Biotecnología: una arma eficaz ante el reto del vPRRS (Parte II)

La aparición del vPRRS trajo consigo un gran problema para la industria porcina, debido a las cuantiosas pérdidas económicas que causa. Como consecuencia de ello, se ha trabajado en el desarrollo de vacunas y estrategias de control del virus en el campo.

La bioinformática es un campo interdisciplinario que se ocupa de los problemas biológicos usando herramientas computacionales y hace que sea posible la rápida organización y análisis de los datos biológicos. Este campo también puede ser denominado biología computacional y puede definirse como "la conceptualización de la biología en término de moléculas, y a continuación, la aplicación de técnicas informáticas para comprender y organizar la información asociada a estas moléculas a gran escala". La bioinformática desempeña un papel clave en diversas áreas, tales como la genómica funcional, la genómica estructural y la proteómica, y forma un componente clave en el sector de la biotecnología y la farmacéutica.

Método analítico por el que se mide la emisión de múltiples fluorescencias y la dispersión de la luz de células o partículas microscópicas, alineadas mediante una corriente líquida laminar, cuando son presentadas en una y a gran velocidad frente a una o múltiples fuentes de iluminación (Imagen 1) (Imagen 2). En lo que respecta al estudio de la inmunología, que es de gran ayuda para entender un poco más el vPRRS, es necesario recordar las dos ramas del sistema inmunológico (Imagen 3). En base a esto, se puede hacer un estudio de las subpoblaciones linfocitarias para determinar la eficiencia de una vacuna, o como después vamos a ver, detectar las células presentes en un cuadro de PRRS en una granja.

Evaluación inmunológica por Citometría de Flujo de la Vacuna de Cólera Porcina (6 días post-desafío)

El cuadro es una evaluación inmunológica por Citometría de Flujo de la Vacuna de Cólera porcina (6 días post-desafío), donde se observa un incremento de CD8+ con una dilución de 1/1 y como el sistema inmunológico celular de los lechones no vacunados es menor. Este fue un trabajo realizado por el laboratorio FARVET en colaboración con la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la UNICA.

En el caso del PRRS se hizo un estudio interesante donde se identificaron, localizaron y cuantificaron células positivas a PRRS y células apoptóticas en el endometrio/placenta en cerdas inoculadas a 90 días de gestación y sacrificadas 10 días después. A los 10 días post inoculación, el vPRRS pasó de los lechones a todas las cerdas. Además, se encontró que las placentas tenían mayor número de virus que el endometrio. Asimismo, se pudo detectar más células CD163+ y Sn+(las células diana de la infección por vPRRS) en el endometrio y placenta recogida a 90 y 110 días de gestación (Li et al., 2014). Esto explica en parte, por qué la infección congénita está básicamente restringida al final de la gestación. Entonces, gracias a estos estudios y otros que se pueden hacer mediante Citometría de Flujo, se podría investigar la recomendación para activar la repuesta de anticuerpos neutralizantes del virus antes de los 80 días de gestación, cuando las cerdas se convierten en susceptibles a la infección placentaria/transplacentaria.

La vacunación de nulíparas con una vacuna viva antes de la inseminación o durante la fase inicial de la gestación, con una potenciación posterior con la nueva vacuna inactivada, puede ofrecer nuevas perspectivas a la prevención de los problemas reproductivos inducidos por vPRRS, Uladzimir Karniychuk (2014).

Hay algo importante que con Citometría de Flujo podemos investigar, es el hecho que debemos aclimatizar hembras y lechones como fuentes de virus, considerando que los lechones de cuatro a 12 semanas de vida son en quienes se produce mayor recirculación viral; y por lo tanto, son animales que poseen mayores posibilidades de infectar cerdos susceptibles. En base a este principio, sería interesante estudiar el comportamiento de la inmunología celular que subpoblaciones linfocitarias nos puedan indicar la susceptibilidad a esta enfermedad, entre otros trabajos, Ramírez (2005).

Sería interesante verificar, mediante Citometría de Flujo, el fenotipo de células T secretoras de IFN–γ en respuesta al vPRRS, ya que parece consistir de linfocitos CD4+CD8+ de memoria y CD4+ cooperadoras, como dice Meier (2003).

Las células madre (SC) se definen como aquellas que, independientemente de su origen ontogénico y tisular, tienen capacidad de dividirse y generar células hijas con sus mismas características (división simétrica) o bien originar células progenitoras (división asimétrica), las cuales pueden dar lugar a células diferenciadas, (Figura). Ratajczak et al., 2008).

El virus del PRRS es estable en medios de cultivo con un pH de 7.5 durante largos períodos de tiempo, si se mantiene a temperaturas de -70° C o -20° C (Prieto y Castro, 1998).

El aislamiento del virus se realiza en macrófagos alveolares pulmonares (MAPs) o sublíneas de riñón de mono MA-104. Pero, existe un efecto citopático del PRRS muy evidente en MAPs tras cinco días de incubación, pero en las líneas celulares es leve y requiere uno o más pases en cultivo. No todas las cepas tienen la misma capacidad de replicación en todos los tipos celulares, el uso del MAPs es necesario para la detección de la mayoría de cepas de genotipo europeo, por lo que se recomienda que al menos en estos casos sean usados dos tipos de cultivos celulares (Dewey et al., 2000, Yoon et al., 2003).

Para producir una vacuna en cultivo celular es importante la biotecnología, ya que se usará un biorreactor para producir elementos de producción almacenados y sujetos a control, short lead times, capacidad de producción adaptable a demanda. El sistema cerrado es adecuado para vacunas pandémicas. Se obtendrá calidad de fabricación: células sin virus contaminantes, medios químicos sin suero animal ni proteínas extrañas. Niveles de endotoxinas menores y últimos estándares de calidad. Se puede usar para preparar vacunas de subunidades purificadas, buena tolerabilidad sin proteína animal, disponibilidad en caso de emergencia, bases para óptimas coincidencias entre cepas vacunales y virus circulantes.

La aparición del vPRRS trajo consigo un gran problema para la industria porcina, debido a las cuantiosas pérdidas económicas que causa. Como consecuencia de ello, se ha trabajado en el desarrollo de vacunas y estrategias de control del virus en el campo. Actualmente, se comercializan dos vacunas que involucran virus atenuado e inactivado. Aunque estas vacunas han sido ampliamente utilizadas en el campo, los estudios realizados analizando la respuesta inmune muestran que estas son ineficientes para prevenir la infección. Sin embargo, en algunas granjas han tenido buenos resultados en el control de la enfermedad, no obstante la vacuna comercial de virus vivo modificado vPRRS, al utilizarse en granjas, ha introducido nuevas cepas de virus. Tal fue el caso en Dinamarca en 1996, pues el virus al estar solo atenuado puede provocar infección en los cerdos. La falta de control del vPRRS en la mayoría de las granjas infectadas ha provocado que se desarrollen estrategias alternas para el control de la enfermedad. Sin embargo, estas estrategias, aun cuando ayudan en el control de la enfermedad no resuelven el problema de raíz. Por ello, se crearon nuevos prototipos de vacunas que incluyen vacunas de ADN, diferentes sistemas de expresión de antígenos de vPRRS, desarrollo de clonas infecciosas, etc. Estas estrategias han contribuido al conocimiento de distintos antígenos que inducen un título alto de AN, así como un número significativo de células productoras de IFN–γ; también se han localizado los epítopes que favorecen estas respuestas. Sin embargo, a pesar de los adelantos logrados, aún no se cuenta con una vacuna contra el vPRRS que logre una respuesta óptima contra el virus. Flores et al., 2010.

Una de las estrategias más estudiadas para mejorar las vacunas es la de administrar junto a la vacuna convencional una citoquina recombinante, un plasmidio que codifique para dicha citoquina con la que más se trabaja son la IL- 12 (Wee et al., 2001 y el IFN-a (Meier et al., 2004)

Se han producido proteínas recombinantes del vPRRS, correspondientes a las ORFs 2 a 7 del vPRRS, aislado en España (PRRS-Olot) en un sistema de expresión de baculovirus recombinantes multiplicados en un cultivo de células de un huésped permisivo. Estas proteínas recombinantes son adecuadas para formular vacunas capaces de proteger eficazmente al ganado porcino del vPRRS, así como para preparar kits de diagnóstico adecuados para detectar, tanto la presencia de anticuerpos que reconocen al vPRRS como la presencia del vPRRS en una muestra biológica porcina.

Por lo complicado que es el vPRRS, deben explorarse nuevas estrategias, tanto en el uso de nuevos vectores como en las cepas del virus, las proteínas o péptidos involucrados, como respuesta, con la finalidad de desarrollar una vacuna más eficaz y segura.