band) were identified, separated by one dimension electrophoresis and digested by tripsin method. The fragments were separated by high performance liquid chromatography (HPLC) coupled to mass spectrometry, sequenced and identified, using Swiss-Prot and TrEMBL protein databases. The pattern showed some proteins (12 cytoplasmic proteins and 5 outer membrane proteins) suggested within the highest quality proteome for vaccine candidate. The best conditions for proteins separation by two dimension electrophoresis were studied. The OMV composition was based on proteins described to the immunity response and protection against V. cholerae O1 El Tor biotype Ogawa serotype.

As epidemias de cólera afetam um grande número de países africanos, asiáticos e caribenhos. As mudanças climáticas e as constantes migrações fazem com que esta doença se espalhe, portanto é necessário ter vacinas protectoras. No presente trabalho, uma nova vacina de vesículas de membrana externa (VMEs) obtidas de Vibrio cholerae 01 biotipo El Tor sorotipo Ogawa cepa C7258, no Instituto de Vacinas Finlay (Cuba), através de métodos proteômicos. Foram identificadas 53 proteínas presentes nas VME (4 proteínas por banda eletroforética) separadas por eletroforese unidimensional (1D) e digeridas com tripsina. Os fragmentos obtidos foram separados por cromatografia de alta resolução (HPLC) acoplada a espectrometria de massa, sequenciados e identificados usando bancos de dados de proteínas Swiss-Prot e TrEMBL. O padrão proteico obtido apresentou algumas das proteínas (12 proteínas citoplasmáticas e 5 proteínas de membrana externa) sugeridas dentro do proteoma de boa qualidade para candidatos vacinais. As melhores condições para a separação de proteínas através de eletroforese bidimensional foram estudadas. As VME avaliados possuem uma composição baseada em proteínas necessárias para garantir uma resposta imune que proteja contra Vibrio cholerae O1 biotipo El Tor sorotipo Ogawa.

Ensayo clínico de reto, para evaluar una cepa candidata a vacuna contra el cólera / Challenge clinical trial for evaluation of a vaccine candidate strain against cholera

INTRODUCCIÓN: la cepa atenuada 638 Vibrio cholerae O1 El Tor, Ogawa, ha demostrado ser bien tolerada e inmunogénica por vía oral en estudios realizados en voluntarios sanos. OBJETIVO: se evaluó la protección conferida contra el cólera, en un ensayo clínico de reto, para el escalado tecnológico y farmacéutico de este candidato vacunal como ingrediente activo a escala industrial. MÉTODOS: en el estudio participaron 21 voluntarios sanos, 12 de ellos recibieron el candidato vacunal, y 9 ingirieron un placebo; 28 d después, todos recibieron una dosis infectante de una cepa virulenta de V.cholerae. RESULTADOS: la diarrea se registró en 7 de los 9 placebos, mientras que ninguno de los voluntarios vacunados presentó diarrea. Los voluntarios placebos del grupo sanguíneo O, tuvieron diarreas con mayor frecuencia e intensidad. Todos los voluntarios en el grupo placebo excretaron V. cholerae mientras que solo 3 (25 por ciento) de los 12 vacunados la excretaron. CONCLUSIONES: en este modelo de ensayo de reto, la cepa 638 demostró proteger contra la diarrea producida por una cepa virulenta de V. cholerae.

INTRODUCTION: live attenuated oral Vibrio cholerae O1 El Tor, Ogawa strain 638 has demonstrated to be well tolerated and immunogenic when administrated orally in studies carried out in healthy volunteers. OBJECTIVE: to evaluate the protection against cholera infection in a challenge clinical trial, for the technological and pharmaceutical scale-up of this vaccinal candidate as active ingredient at industrial level. METHOD: a total of 21 healthy volunteers were involved in this trial; the vaccine candidate was administered to 12 of them and the remaining nine were given the placebo. Twenty eight days later, all of them received an infective dose of a V. cholerae virulent strain. RESULTS: diarrheas were observed in 7 out of 9 placebos whereas not a single vaccinated volunteer showed diarrheas. More frequent and intense loose stools were found in the placebo volunteers with O-blood group. All volunteers in he placebo group excreted V. cholerae, but only three (25 percent) out of the 12 vaccinated volunteers did so. CONCLUSION: in this challenge clinical trial model, the 638 strain proved to protect people against the diarrhea caused by a virulent V. cholerae strain.

Antigenicidad e inmunogenicidad de una cepa inactivada de Vibrio cholerae O1 El Tor Inaba / Antigenicity and immunogenicity of inactivated Vibrio cholerae 01 El Tor Inaba

INTRODUCCIÓN: el cólera continúa siendo problema de salud, principalmente en las zonas más pobres. La mayoría de los aislamientos que se realizan al nivel mundial pertenecen a Vibrio cholerae O1 biotipo El Tor serotipo Ogawa, aunque se han reportado brotes causados por el serotipo Inaba, por lo que se aconseja que una vacuna efectiva contra la enfermedad deberá contener células o antígenos de ambos serotipos. OBJETIVO: describir las características de la cepa de V. cholerae O1 El Tor Inaba C6706 como posible cepa para la obtención de vacunas inactivadas contra el cólera. MÉTODOS: se elaboró un lote de siembra de trabajo crioconservado a - 70 ºC, se evaluó su identidad, pureza y viabilidad. La cepa fue cultivada en caldo triptona soya y su inactivación se realizó a 56 ºC durante 20 min. Se evaluó la capacidad antigénica del producto obtenido mediante western blot y ELISA de inhibición de lipopolisacárido. La inmunogenicidad en conejos, inoculados por vía intraduodenal, se determinó mediante la cinética de anticuerpos vibriocidas. RESULTADOS: el lote de siembra de trabajo mantuvo su identidad, pureza y viabilidad durante 18 meses de estudio. Se observó la presencia de los antígenos lipopolisacárido, hemaglutinina sensible a manosa y proteína de membrana externa U, en las suspensiones de células inactivadas de V. cholerae O1, no así de las subunidades A y B de la toxina colérica (CTA y CTB, respectivamente) o pilli corregulado con la toxina (TCP). Por otra parte, se obtuvieron títulos vibriocidas en los sueros de conejos, similares a la respuesta inducida por la cepa viva atenuada 638 de V. cholerae O1, candidata a vacuna oral. CONCLUSIONES: la cepa de V. cholerae O1 El Tor Inaba C6706 mostró características culturales, antigénicas e inmunogénicas que permiten considerarla como posible cepa para la obtención de vacunas inactivadas contra el cólera.

INTRODUCTION: cholera continues being a serius health problem, mainly in the poorest areas. Most of the isolations worldwide belong to Vibrio cholerae O1 biotype El Tor serotype Ogawa, although there have been reported outbreaks caused by serotype Inaba, that is why it is recommended that an effective vaccine against the illness should contain cells or antigens of both serotypes. OBJECTIVE: to describe the characteristics of the strain C6706 of V. cholerae O1 El Tor Inaba as a likely strain for the obtaining of inactivated vaccines for cholera. METHODS: a criopreserved working culture batch was made up at - 70 ºC to evaluate identity, purity and viability. The strain was cultured in tryptone soy broth and was inactivated at 56º C for 20 minutes. Antigenicity of this preparation was tested by Western Blot and ELISA inhibition test. Immunogenicity in adult rabbits, inoculated intraduodenally, was determined by means of kinetics of vibriocidal antibodies. RESULTS: the working culture batch kept their identity, purity and viability during 18 months of study. The results confirmed the presence of relevant antigens as lipopolysaccharide (LPS), mannose-sensitive hemagglutinin (MSHA) and outer membrane protein U (OmpU) in the suspension of inactivated V. cholerae O1 cells, but not cholera toxin subunits (CTA, CTB) or toxin-coregulated pili (TCP).On the other hand, vibriocidal titers were found in rabbit sera, which were similar to those previously reported for the live V. cholerae O1 strain 638, an attenuated oral vaccinal candidate CONCLUSIONS: the V. cholerae O1 El Tor Inaba C6706 strain showed cultural, antigenic and immunogenic characteristics that allow us to consider it as a possible strain for the obtaining of inactivated vaccines for cholera.

Estudio del patrón de excresión y la capacidad protectora en conejos inmunizados de forma oral con cepas atenuadas de Vibrio cholerae O1 biotipo El Tor

Con el fin de estudiar los patrones de excreción, colonización y la capacidad protectora de cepas vivas atenuadas de Vibrio cholerae O1El Tor, se inmunizaron conejos Nueva Zelandia con estas cepas y su correspondiente parental, con 2 dosis por el modelo de inoculación oral en conejos adultos. Fueron retados 2 semanas después de la segunda dosis por el modelo de intestino ligado, con cepas altamente virulentas de V. choleraeO1 serotipos Ogawa e Inaba y serogrupo O139. Se comprobó que las cepas manupuladas de forma genética no afectan los patrones de excreción, cuando se compara con su parental. Se observó en el reto una disminución en los niveles de colonización de las cepas virulentas de ambos serotipos; tanto en los conejos inmunizados con las cepas atenuadas como con la parental en comparación con animales controles inmunizados con la cepa Escherichia coli K-12, lo que indica que hubo cierto grado de protección. En el caso de los animales retados con la cepa 0139 se demostró que la protección es específica para cada serogrupo pues en este caso no se observó disminución de la colonización.

In order to study the excretion patterns, colonization and protective capacity of live sttenuated strains of Vibrio cholerae O1. E1 Tor, rabbits were immunized in New Zealand with these strains and their corresponding parental strains. 2 doses were administered by the model of oral inoculation in adult rabbits. Rabbits were rotated 2 weeks after the second dose by the model of ligated intestine with highly virulent strains of V. cholerae O1 Ogawa and Inaba serotypes and O139 serogroup. It was proved that the genetically manipulated strains do not effect the excretion patterns when they are compared with their parental strains. It was observed in the challenge a decrease in the levels of colonization of virulent strains of both serotypes, not only among the rabbits immunized with the attenuated strains, but also among those immunizedwith the parental strains in comparison with control animals immunized with the strain of Escherichia coli K-12, which means that there was certain degree of protection. In the case of the animals challenged with the O139 strain it was demonstrated that the protection is specific for each serogroup, since in this case there was no reduction of the colonization.

Caracterización de anticuerpos monoclonales que reconocen la toxina termolábil de Vibrio cholerae / Characterization of monoclonal antibodies which recognize Vibrio cholerae thermolabile toxin

Se reporta la obtención de 2 anticuerpos monoclonales que reconocen un epitope único presente en la subunidad B de la toxina termolábil de Vibrio cholerae y otro que muestra reacción cruzada con aquélla producida por algunas toxinas enteropatógenas. Se realizó la estandarización de un ensayo inmunoenzimático en fase sólida (ELISA) indirecto para el tamizaje primario y selección de los híbridos, además se le determinó el isotipo