Predicción bioinformática en la determinación de epítopos del virus del síndrome reproductivo y respiratorio porcino (vPRRS)

Investigadores del CReSA han descrito por primera vez (Vaccine) regiones antigénicas del vPRRS reconocidas por células T mediante la aplicación de herramientas bioinformáticas y posterior análisis inmunológico. Los resultados obtenidos contribuyen a mejorar el conocimiento de la respuesta inmune celular frente al virus.

El vPRRS supone uno de los mayores desafíos en el campo de la inmunología veterinaria, ya que muchos de los aspectos de la respuesta inmune que se desarrolla frente al virus son poco o nada conocidos. Hasta el momento, numerosos estudios han hecho hincapié en el papel de los anticuerpos neutralizantes y de la inmunidad mediada por células en la protección. Sin embargo, existe un conocimiento muy limitado acerca de la localización de los epítopos de las células T. El desarrollo de nuevas y más eficaces vacunas pasa por aumentar el conocimiento sobre qué parte del virus induce una respuesta inmune protectiva.

Aplicar la metodología clásica, es decir sintetizar y analizar centenares de péptidos solapados a lo largo de todo el genoma del vPRRS, supone una tarea ardua y costosa económicamente, más cuando se desconoce totalmente la región o regiones donde se podrían localizar los epítopos. Alternativamente, realizar una predicción de dicha localización utilizando herramientas bioinformáticas es extremadamente barato, nos ayuda a realizar a priori una primera cribay, por tanto, restringe notablemente el número de péptidos que debemos sintetizar y examinar en el laboratorio.

Por esta razón, investigadores del CReSA seleccionaron in silico como posibles epítopos un total de 14 péptidos a partir de las secuencias de las ORFs (open reading frame) 4, 5 y 7. Posteriormente, éstos fueron sintetizados y evaluados en el laboratorio. Estos péptidos fueron escogidos por presentar una mayor puntuación en todas las herramientas bioinformáticas aplicadas, y por tanto, por ser a priori los que tenían una mayor probabilidad de ser inmunológicamente relevantes. Con el objeto de detallar con mayor precisión la localización de los epítopos y aumentar la especificidad de las pruebas, se evaluaron las respuestas celulares frente a estos péptidos (medición de IFN-γ) en muestras procedentes de cerdos vacunados con una vacuna comercial y también en cerdos vacunados con vacunas de ADN de las ORFs 4, 5 y 7.

Los resultados obtenidos se resumen a continuación:

  • La metodología aplicada es útil, ya que 8 de los 14 péptidos finalmente sintetizados fueron reconocidos en el ensayo inmunológico (57%). Además, se confirma la localización de los epítopos de la ORF 5 descritos previamente por investigadores de la Universidad de Illinois, quienes habían utilizado unas cepas y una metodología diferentes (Vashisht et al., 2008).
  • Se han localizado nuevos epítopos de células T en el virus, tanto en la proteína N (ORF 7) como, en un menor grado, en la GP4 (ORF 4) y en la GP5 (ORF 5).
  • Usando un amplio banco de datos de secuencias del virus, en la que se incluyeron tanto cepas pertenecientes a los subtipos del genotipo I (europeo) como cepas del genotipo II (americano), se ha demostrado que algunos de los epítopos descritos son comunes a todas las cepas y que, por tanto, deberán considerarse en la creación futura de vacunas de tercera generación.

Este trabajo ha sido publicado recientemente como “Díaz I, Pujols J, Ganges L, Gimeno M, Darwich L, Domingo M, Mateu E. In silico prediction and ex vivo evaluation of potential T-cell epitopes in glycoproteins 4 and 5 and nucleocapsid protein of genotype-I (European) of porcine reproductive and respiratory syndrome virus. Vaccine. 2009 Sep 18;27(41):5603-11”.

Se trata del primer artículo que aplica la combinación de herramientas bioinformáticas y de análisis inmunológicos en la evaluación de la respuesta inmune mediada por células en una especie doméstica.

Para contactar con  el autor de este artículo:

Iván Díaz Luque
Investigador
Unidad de Inmunología (CReSA)
Correo electrónico: ivan.diaz@cresa.uab.cat
Teléfono: +34 93 581 10 46
Fax: +34 93 581 44 90
Edifici CReSA. Campus UAB
08193 Bellaterra (Barcelona) Spain

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