Introducción

Desde Edward Jenner y Louis Pasteur en los siglos XVIII y XIX, hasta la erradicación de la peste bovina en la bovina y la viruela en las poblaciones humanas en el siglo XX, las vacunas han desempeñado un papel fundamental en la supervivencia, la salud y el bienestar general de los seres humanos y los animales (1-3).

El objetivo final de la vacunación es generar inmunidad humoral y/o mediada por células, induciendo así la producción de memoria inmunológica que confiere protección contra infecciones naturales posteriores. La obtención de anticuerpos neutralizantes ha sido durante mucho tiempo el objetivo principal de las vacunas, sin embargo, además de los anticuerpos neutralizantes, se ha demostrado que las respuestas inmunitarias mediadas por células T son cruciales para una protección eficaz contra patógenos como el virus de la varicela, el VIH, la tuberculosis y la malaria (4-9).

La respuesta inmune adaptativa se activa principalmente a través de la presentación de antígenos unidos a un Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC) I o II en la superficie de las células presentadoras de antígenos (APC) a las células T y las células B dentro de los órganos linfoides secundarios. Sin embargo, las células B pueden absorber partículas y antígenos sin la ayuda de APC, siempre que el antígeno sea lo suficientemente pequeño (10). El MHC-I se encuentra en todas las células nucleadas, mientras que el MHC-II se expresa exclusivamente en las células dendríticas, los macrófagos, los monocitos, las células B y las células epiteliales de la mucosa (11). Sin embargo, debido a que las células T no pueden interactuar directamente con el antígeno, el mecanismo de presentación del MHC junto con la señalización adecuada desempeña un papel fundamental en las células efectoras activadas y es particularmente importante en el desarrollo de vacunas en las que se desea una respuesta mediada por células T (12). La presentación del MHC depende de la localización intracelular del procesamiento del antígeno. Los antígenos derivados del citosol, como en el caso de las células somáticas infectadas por virus, se procesan en complejos MHC-I e interactúan con las células T CD8+, también conocidas como células T citotóxicas (CTL) que matan directamente a las células infectadas (13). Las APC también pueden presentar antígenos adquiridos exógenamente en complejos MHC-I, un proceso denominado presentación cruzada (14) y, al migrar a los ganglios linfáticos, activará CTL que migrarán fuera del ganglio linfático para eliminar las células infectadas.

Los antígenos exógenos adquiridos por endocitosis se presentan en moléculas MHC-II e interactúan con el ayudante CD4+T (T_H) células. Las células T auxiliares tienen varios destinos y funciones efectoras que están influenciadas por el tipo de señal provocada durante el cebado y la activación. Pertinente a la producción de vacunas, T-helper 1 (T_H1) Las células producen interferón-γ y factor de necrosis tumoral alfa, que potencian la función efectora de los fagocitos y aumentan la inflamación (15). Por lo tanto, la memoria T inducida por la vacuna_H1 Las células son particularmente buscadas para patógenos intracelulares. Ayudante T 2 (T_H2) las células facilitan la proliferación de células B mientras antagonizan a las T_H1 y, por lo tanto, se asocian con un aumento de las respuestas humorales y son de particular interés para las vacunas dirigidas a parásitos o respuestas alérgicas (16, 17). Células auxiliares foliculares T (T_FH) interactúan con linfocitos B que presentan antígeno en moléculas MHC-II (12, 18, 19). Solo los linfocitos B que reciben señales coestimuladoras de T_FH Las células son capaces de generar anticuerpos IgG de alta afinidad o madurar hasta convertirse en células B de memoria (20). Como tal, las vacunas destinadas a generar una memoria robusta de las células B también deben estimular las respuestas de las células T.

Las vacunas clásicas inactivadas y las vacunas vivas modificadas (IV y MLV, respectivamente), también conocidas como vacunas de primera generación, han dado a humanos y animales ventajas tanto sobre el mundo patógeno que los rodea. Estas vacunas también han tenido un impacto económico debido al éxito que se ha visto en las industrias ganaderas (21). Las vías intravenosas son seguras y relativamente baratas de producir, presentan predominantemente antígenos a través de la vía MHC-II e inducen principalmente respuestas inmunitarias humorales. Debido a esta desventaja, los patógenos que requieren una fuerte respuesta mediada por células pueden escapar a la presión provocada por la vacuna (22). Los MLV eluden este problema, debido a su capacidad para replicarse con éxito dentro del huésped y provocar inmunidad protectora contra sus respectivos patógenos. Estos patógenos atenuados imitan la infección natural, provocando así las vías MHC-I y MHC-II. Se ha demostrado que algunos MLV provocan anticuerpos IgA en la mucosa, una característica única de solo un puñado de vacunas administradas por vía oral o nasal (23). Sin embargo, los MLV representan un riesgo leve para los animales, ya que hubo casos raros en los que las cepas atenuadas recuperaron la patogenicidad, causando la propagación de la enfermedad (21, 24-27). Además, los MLV están contraindicados en individuos gravemente inmunodeprimidos debido al riesgo de enfermedad (28). Estas vacunas clásicas han predominado en las inmunizaciones comerciales humanas y animales durante los últimos 100 años. Sin embargo, las desventajas antes mencionadas han llevado a las vacunas de segunda y tercera generación al centro de atención de la exploración.

Estas vacunas de segunda y tercera generación han demostrado su éxito en la medicina veterinaria, allanando así el camino para el avance de la medicina humana (Figura 1). Las vacunas de segunda generación incluyen elementos de subunidades, antígenos conjugados/recombinantes o proteínas sintéticas (Tabla 1). Las vacunas de subunidades recombinantes no utilizan virus (inactivados o vivos), sino que utilizan la producción de antígenos a través de la sobreexpresión y purificación del antígeno. Esto se puede lograr a través de múltiples rutas, incluido el sistema de vectores de expresión de baculovirus (BEVS). Las vacunas de subunidades a menudo carecen de los patrones moleculares asociados a patógenos que el sistema inmunitario utiliza para reconocer patógenos a través de receptores de reconocimiento de patrones. Debido a esto, las vacunas de subunidades requieren adyuvantes con actividad coestimuladora que mejoren la magnitud y la calidad de la respuesta inmunitaria. Además, este tipo de vacunas son generalmente reconocidas por las células presentadoras de antígenos por vía intravesicular y, en consecuencia, se presentan en complejos MHC-II.

FIGURA 1. En esta revisión se simplifican y resumen seis nuevas tecnologías de vacunas analizadas en esta revisión, desde la generación y producción de antígenos hasta la vacunación. A partir de las vacunas de ADN plasmídico, el antígeno diana se inserta en un plásmido. Este sirve como ingrediente activo que se utilizará para vacunar al animal. Tras la vacunación, la vacuna de ADN plasmídico que lleva el ADN que codifica para el antígeno diana se traduce en la proteína deseada en las células del receptor de la vacuna. A continuación, el antígeno se expresa desde la célula, lo que provoca una respuesta inmunitaria. Las vacunas de proteínas recombinantes y las vacunas de proteínas quiméricas utilizan una tecnología similar. Sin embargo, las líneas celulares adecuadas se transfectan con el plásmido en el que se expresa el antígeno o antígenos. A continuación, se cosechan los antígenos, se purifican y se formulan en la vacuna. Las vacunas virales quiméricas utilizan un plásmido que contiene el genoma completo de un virus que se utilizará como vector además del gen objetivo para el antígeno deseado. Este plásmido se utiliza para transfectar una línea celular adecuada en la que se produce un virus completo que expresa el antígeno integrado. Este virus se cosecha y purifica, y se formula en una vacuna. Los vectores virales utilizan un virus que ha sido diseñado para expresar el gen de interés. El virus se formula en una vacuna y liberará los genes recombinantes en las células huésped. De forma similar a una vacuna de ADN plasmídico, los genes se transcribirán en el antígeno diana que luego se expresará y provocará una respuesta inmunitaria. Las vacunas de repliegue de ARN utilizan un segmento de ARN que codifica los antígenos deseados encapsulados en un portador de vesículas. Una vez en la célula del huésped, el ARN se traduce directamente, lo que da lugar a la expresión del antígeno diana.

TABLA 1. Vacunas de subunidades y proteínas recombinantes.

Las vacunas de tercera generación incluyen vacunas basadas en genes (ADN y ARN), plataformas de vectores virales y vacunas quiméricas vivas o inactivadas. Las vacunas basadas en ADN y ARN son un enfoque fundamentalmente nuevo para la vacunación, que implica el uso de ADN plasmídico administrado mediante inyección (Tabla 2). Los avances en las técnicas de biología molecular nos han permitido manipular estos polinucleótidos en nuestro beneficio, proporcionando rutas alternativas a las tecnologías clásicas de vacunas (29, 30). Las vacunas de ADN emplean el uso de un plásmido que contiene el ADN que codifica el antígeno o antígenos de interés. Una vez insertada en las células huésped, la maquinaria celular expresará los antígenos codificados por el ADN y se provocará una respuesta inmunitaria. Algunas ventajas de las vacunas de ADN incluyen la administración segura a individuos inmunodeprimidos en comparación con las MLV, el potencial de combinar múltiples plásmidos para una vacuna combinada de amplio espectro y la facilidad de ingeniería en comparación con las vacunas clásicas (31-33). Junto con estas ventajas, las vacunas de ADN inducen respuestas humorales y mediadas por células, y funcionan como patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPS) que atenúan la necesidad de adyuvantes (32, 34, 35). Más específicamente, las vacunas de ADN plasmídico y ARN transfectan células y, por lo tanto, imitan la producción de proteínas patógenas intracelulares y, por lo general, inducen fuertes respuestas de células T CD8 + mediadas por MHC-I (36). Las células somáticas transfectadas presentarán antígeno en MHC-I, provocando así CTL cebadas por células dendríticas. Además, las APC engullen células transfectadas y presentan antígeno en complejos MHC-II para provocar una respuesta de células T CD4+ (37).

TABLA 2. Vacunas de ADN.

Las vacunas de vectores virales recombinantes son tecnologías novedosas en medicina veterinaria que utilizan virus como herramientas para la vacunología (Tabla 3). Estas vacunas están modificadas genéticamente e implican la inserción de ADN que codifica antígenos clave en un vector viral. El perfil de seguridad es similar al de las vacunas de subunidades inactivadas (muertas) y estimulan tanto las respuestas mediadas por células, específicamente las células T CD8+, como las respuestas inmunitarias humorales (9, 38). Los vectores virales de la viruela fueron los primeros en ser estudiados y establecidos en la década de 1980, con varias columnas vertebrales que se utilizaron para inducir respuestas a diversos patógenos animales, incluidas las columnas vertebrales de la viruela canaria y la viruela aviar (39-43). Los vectores de adenovirus han sido explorados como sistemas de tratamiento para numerosas infecciones, e incluso como vacunas contra antígenos asociados a tumores (44). Los alfavirus que contienen ARN de sentido positivo también se han utilizado como columna vertebral de vectores, y estas construcciones incluyen dos tipos: clones infecciosos de longitud completa y vectores replicones. Este último tipo es ventajoso debido a su falta de genes de proteínas estructurales, ya que solo contienen la región genómica no estructural y los genes que codifican los antígenos de interés (45). En el caso de los replicones de alfavirus, se pueden insertar genes extraños de interés en lugar de los genes estructurales que generan replicones de ARN autorreplicantes (RP) (46). Tras la inoculación, la RP es engullida por las células dendríticas y, en consecuencia, dirige la traducción de grandes cantidades de proteína en las células, lo que da lugar a la presentación del antígeno. Básicamente, esto las convierte en moléculas de ARN autorreplicantes. Estos conceptos pueden extenderse a las vacunas de vectores recombinantes quiméricos, donde los principios son los mismos, pero los genes, y por extensión los antígenos, de interés se toman de múltiples tipos del patógeno y se colocan dentro del mismo vector, con el objetivo de provocar una respuesta inmunitaria más amplia.

TABLA 3. Vacunas de vectores virales recombinantes.

Otro componente que distingue a las vacunas veterinarias de las humanas es la tecnología que permite diferenciar a los animales infectados y vacunados (DIVA), lo que las convierte en una herramienta fundamental para el control y la erradicación de enfermedades (47). Esta tecnología también ha tenido un gran impacto en las importaciones y exportaciones, ya que proporciona un método sensible, rápido y económico para determinar las parvadas y los rebaños libres de patógenos (48). La mayoría de las vacunas DIVA, o vacunas marcadoras, se basan en mutantes de deleción recombinantes de patógenos de tipo salvaje, en los que se han eliminado segmentos de genes que expresan proteínas virales, como la glicoproteína de la envoltura (gE) del herpesvirus. Otras vacunas DIVA se basan en vacunas de subunidades y vacunas de virus enteros inactivados (Tabla 4). Debido a que las vacunas DIVA provocan una respuesta inmunitaria diferente a la provocada por las pruebas diagnósticas complementarias de infecciones naturales, normalmente se puede utilizar un ensayo de inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) para discernir a los infectados y a los vacunados. Las vacunas DIVA se han utilizado en el control de la fiebre aftosa, la peste porcina clásica, la rinotraqueítis bovina y la erradicación de la pseudorrabia (enfermedad de Aujesky) en cerdos (49-51).

TABLA 4. Vacunas DIVA.

En general, la medicina veterinaria ha logrado grandes avances en el desarrollo de vacunas para una amplia gama de patógenos, y ha encabezado las metodologías y diseños de vacunología, estando años por delante en comparación con las tecnologías de vacunas humanas. En esta revisión, se presentan las tecnologías actuales disponibles comercialmente y autorizadas que se utilizan en vacunología veterinaria.

Animales de compañía

Vacunas caninas

Virus del moquillo canino: vacunas combinadas Recombitek (CDV)^®

El virus del moquillo canino (CDV) pertenece a la familia Paramyxoviridae y está estrechamente relacionado con el virus del sarampión humano y el virus de la peste bovina. El CDV se encuentra en todo el mundo, afecta a todos los miembros de la familia Canidae y es responsable de enfermedades importantes, que a menudo resultan en una alta morbilidad y mortalidad en animales no protegidos. Las vacunas Recombitek, producidas por Merial Animal Health (ahora Boehringer Ingelheim Animal Health), utilizan un vector recombinante de la viruela canaria que expresa tanto la hemaglutinina antigénica como las glicoproteínas de fusión del CDV y están coformuladas con otros MLV (adenovirus tipo 2, coronavirus, parainfluenza o parvovirus) o antígenos bacterianos. Estas vacunas son las únicas vacunas contra el CDV transmitidas por virus autorizadas y disponibles comercialmente para caninos hasta la fecha. Uno de los principales beneficios de esta vacuna es que el vector de la viruela canaria no tiene el genoma completo del CDV ni los componentes infecciosos del CDV y, por lo tanto, se elimina el riesgo de encefalitis postvacunal por CDV (52). Los estudios han demostrado que la Recombitek CDV tiene un tiempo de inmunidad comparable al de las vacunas MLV-CDV, puede conferir una protección moderada contra el desafío del virus a las pocas horas de ser vacunado y protege completamente a los animales dentro de 1 semana de la vacunación (53). Además, a diferencia de las vacunas MLV-CDV, Recombitek CDV se puede utilizar en individuos inmunodeprimidos y con enfermedades antes del destete, ya que se ha demostrado que protege a los cachorros en presencia de anticuerpos maternos sin suprimir la capacidad de respuesta de los linfocitos (54, 55). Recombitek CDV tiene una respuesta anamnésica significativa y confiere un aumento 4 veces mayor en el título tras la vacunación de refuerzo (particularmente cuando los perros recibieron una vacuna MLV-CDV inicialmente) y una duración serológica de inmunidad de 36 meses (56-58). En comparación con las vacunas MLV-CDV, Recombitek CDV induce un título de neutralización sérica más bajo en comparación con las vacunas MLV-CDV en carnívoros no domésticos (59).^®®®®®

Enfermedad de Lyme canina—VANGUARD crLyme^®

La enfermedad de Lyme, causada por la espiroqueta Borrelia burgdorferi, es la enfermedad transmitida por vectores más común en América del Norte y Europa e infecta a una variedad de animales vertebrados, incluidos pequeños mamíferos, lagartos y aves (3, 60). Estudios anteriores han demostrado que el 63% de los perros expuestos a garrapatas infectadas, el vector transmisor de B. burgdorferi, desarrollan signos clínicos de la enfermedad de Lyme que consisten en cojera grave en la articulación del codo o del hombro de aparición repentina, hinchazón de las articulaciones del hombro, el codo y el carpo, y artritis aguda (61). Existen varias vacunas caninas disponibles comercialmente contra B. burgdorferi que inducen la producción de anticuerpos borreliacidales contra la proteína A de la superficie externa (OspA). Estos anticuerpos forman un complejo de ataque a la membrana dentro de la garrapata que transmite B. burgdorferi durante la alimentación de sangre en el huésped (62). Debido a que la OspA es genoespecífica, se ha identificado que dirigirse tanto a la OspA como a la proteína C de la superficie externa (OspC) es una táctica de vacunación más ventajosa porque la OspC se conserva entre varias de las genoespecies patógenas de Borrelia. No obstante, la combinación de ambos antígenos proporciona una protección completa contra la enfermedad de Lyme (63-66). VANGUARD crLyme, creada por Zoetis, es la única vacuna de Lyme recombinante quimérica disponible comercialmente basada en proteínas recombinantes basadas en epítopos quiméricos. Contiene antígenos para OspA y 14 epítopos lineales diferentes derivados de siete tipos de OspC y, por lo tanto, proporciona una protección de amplio espectro (67). Al investigar la eficacia y seguridad de VANGUARD crLyme, los investigadores encontraron que la vacuna mostró una reducción del 93,7% en la incidencia de la infección por B. burgdorferi y demostró respuestas humorales significativas tanto a OspA como a OspC después de la vacunación. Tras el desafío con garrapatas sospechosas de ser portadoras de B. burgdorferi, los animales vacunados no mostraron respuesta humoral al antígeno OspC, lo que sugiere que VANGUARD crLyme previno la transmisión de B. burgdorferi de garrapatas infectadas a perros vacunados (68). En contraste con estos hallazgos, la comparación de VANGUARD crLyme con Recombitek Lyme (la vacuna monovalente recombinante OspA disponible comercialmente) reveló que VANGUARD crLyme provocó una respuesta más lenta de anticuerpos anti-OspA, tuvo una actividad borreliacidal sérica más baja en todos los puntos de tiempo posteriores a la vacunación y tuvo una inmunogenicidad inferior (69). Grosenbaugh et al. (69), señalan que la variación en la eficacia podría deberse a las diferencias de lipidación de los antígenos, pero también a un desajuste entre los antígenos OspC utilizados en la vacuna y el ensayo de anticuerpos utilizado para evaluar la respuesta. En un estudio más reciente, se demostró que VANGUARD crLyme induce anticuerpos ampliamente reactivos cruzados a 25 variantes recombinantes de OspC examinadas contra sueros de animales vacunados, reduce significativamente los cambios histopatológicos en el sitio de la picadura de garrapata y previene la sinovitis y dermatitis inducidas por B. burgdorferi (68).^{®®®®®®®}

Leishmaniasis visceral canina: CaniLeish, Leish-Tec, Letifend^®®®

La leishmaniosis canina (CanL), causada por el protozoo Leishmania infantum, es una enfermedad grave y crónica transmitida por la picadura de un flebótomo. Actualmente, la leishmaniasis es endémica en la cuenca mediterránea, Oriente Medio, Asia Central y América Latina. Es importante destacar que los perros domésticos son reservorios de la leishmaniasis visceral humana en muchas áreas (70). Se estima que el 30% de los perros en áreas endémicas son seropositivos y algunos eventualmente se enfermarán clínicamente. Desafortunadamente, CanL no se puede curar fácilmente con las terapias actuales. En consecuencia, la alta prevalencia implora la creación de una vacuna eficaz que provoque una respuesta robusta y duradera mediada por Th1 para prevenir el desarrollo de la enfermedad después de la infección. A la fecha existen tres vacunas disponibles en el mercado: CaniLeish (Virbac S.A.), Leish-Tec (CEVA salud animal) y Lentifend (Laboratorios Leti). Leishmune (Zoetis) se retiró del mercado en 2018 y, por lo tanto, no se analizará en esta revisión.^®®®®

CaniLeish (LiESP/QA-21) fue la primera vacuna contra la leishmaniasis en Europa y está indicada para la inmunización activa de la leishmania al proporcionar una reducción significativa en la progresión de la enfermedad (71). En general, CaniLeish es una vacuna bien tolerada formulada con antígenos de proteína secretada excretada (LiESP) de L. infantum y un adyuvante de extracto purificado de Quillaja saponaria (QA-21) (72). CaniLeish tiene un inicio de inmunidad de 4 semanas caracterizado predominantemente por una respuesta IgG-2 a la percepción extrasensorial y un perfil inmunitario significativamente fuerte mediado por células dominadas por Th1 que permanece persistente durante un año completo después del ciclo de vacunación primaria (71, 73, 74). En un importante ensayo clínico, CaniLeish proporcionó una protección del 68,4% en animales vacunados en comparación con los controles no vacunados (71). Además, los perros vacunados tuvieron cargas parasitarias medias más bajas debido a la facilitación de una reducción parasitaria intracelular inducida por macrófagos más fuerte junto con linfocitos autólogos (73, 75). Desafortunadamente, CaniLeish no previene la entrada inicial y la migración de los parásitos y no produce anticuerpos que puedan distinguirse de las pruebas diagnósticas convencionales de anticuerpos de inmunofluorescencia (IFAT) (71).^®®®®®

Leish-Tec está autorizada como otra vacuna de segunda generación en Brasil. Esta vacuna contiene antígenos recombinantes de proteína A2 de varias especies de Leishmania y un adyuvante de saponina (76, 77). La vacuna se tolera de manera similar a CaniLeish, provoca un anticuerpo anti-A2 IgG1, un anticuerpo IgG2 y una respuesta inmune Th1 1 mes después de la vacunación (78, 79). Esta vacunación induce una reducción significativa en la transmisión de Leishmania spp. por flebótomos que se alimentan de perros vacunados seropositivos anti-A2 y reduce el riesgo de progresión de la enfermedad y mortalidad por todas las causas en perros infectados asintomáticos (80, 81). En un estudio de prueba de campo, el tiempo medio de seroconversión y la incidencia acumulada de infección entre los perros inmunizados fueron de ~18 meses y 27%, respectivamente, mientras que el tiempo medio de seroconversión no vacunado fue de ~9 meses y 42%, respectivamente (79). En ese mismo estudio, el 43% de los receptores de la vacuna finalmente desarrollaron signos clínicos que cuestionan la eficacia de Leish-Tec (79). Actualmente, el gobierno brasileño aconseja el sacrificio de todos los perros seropositivos. Afortunadamente, Leish-Tec se considera una vacuna DIVA, ya que la respuesta humoral inducida por Leish-Tec puede detectarse mediante A2-ELISA y no crea interferencias de reacción cruzada con las pruebas diagnósticas serológicas convencionales de leishmaniosis (79, 82).^®®®®®

Lentifend contiene el antígeno recombinante Proteína Q, una proteína quimérica formada por la fusión de cinco determinantes antigénicos de cuatro proteínas de Leishmania y no tiene adyuvante (76). Lentifend provoca consistentemente una respuesta inmune celular y humoral caracterizada por un aumento significativo en las proteínas del sistema del complemento y un aumento temprano y estadísticamente significativo de los anticuerpos IgG2 contra la proteína Q 2 semanas después de la vacunación (76, 83, 84). Lentifend ha demostrado ser muy bien tolerado, reduce los inmunocomplejos circulantes, la carga parasitaria, la incidencia de signos clínicos y el número de casos confirmados, y tiene una eficacia global del 72% (76, 83). Al igual que Leish-Tec, Lentifend entra en la categoría DIVA (85, 86).^®®®®®

Vacunas felinas

Virus de la leucemia felina – FeLV recombinante PureVAX^®

El virus de la leucemia felina es un retrovirus inmunosupresor que infecta a los felinos domésticos y salvajes. Puede transmitirse por contacto directo o a través del virus que se disemina en la saliva o las secreciones nasales y afecta a múltiples sistemas de órganos. Se estima que entre el 2,3 y el 3,4% de todos los gatos de América del Norte se ven afectados (87). PureVAX Recombinant FeLV, producida por Boehringer Ingelheim Animal Health, es una vacuna no adyuvante vectorizada por el virus de la viruela canaria que contiene la proteína polimerasa mutada de la envoltura, gag y truncada de la cepa FeLV subtipo A/Glasgow-1 (88, 89). La respuesta inmunitaria provocada por el FeLV recombinante PureVAX se caracteriza por la activación de la inmunidad mediada por células mediante la inducción de una respuesta de células T específicas de FeLV (89-91). En comparación con otras vacunas disponibles comercialmente, la FeLV recombinante tiene grados similares de protección contra la viremia persistente y la integración del ADN proviral ante el desafío del virus y una fracción preventiva del 93% (92). No obstante, se ha demostrado que una duración de 3 años de la inmunidad después de un protocolo de vacunación de preparación y refuerzo confiere una protección completa contra la viremia persistente (93).^®®

Rabia felina—PureVAX Rabia felina^®

La rabia es una infección zoonótica, neurológica progresiva y mortal causada por el virus de la rabia. La infección por rabia está presente en todo el mundo, es responsable de más de 60.000 muertes humanas al año y afecta a todos los animales de sangre caliente (94). PUREVAX Rabia Felina contiene el virus recombinante de la viruela canaria (vCP65) que expresa el gen de la glicoproteína de la rabia. La inoculación de animales con vCP65 demostró un nivel apropiado de expresión de productos génicos extraños suficiente para inducir anticuerpos neutralizantes séricos específicos de la rabia y respuestas de células T para proteger contra el desafío letal del virus de la rabia hasta por 3 años (95). PUREVAX Rabia Felina proporciona una protección completa incluso cuando se administra conjuntamente con otras vacunas felinas, lo que ilustra la utilidad en las vacunaciones básicas anuales (96). Además, debido a que esta vacuna carece de un adyuvante, existe una excelente seguridad local y reacciones inflamatorias mínimas, ya que la inflamación crónica en el lugar de la inyección es un factor de riesgo para los fibrosarcomas inducidos por la vacuna en felinos (97).^®®

Vacunas Equinas

Influenza equina—ProteqFlu

El virus de la influenza equina (EIV) es un ortomixovirus considerado una enfermedad respiratoria importante en los caballos. La influenza equina ha tenido importantes implicaciones económicas y de bienestar en la última década y es particularmente difícil de controlar debido a la tendencia del virus a sufrir fácilmente la deriva y el cambio antigénico. Desafortunadamente, el desajuste de la vacuna con la cepa circulante puede contribuir a una eficacia significativamente menor para provocar una respuesta inmunitaria adecuada del huésped.

ProtequFlu (comercializado por Boehringer Ingelheim, anteriormente Merial Animal Health) contiene dos recombinantes vivos modificados del virus de la viruela canaria que expresan el gen de la hemaglutinina (HA) EIV de dos cepas significativamente importantes de EIV circulantes. Se ha demostrado que ProtequFlu genera títulos de anticuerpos antigripales IgGa e IgGb significativamente altos antes del desafío, una respuesta protectora de IgGa e IgGb anamnésica a largo plazo de 6 meses después del desafío con varios linajes estadounidenses e induce un IFN-y específico y Expresión de ARNm de IL-2 (98, 99). En animales mayores de 8 meses, la vacunación ha demostrado proporcionar protección después de una sola dosis en comparación con las dos dosis requeridas de la vacuna inactivada y, por lo tanto, se ha utilizado como un medio para la respuesta de emergencia a los brotes de IEV (100, 101). Sin embargo, algunos estudios encontraron que los potros <8 meses no se seroconvirtieron hasta la tercera inmunización, lo que sugiere que la presencia de anticuerpos derivados de la madre contribuye a este patrón de inmunización y podría influir en los protocolos de vacunación (102). En cuanto a la inmunidad a largo plazo, ProteqFlu-Te no fue tan robusta como todas las vacunas inactivadas comerciales, Equilis Prequenza-Te y Duvaxyn IE-T Plus, o cuando ProteqFlu-Te se combinó en un protocolo de vacunación mixta, que es una práctica común en el campo (103).^®®®®

Virus del Nilo Occidental: ALVAC-WNV y ADN innovador del Nilo Occidental^®®

El Virus del Nilo Occidental (VNO) es un Flavivirus neurotrópico transmitido por mosquitos que causa enfermedades debilitantes y potencialmente mortales que se encuentran en todo el mundo en aves, humanos y caballos (las dos últimas especies son los huéspedes sin salida) (104, 105). El éxito de la vacunación requiere tanto la inducción de anticuerpos neutralizantes como la respuesta inmunitaria mediada por células, incluida la obtención de INF-α, INF-β y una participación significativa del sistema del complemento (104, 106, 107). La IgM es de vital importancia para el control de la infección aguda y temprana por el VNO, seguida de la presencia de anticuerpos IgG que confieren protección a largo plazo contra la reinfección por el VNO (108, 109).

Merial Animal Health (ahora Boehringer Ingelheim Animal Health) desarrolló ALVAC-WNV, una vacuna quimérica recombinante vectorizada por la viruela canaria que expresa los genes de la membrana precursora (prM) y la envoltura (E) del VNO derivados de los aislados de Nueva York de 1999 (110). ALVAC-WNV induce anticuerpos neutralizantes y células productoras de IFN-y+ específicas del inserto prM/E contra el WNV en caballos vacunados y, por lo tanto, desempeña un papel importante en la eliminación de antivirales (107, 111). Se demostró que la vacuna ALVAC-WNV es totalmente protectora contra el virulento desafío del WNV a través de la exposición a mosquitos, lo que la hace excepcionalmente aplicable en el campo (112). Además, ALVAC-WNV induce anticuerpos contra el VNO a los 7 días, desarrolla protección contra la viremia a partir de los 26 días después de una sola dosis, protege completamente contra la provocación y provoca una respuesta inmunitaria que podría recordarse 9 meses después de la vacunación primaria adecuada y la vacunación de refuerzo (107, 112, 113). West Nile-Innovator DNA, una vacuna basada en plásmidos de ADN del VNO, autorizada en 2005 por Fort Dodge Animal Health/Pfitzer, contenía un ADN plásmido no formulado que codifica las proteínas prM y E del VNO y un adyuvante MetaStim™ (110, 114). Esta vacuna resultó en una respuesta humoral y fuerte de Th1, sin embargo, la vacuna fue descontinuada por Pfizer (110, 115, 116).^®®®®®

Animales destinados a la alimentación

Vacunas porcinas

Pleuroneumonía: APP Porcilis y APP PleuroStar^®

Una segunda generación de vacunas de subunidades dirigidas a la bacteria Actinobacillus pleuropneumoniae (APP) fue desarrollada previamente por Merck Animal Health y Novartis. La APP es el agente activo que causa la enfermedad de pleuroneumonía contagiosa porcina en cerdos a través de las toxinas ApxI, ApxII, ApxII y ApxIV de la bacteria (117, 118). Actualmente se caracterizan quince serotipos conocidos de APP, cada uno de los cuales puede causar patogenicidad variable (119). La forma aguda de la pleuroneumonía contagiosa porcina es a menudo mortal al inducir daño pulmonar hemolítico y citotóxico que conduce a la pleuroneumonía (119). La enfermedad es más grave en lechones de 6 a 22 semanas de edad, generalmente antes de que salgan al mercado (119). En consecuencia, la APP es una enorme carga económica para la industria porcina. Porcilis APP y PleurostarAPP son vacunas de subunidades de segunda generación disponibles comercialmente que proporcionan cierta protección cruzada contra los 15 serotipos de A. pleuropneumonia (120-122). Las vacunas se basan en cuatro o cinco proteínas purificadas producidas por cepas c. Esto incluye las exotoxinas ApxI, ApxII, ApxIII y una proteína de membrana externa de 42 kilodalton para el desarrollo de PorcilisAPP, y las proteínas ApxII, TbpB, CysL, OmlA y OmlA para PleurostarAPP (119, 123).^®

Se ha demostrado que Porcilis APP desarrolla una inmunidad protectora con un pico de 2 a 3 semanas después de la vacunación de refuerzo que se puede mantener hasta por siete semanas, confiere protección en términos de signos clínicos, reduce las lesiones pulmonares y reduce la mortalidad por serovar 1 (123). En un experimento realizado por Del Pozo Sacristán et al., se evaluó la APP de Porcilis en rebaños afectados crónicamente por pleuresía. Los animales vacunados tuvieron una prevalencia y un grado de pleuresía significativamente más bajos, 4,1 y 2,5%, respectivamente, frente a los animales no vacunados, 18,5 y 8,0%, respectivamente. Los animales vacunados aumentaron más de peso que los cerdos del grupo no vacunado. Además, el uso de antimicrobianos y la mortalidad se redujeron en los animales vacunados, lo que sugiere que, aunque la vacunación puede no prevenir la expresión clínica de la infección por APP, podría ser útil para reducir el impacto de la infección (121, 123).^®®

Circovirus Porcino Tipo 2: CircoFLEX de Ingelvac, Circumvent PCV-M G2, PCV de Porcilis, PCV de CircoGard y Fostera™^®®®

Se han identificado dos tipos de circovirus en cerdos, el circovirus porcino 1 (PCV1) y el circovirus porcino 2 (PCV2), donde solo este último se considera patógeno (124). La PCV2 es el agente causal de la enfermedad asociada al circovirus porcino, que incluye múltiples síndromes clínicos de los cerdos, como el síndrome de desgaste multisistémico posterior al destete, el síndrome de dermatitis y nefropatía porcina y los trastornos reproductivos inducidos por la PCV2 (125-127).

Ingelvac CircoFLEX (producida por Boehringer Ingelheim), Circumvent PCV-M G2 & y Porcilis PCV (ambas producidas por Merck) y CircoGard (producida por Pharmgate Biologics) son vacunas de subunidades autorizadas que se desarrollaron utilizando un sistema BEVS para expresar la proteína PCV-2 ORF-2 (128). Tanto para las vacunas Ingelvac CircoFLEX como para las vacunas Circumvent PCV-M G2, la proteína ORF-2 se utiliza como base para provocar una respuesta inmunitaria en cerdos contra PCV-2 (129). En general, la vacunación con estas tecnologías en lechones jóvenes resultó en una pérdida de peso atenuada, una viremia más corta y una carga viral más baja (130). La vacuna Fostera PCV producida por Zoetis es una™ vacuna de vector viral PCV1-2 quimérico inactivado de dosis única. Utiliza el genoma de la PCV1 no patógena como columna vertebral, clonada con el gen ORF2 de PCV2 que codifica la proteína inmunogénica de la cápside del virus (131). Los animales vacunados demostraron una mayor concentración de anticuerpos neutralizantes y títulos de anticuerpos IgG anti-PCV2 que se correlacionan con la reducción significativa de la viremia y la replicación de PCV2 en comparación con los animales de control negativos (132, 133). Además, esta vacuna quimérica indujo una fuerte respuesta inmune mediada por células (células CD3+ y CD4+) que puede explicar la disminución de las copias genómicas de PCV2 en la sangre de cerdos inmunizados (132).^®®®®®®

Suid Herpesvirus-1 (pseudorrabia/enfermedad de Aujesky): Porcilis begonia (MSD Animal Health- Intervet), Auskipra GN (Hipra)^®®

El herpesvirus Suid 1 (SuHV-1) es un alfaherpesvirus responsable de la enfermedad de Aujesky (también conocida como pseudorrabia). Este patógeno altamente contagioso infecta a una amplia gama de especies animales, siendo los cerdos el principal reservorio y huésped del virus. La enfermedad en los cerdos incluye una variedad de síntomas clínicos, signos neurológicos y una alta tasa de mortalidad de hasta el 100% en los lechones, mientras que los cerdos más viejos muestran principalmente signos respiratorios. Las cerdas infectadas muestran una variedad de trastornos reproductivos, como el retorno anormal al celo, abortos, mortinatos, lechones momificados o de una semana (50). Los síntomas clínicos predominantes en los huéspedes secundarios (bovinos, perros y gatos) son prurito severo y trastornos neurológicos (127). No obstante, este patógeno causa importantes pérdidas económicas en los centros de producción de granjas porcinas ingenuas y sigue siendo una enfermedad de declaración obligatoria en los EE. UU. (134). SuHV-1 es un virus de ADN compuesto por varios genes que contribuyen a la virulencia del patógeno, pero que no son esenciales para la replicación viral, mientras que los genes tk y gE han sido el objetivo principal de la deleción para lograr la inactivación del virus.

Porcilis Begonia (MSD Animal Health- Intervet) es una vacuna viva atenuada con mutantes de deleción de tk y gE. Se utiliza para la prevención de los síntomas clínicos y la mortalidad por la enfermedad de Aujesky. Esta vacuna ha sido desarrollada para inmunizar de forma protectora a los animales durante un período de 4 meses (135, 136). Auskipra GN (Hipra) es una vacuna viva atenuada de la cepa Bartha K61 negativa a gE y ha demostrado prevenir los síntomas clínicos y reducir la diseminación viral de las variantes chinas de SuHV-1 (cepa AH02) (137, 138). Ambas vacunas se pueden utilizar en programas de vacunación para controlar y erradicar la pseudorrabia (139, 140).^®®

Pestivirus: marcador de líquido cefalorraquídeo de Suvaxyn, pesti de Porcilis y líquido cefalorraquídeo de Bayovac E2^®®®

La peste porcina clásica (PPC) es causada por un pestivirus de la familia Flaviviridae (127). El virus de la peste porcina clásica (VCE) es un virus pequeño y envoltoso con un genoma de ARN de sentido positivo monocatenario que codifica una poliproteína, escindida postraduccionalmente en 12 productos finales, incluida la glicoproteína estructural E2 que tiene un papel fundamental en la replicación viral (141, 142). La erradicación del líquido cefalorraquídeo en varios países de Europa occidental, América del Norte y Australia se atribuye en gran medida a la vacuna lapinizada china (cepa C), una cepa atenuada de la peste porcina clásica, desarrollada por el Instituto de Control de Medicamentos Veterinarios de China y el Instituto de Investigación Veterinaria de Harbin en 1956 (143). Sin embargo, esta enfermedad viral altamente contagiosa sigue siendo de importancia mundial con una alta tasa de mortalidad. El virus de la peste porcina clásica sigue siendo endémico en muchas partes del mundo, incluida la mayor parte de Asia, América Central y del Sur y varios países de Europa del Este, lo que ha dado lugar a brotes esporádicos en poblaciones porcinas vírgenes altamente susceptibles en países vecinos libres de peste porcina clásica (127, 144).

Los cerdos suelen infectarse con el virus de la peste porcina clásica por vía oronasal, por contacto de cerdos susceptibles con cerdos salvajes o domésticos infectados, o por ingestión de desechos crudos, con la amígdala como sitio inicial de replicación viral. Los animales en la forma aguda de la enfermedad presentan fiebre alta, pérdida de apetito, depresión y conjuntivitis, frecuentemente seguidos de diarrea, vómitos, eritema cutáneo y signos clínicos del sistema nervioso central, días o semanas antes de que finalmente mueran. Además, el virus de la peste porcina clásica es capaz de atravesar la placenta y transmitirse a los fetos, lo que da lugar a momificaciones, abortos, mortinatos o deformidades fetales (127, 144, 145).

Una vacuna prometedora disponible comercialmente es Suvaxyn CSF Marker, la vacuna quimérica CP7_E2_alf que está autorizada por la Agencia Europea de Medicamentos. La vacuna utiliza una columna vertebral viva atenuada del virus de la diarrea viral bovina (BVDV) que expresa la glicoproteína E2 del virus de la peste porcina clásica (146). Esta es una estrategia efectiva ya que la glicoproteína E2 es el principal antígeno neutralizante del virus de la peste porcina clásica (147, 148). Además, el diseño de la vacuna CP7_E2_alf permite la diferenciación serológica entre cerdos infectados de tipo salvaje y vacunados en piaras (149, 150). Se ha demostrado que la vacunación intramuscular (IM) y oral confiere una protección completa contra la exposición con la cepa altamente virulenta del virus de la peste porcina clásica «Eystrup» 28 días después de la inmunización (146, 149). Desafiar a los animales vacunados dentro de los 2 días posteriores a la inmunización confirió protección parcial (151). Además, se ha demostrado que la duración de la inmunidad dura al menos 6 meses después de una dosis de vacunación (152).^®

Porcilis Pesti (Merck) y Bayovac CSF E2 (Beyer AG) son vacunas de subunidades autorizadas desarrolladas utilizando el sistema BEVS para expresar la proteína E2 (153). Porcilis Pesti ha demostrado ser muy eficaz contra la cepa «Glentorf» de baja virulencia en cerdas gestantes, ya que no se detectó ningún virus después de un estudio de provocación vacunal y nueve de cada 10 camadas de cerdas vacunadas estaban protegidas de la infección por el virus de la peste porcina clásica cuando se desafiaron 126 días después de la vacunación y en el día 65 de gestación (154). En un ensayo de laboratorio a gran escala, se evaluaron tanto Porcilis Pesti como Bayovac CSF E2. Los datos revelaron que los animales vacunados con Bayovac CSF E2 estaban mejor protegidos contra el LCR clínico que los que recibieron Porcilis pesti, ya que la respuesta de anticuerpos fue más pronunciada y la probabilidad de transmisión se redujo significativamente después de la segunda dosis. Cuando las cerdas fueron desafiadas con LCR virulento 14 días después de la vacunación (día 60 de gestación) con Bayovac LCR E2 y Porcilis Pesti, el 75 y el 100% de las cerdas tenían lechones virémicos, respectivamente (155). Estos datos sugieren colectivamente que estas vacunas han reducido su eficacia durante una situación de brote de emergencia en el campo en la que los animales no habían sido vacunados al menos 3 semanas antes de la exposición.^{®®®®®®®®®}

Virus de la diarrea endémica porcina – Vacuna iPED+

El virus de la diarrea epidémica porcina (PEDv) es un coronavirus porcino altamente contagioso que causa enteritis en todos los grupos de edad con una virulencia y mortalidad variables según la cepa (156, 157). El PEDv es un coronavirus enteropatógeno compuesto por un genoma de ARN detectado positivamente que codifica una glicoproteína de pico (S) ubicada en la envoltura de la superficie externa de la partícula del virus. La proteína de la espícula (S) del PEDv es crucial para la interacción del virus con los receptores de la célula huésped y se caracterizó por contener muchos epítopos reconocidos por el sistema inmunitario del huésped para incitar anticuerpos neutralizantes (158-160).

La vacuna iPED+ (actualizada a iPED RNA) fue la primera vacuna de partículas de ARN de replicón derivada de alfavirus autorizada para controlar el PEDv. La vacuna emplea un sistema de vectores replicones que utiliza una partícula defectuosa similar al virus de la encefalitis equina venezolana (VEEV) para administrar y propagar el antígeno de la glicoproteína PEDv S en cerdos (161, 162). Se demostró que la vacuna iPED RNA provoca anticuerpos neutralizantes de PEDv en las madres y anticuerpos neutralizantes de PEDv adquiridos pasivamente en lechones lactantes, induce inmunidad clínicamente protectora y reduce la excreción viral en cerdos desafiados, y reduce la mortalidad por partos en cerdas desafiadas (161, 163, 164).

Virus de la influenza porcina A – SEQUIVITY^®

El virus de la influenza porcina A (swIAV, por sus siglas en inglés) es un patógeno respiratorio importante en los cerdos que provoca un retraso en el crecimiento, un tiempo de terminación prolongado y el consiguiente daño económico (165-168). Sequivity es una tecnología de vacuna de 3ª generación que emplea la tecnología de partículas de ARN de sequivity™, un sistema de vectores de replicón de alfavirus derivado de la cepa TC-83 atenuada de VEEV (45, 169, 170). No se ha demostrado que esta vacuna sea eficaz cuando se administra en presencia de anticuerpos maternos, pero induce una fuerte respuesta inmunitaria humoral y mediada por células en animales sin anticuerpos maternos (45, 171-173). Además, esta plataforma de vacunas permite la opción de «Prescripción Veterinaria» o vacunas personalizadas, similares a las vacunas autógenas, en las que se pueden producir formulaciones individualizadas, únicas o multivalentes caso por caso. En consecuencia, un ensayo de inmunogenicidad y eficacia que evaluó una vacuna H3 RP mostró que esta plataforma de vacuna provocó una respuesta serológica protectora dentro de las 3 semanas posteriores a la recepción de la vacuna de refuerzo, indujo una respuesta específica de IFN-γ, evitó la diseminación nasal detectable y el virus vivo dentro del líquido de lavado broncoalveolar y atenuó la enfermedad clínica (173).

Vacunas bovinas

Fiebre aftosa: vacuna Adt.A24 contra la fiebre aftosa

La fiebre aftosa es causada por un aftovirus altamente contagioso que se transmite entre ungulados de pezuña hendida. El virus es miembro de la familia Picornaviridae y puede transmitirse a través de gotitas de aerosol, contacto directo y/o por ingestión de animales susceptibles. En promedio, se pierden 11 mil millones de dólares (USD) por año en los países donde prevalece la fiebre aftosa (174). El devastador impacto económico mundial de la fiebre aftosa ha acelerado la investigación de vacunas contra la fiebre aftosa utilizando tecnologías novedosas. De interés, incluye la vacuna Adt.A24 contra la fiebre aftosa, a la que el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) concedió una licencia condicional para proteger al ganado en 2012 (175). La vacuna Adt.A24 de replicación deficiente utiliza una construcción de adenovirus humano como vector para administrar cápsidas vacías de la cepa A24 FMD para provocar una respuesta inmune (175). Estudios previos en bovinos y porcinos han demostrado que la vacuna Adt.A24 previene la fiebre aftosa, junto con la viremia de la fiebre aftosa 7 días después de la vacunación inicial, y es más eficaz cuando se combina con el adyuvante ENABL (176, 177). Esta vacuna no tiene reversión a la virulencia, no se excreta de las vacunas a animales naïve, no se excretan en la leche del ganado lechero lactante y confirió una eficacia del 64% contra la fiebre aftosa clínica (178, 179). Por último, la vacuna Adt.A24 permite el uso de una estrategia DIVA para evaluar los rebaños durante un brote.^®

Herpesvirus bovino tipo 1 – Bovilis IBR Marker Live, Hiprabovis IBR Marker Live, Bayovac IBR Marker Vivum, Bayovac IBR Marker Inactivatum, Rispoval IBR-Marker Inactivado, Rispoval IBR-Marker Live^®®®®

El ganado infectado con el virus del herpes bovino tipo 1 (BoHV-1) corre el riesgo de desarrollar rinotraqueítis infecciosa bovina (IBR), una enfermedad aguda y altamente contagiosa que afecta al tracto respiratorio superior (180). Además, la infección por BoHV-1 también puede afectar la fertilidad, la reproducción y la productividad. Bovilis IBR Marker Live, Hiprabovis IBR Marker Live, Bayovac IBR Marker Vivum, Bayovac IBR Marker Inactivatum, Rispoval IBR-Marker inactivado y Rispoval IBR-Marker live son vacunas autorizadas para su uso en bovinos contra BoHV-1. Todas estas vacunas IBR tienen la deleción gE-; el marcador IBR de Hipravovis en vivo también tiene la eliminación tk-. Una desventaja de la utilización de algunos de estos productos gE vivos modificados es el potencial de latencia en animales inmunizados y la consiguiente reactivación o excreción después de un estado inmunosupresor provocado (181, 182). Se ha demostrado que las vacunas inactivadas con deleción de gE redujeron la excreción viral de manera más eficiente que las vacunas vivas con deleción de gE en animales infectados latentemente inducidos a un estado inmunosupresor (183). No obstante, estas vacunas marcadoras administradas por vía intramuscular o por vía intramuscular inducen una respuesta inmunitaria humoral y celular robusta, lo que las hace versátiles y valiosas (184). Se ha demostrado que Bovilis IBR Marker Live prohíbe la secreción nasal, previene la viremia, provoca una respuesta inmune humoral en el ganado preñado hasta al menos 180 días después del parto y proporciona inmunidad pasiva a los terneros hasta al menos 180 días después del parto (185, 186).^®®®®®

Vacunas para aves de corral

Influenza aviar: Trovac-AIV H5, VectormuneAI^®®

Los virus de la influenza aviar (AIV) son patógenos importantes tanto para la producción avícola como para la salud humana. Los AIV son virus de ARN monocatenario de sentido negativo de la familia Orthomyxoviridae y se clasifican como altamente patógenos o de baja patogenicidad en las especies aviares. Trovac-AIV H5 (TROVAC-H5), producido por Boehringer-Ingelheim, contiene una columna vertebral viva recombinante vectorizada por viruela aviar que expresa un aislado de subtipo H5 de HA generado sintéticamente a partir de una proteína de AIV HA altamente patógena y alterada para imitar un virus de baja patogenicidad. Cuando se administró una dosis única a pollitos de 1 día de edad, la duración de la inmunidad duró al menos 20 semanas, proporcionando una protección significativa y rápida, especialmente en condiciones de campo (187, 188). Es importante destacar que esta vacuna no fue eficaz contra animales preinmunizados o infectados con viruela aviar, ya que la protección contra los niveles de AIV disminuyó (189).^®

Vectormune AI de CEVA Animal Health, utiliza una proteína aviar HA IAV sintética similar insertada en la columna vertebral de un herpesvirus del pavo (HVT). La vacunación confirió una protección sólida y duradera en las parvadas comerciales, previno el desarrollo de enfermedades clínicas y suprimió la diseminación de la influenza aviar de alta patogenicidad (190, 191).^®

Enfermedad de Newcastle: Innovax-ND, Vectormune FP-ND^®®

La enfermedad de Newcastle (ND) es una enfermedad vírica de las aves de corral domésticas, incluidos pollos, pavos, palomas, faisanes, patos y gansos, de importancia mundial (192). El agente infeccioso, el virus de la enfermedad de Newcastle (VEN) o paramixovirus aviar serotipo 1, es un virus de ARN monocatenario altamente contagioso y de sentido negativo de la familia Paramyxoviridae. La transmisión del VEN puede ocurrir por inhalación o por ingestión de alimentos o agua contaminados, a través de las secreciones y excrementos de aves infectadas, y puede propagarse rápidamente a través de la parvada. Al igual que el virus de la influenza aviarina, el VEN se puede clasificar además en función de su virulencia, como velogénico (altamente patógeno), mesogénico (patogenicidad moderada) o lentegénico (subclínico o avirulento). Las cepas velogénicas causan enfermedad respiratoria aguda acompañada de signos nerviosos y alta mortalidad que en lotes susceptibles puede acercarse al 100% (193, 194).

ND ha visto avances en tecnologías de vacunas comerciales similares a AIV. Innovax-ND, de Merck, inserta la proteína Fusion (F), un gen fuertemente inmunogénico del VEN en un vector HVT. Al igual que con cualquier vector HVT, los animales vacunados desarrollaron una fuerte inmunidad contra la DM, pero lo más importante es que desarrollaron protección contra el desafío letal con el VEN (195). Un desarrollo más reciente y novedoso en las vacunas contra la ND es Vectormune FP-ND de Ceva, que también utiliza un vector viral, sin embargo, en este caso se trata de la viruela aviar.^®

Enfermedad infecciosa de la bursa, Mareks, enfermedad y laringotraqueítis infecciosa: Innovax ND-IBD, Innovax ND-ILT^®®

La bursitis infecciosa (EII) es causada por un virus de ADN bicatenario (IBDv) de la familia Birnaviridae. La EII es una enfermedad altamente infecciosa de pollos y pavos domésticos jóvenes, caracterizada por inmunosupresión y atrofia de la bolsa debido a la depleción de los linfocitos B. Si bien en la mayoría de los casos, la morbilidad relacionada con la EII es alta y la mortalidad es baja, ciertas cepas altamente virulentas pueden causar hasta un 60% de mortalidad (196, 197). Mientras que el IBDv se dirige a los linfocitos B, el virus de la enfermedad de Marek (MDV), también llamado alfaherpesvirus 2 o herpesvirus gallid 2, se alimenta principalmente de los linfocitos T CD4. El MDV es un virus linfotrópico altamente oncogénico de distribución mundial que causa enfermedad linfoproliferativa en pollos. La enfermedad de Marek se caracteriza por parálisis debido a la presencia generalizada de linfomas de células T localizados en los nervios periféricos y en los órganos viscerales (198). Otra enfermedad herpesviral importante de las aves de corral es la laringotraqueítis infecciosa (ILT), que es causada por el alfaherpesvirus aviar 1 o herpesvirus gallid 1. El virus ILT (ILTv) es un virus de ADN bicatenario que se transmite a las aves a través de aerosoles y fómites. La ILT es una enfermedad de las vías respiratorias superiores que causa pérdidas económicas significativas debido a la alta tasa de mortalidad (hasta el 70%) (199).⁺

El método tradicional de inmunización contra la distrofia muscular es a través de una vacuna viva vectorizada por el virus del herpes del pavo, ya que la HVT es subclínica en aves de corral y proporciona anticuerpos fuertemente reactivos cruzados contra la distrofia muscular. Este estilo de vacunas recombinantes multiprotectoras se ha popularizado, ya que Merck ha producido múltiples variantes basadas en esta tecnología. Innovax ND-IBD utiliza el vector HVT, modificado para incluir el gen F del NDV y el gen de glicorpteína de superficie VP2 del IBDv. Cuando se les desafió, los animales exhibieron protección contra el VEN, el IBDV y, por supuesto, el MDV hasta por 60 semanas (200). Otro ejemplo es Innovax ND-ILT, que proporciona protección contra NDV e ILTV. Este FPV recombinante se ha editado para incluir el gen F y el gen HN del VND, así como el gen gB de ILTV. La construcción HN del VEN codifica las proteínas hemaglutinina/neuraminidasa, mientras que el gen gB de ILTV codifica el antígeno primario de la glicoproteína de superficie. Los resultados de los ensayos de vacunas mostraron aproximadamente un 70% de protección contra la ILTV, comparable a la vacuna inactivada tradicional, además de neutralizar la inmunidad contra el VEN (201).^®®

Acuicultura

Vacunas de salmónidos

Necrosis hematopoyética infecciosa: IHN ápice

En la industria de la acuicultura, las vacunas de ADN han tenido más éxito que otros campos y siguen siendo un campo importante de desarrollo (202). Como se indicó anteriormente, las vacunas de ADN en sí mismas son inmunogénicas y funcionan como PAMPS y, por lo tanto, eliminan la necesidad de adyuvantes (203). Una de las principales ventajas de esta tecnología en peces es evitar los adyuvantes que históricamente se ha demostrado que causan reacciones graves, como la peritonitis y la melanización del tejido muscular en los peces (204, 205). Apex IHN de Novartis (ahora Elanco Animal Health) fue desarrollado para vacunar contra el Virus de la Necrosis Hematopoyética Infecciosa (IHNV), un rabdovirus que causa una necrosis extensa del tejido hematopoyético en las primeras etapas de la vida y tiene una alta mortalidad entre los salmónidos (206). Esta enfermedad puede afectar tanto a los salmónidos silvestres como a los de piscifactoría, lo que resulta en grandes pérdidas económicas. Apex IHN es una vacuna de ADN que codifica la glicoproteína (G), un antígeno importante para los anticuerpos protectores. Dada la IM, esta vacuna induce respuestas inmunitarias tanto innatas como adaptativas en los peces y ha conferido una protección significativa en el salmón del Atlántico, el salmón del Pacífico y la trucha arco iris (207-213). La vacunación con Apex IHN confiere una tasa de mortalidad significativamente atenuada (<3% en animales vacunados y 99% en animales de control), reduce la propagación viral entre el salmón del Atlántico ingenuo que cohabita con el salmón del Atlántico infectado, suprime la transmisión de la enfermedad entre el salmón del Atlántico infectado que cohabita con salmón rojo ingenuo e induce un título de anticuerpos neutralizantes de larga duración (214).

Enfermedad del páncreas – Clynav

Clynav, producida por Elanco Animal Health, es otra vacuna de ADN recombinante que contiene el plásmido puK-SPDV-poly2#1 y codifica varias proteínas del alfavirus del salmónido subtipo 3. Esta vacuna ha sido aprobada en la UE y Noruega y está indicada para proteger contra la enfermedad del páncreas. Esta enfermedad tiene una carga económica significativa debido a la mortalidad, la reducción de las tasas de crecimiento y la reducción de la calidad de la carne en el momento del sacrificio (215). Afortunadamente, Clynav protege contra la pérdida de peso, reduce la prevalencia y la gravedad de las lesiones morfológicas del tejido en el cardias, el páncreas y el músculo esquelético, y reduce la mortalidad hasta 1 año después de la vacunación. Además, en comparación con una vacuna monovalente tradicional, Clynav proporcionó títulos de anticuerpos neutralizantes significativamente más altos, confirió una viremia más baja, redujo la transmisión a los peces naïve que cohabitaban y confirió un aumento de peso significativamente mayor después del desafío (216). La principal crítica a estas vacunas de ADN es la tasa de incorporación en los sujetos vacunados. Si bien la tasa de incorporación es insignificante, no se ha estimado con precisión de acuerdo con los fabricantes, sino que se ha modelado en escenarios que estiman la integración (217).

Animales exóticos

Vida silvestre

Rabia: ONRAB, RaboralV-RG^®®

Durante los últimos 50 años ha habido un esfuerzo significativo para erradicar el virus de la rabia de los animales de compañía domésticos mediante el establecimiento de programas de vacunación obligatorios. Actualmente, la atención se ha centrado en las especies de vida silvestre que son críticas para la prevalencia de esta enfermedad mortal y su transmisión a los humanos. Según el informe anual de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC, por sus siglas en inglés) sobre la vigilancia de la rabia en los Estados Unidos durante 2017, el 91% de los casos de rabia involucraron animales salvajes, principalmente murciélagos, mapaches, zorrillos y zorros (218). Esto pone de relieve la importancia del desarrollo de diferentes estructuras vacunales para controlar e incluso eliminar la transmisión de la rabia mediante la inmunización de las principales especies de fauna silvestre reservorio más susceptibles. Estados Unidos, Canadá y Europa han establecido un programa de vacunación oral contra la rabia (ORV, por sus siglas en inglés), para prevenir la propagación de la rabia a mapaches, zorros, coyotes, lobos y otras especies que pueden servir como reservorios de la rabia.

Se han utilizado dos tipos de vacunas recombinantes que expresan la glicoproteína de la rabia en cebos orales para prevenir esta enfermedad zoonótica. Onrab de Artemis Technologies Inc. (Guelph, Ontario, Canadá) emplea una vacuna vectorizada con adenovirus humano tipo 5 (Had5). Raboral V-RG utiliza un virus vaccinia como columna vertebral. Los cebos ORV son producidos por Merial Ltd (Atenas, GA) y consisten en un paquete comestible que contiene el Raboral V-RG. La administración de esta vacuna ha permitido la erradicación del rabdovirus zoonótico en 3 países europeos (219). Esto se debe a la mayor eficacia de la vacuna en zorros rojos, que son las principales especies reservorio del continente (220, 221). El objetivo principal de este programa de vacunación es conferir un título positivo neutralizante superior a 0,05 UI/ml a los animales objetivo. Todos los zorros vacunados, el 56% de los coyotes y el 62% de los zorros grises han mostrado títulos de suero protectores después de la administración de los cebos ORV (220-222). Sin embargo, otros animales mesocarnívoros como los mapaches y los zorrillos, que se consideran los principales portadores de la rabia en los EE. UU., han demostrado una eficacia variable en su inmunización utilizando cebos ORV (223-225). Se ha demostrado que la vacuna Onrab induce una mejor protección en los mapaches al inducir una respuesta humoral en el 74-77% de los animales, en lugar del 30% de seropositividad alcanzado después de la administración de los cebos ORV (226, 227).^®®®®

Lagomorfos

Enfermedad hemorrágica del conejo – Novibac Myxo-RHD y Novibac Myxo-RHD Plus

El agente etiológico de la enfermedad hemorrágica del conejo (RHD) es un Calicivirus altamente virulento que es enzoótico en las poblaciones de conejos de todo el mundo, causando epidemias frecuentes con una tasa de mortalidad significativa de hasta el 90% en conejos mayores de 5 semanas (127, 228). Otro patógeno importante de esta especie animal es el virus Myxoma, que es un miembro del género Leporipoxvirus. La mixomatosis es una enfermedad aguda, sistémica y a menudo mortal de los conejos europeos caracterizada por blefaroconjuntivitis, hinchazón en los ojos, la piel y los genitales, apatía y anorexia (229).

Nobivac Myxo-RHD es una vacuna bivalente quimérica viva que utiliza un vector viral Myxoma que expresa la proteína de la cápside VP60 de la cepa viral clásica 009 RHD. Nobivac Myxo-RHD Plus contiene un segundo virus de Myxoma recombinante con la proteína VP60 de la variante emergente MK 1899 (230). Nobivac Myxo-RHD confiere una protección significativa contra ambos patógenos durante 12 meses después de la administración de una sola dosis. En un estudio de inmunización, todos los animales vacunados seroconvertidos mostraron una fuerte respuesta humoral contra el RHDV, que es esencial para la prevención de esta enfermedad viral en los animales desafiados (231).^®®®

Discusión

Históricamente, las vacunas en medicina humana han seguido la estela de la medicina veterinaria, ya que hay muy pocas vacunas aprobadas de segunda y tercera generación en medicina humana. La vacuna contra la hepatitis B fue el primer ejemplo de vacuna sintética desarrollada utilizando tecnología de ADN recombinante y fue autorizada en 1986; Hemophilus influenza B (HIB), la primera vacuna conjugada, fue autorizada para uso médico en 1987; La vacuna tetravalente contra el dengue, cuyo nombre comercial es Dengvaxia, utiliza una vacuna tetravalente viva atenuada que consiste en proteínas quiméricas del dengue combinadas con los genes no estructurales de la cepa de la vacuna contra la fiebre amarilla 17D. La vacuna rVSV-ZEBOV contra el Ébola Zaire, aprobada en 2019, es una vacuna viva recombinante contra el ébola competente para la replicación viral que consiste en una columna vertebral del virus de la estomatitis vesicular con la glicoproteína envolvente del virus del Ébola Zaire en lugar de la glicoproteína envolvente del VSV. Se aprueba un esquema de vacunación heteróloga de 2 dosis con las vacunas Zabdeno (Ad26.ZEBOV) y Mvabea contra el Ébola (MVA-BN-Filo) para su uso en la UE. Zabdeno es la vacuna principal y es un vector de adenovirus tipo 26 que expresa la glicoproteína de la variante Mayinga del virus del Ébola. MBA-BN-Filo sirve como refuerzo de la inmunización y es una vacuna no replicante, recombinante y modificada basada en vectores vaccinia Ankara (MVA) que codifica glicoproteínas del virus del Ébola de Zaire, el virus de Sudán, el virus de Marburgo y la nucleoproteína del virus del bosque de Tai, respectivamente (232).

A finales de 2020, el Reino Unido se convirtió en el primer país soberano en aprobar Tozinameran INN, una vacuna de ARN mensajero (coproducida por Pfizer y BioNTech) indicada para la prevención de la infección por SARS-CoV-2, el agente responsable de la pandemia de COVID-19 (233). Este es el primer caso en el que una tecnología basada en genes ha sido autorizada y aprobada para un agente infeccioso. Desde entonces, y en medio de la pandemia, otras vacunas candidatas nuevas y de tercera generación han sido aprobadas para la Autorización de Uso de Emergencia (EUA) o se encuentran en las etapas finales para la solicitud de EUA. En el momento de escribir este artículo, estas candidatas incluyen la vacuna de ARNm de Moderna, mRNA-1273, y la vacuna vectorizada por adenovirus AZD1222 por AstraZeneca y la Universidad de Oxford (234, 235).

Continuando con la optimización de los sistemas de administración y para mejorar la inmunidad de las mucosas, los adyuvantes moleculares son cruciales para la sinergia del desarrollo de vacunas. Sin embargo, para mantenerse dentro del alcance de las nuevas tecnologías autorizadas en medicina veterinaria, los componentes antes mencionados solo se discutirán brevemente, ya que muchos aún se encuentran en etapas experimentales.

Una tecnología en la que la medicina humana ha precedido a la medicina veterinaria es el empleo de partículas similares a las virales (VLP). Las VLP no son infecciosas/carecen de material genético, complejos autoensamblables que contienen antígenos de interés e imitan la estructura general de un virus (236). La tecnología VLP ha tenido éxito, ya que activa la respuesta inmunitaria adaptativa a través de los complejos MHC-I y MHC-II y, en consecuencia, es capaz de estimular CTL robustos y células T auxiliares CD4+ (237). Las vacunas contra el virus del papiloma humano (Cervarix, Gardasil y Gardasil9) y el virus de la hepatitis B (Sci-B-Vac™) también utilizaron la tecnología recombinante ensamblada en una partícula similar al virus (VLP) (238).^®®®

Las nanopartículas (NP), similares a las VLP, son una tecnología de administración revolucionaria ampliamente investigada para medicamentos terapéuticos y vacunas. Caracterizados por su tamaño (<100 nm), se ha demostrado que varios tipos de NP compuestos de oro, dendrímeros, polímeros de carbono y liposomas mejoran la eficacia de la vacuna, facilitan la absorción de antígenos e inducen las respuestas inmunológicas deseadas (239). Las NP ofrecen varias ventajas: pueden acceder directamente a los sistemas de drenaje linfático para el procesamiento inmunitario, pueden modificarse para dirigirse a subconjuntos específicos de células inmunitarias y pueden administrarse a compartimentos intracelulares específicos para perfeccionar vías inmunitarias específicas (240). Como tal, gran parte del éxito de la plataforma de vacunas de ARNm contra el SARS-CoV-2 fue el uso de NP lipídicas (241). No obstante, sigue existiendo una comprensión integral de cómo se pueden utilizar las NP para optimizar la administración de vacunas y actualmente se están explorando muchos candidatos experimentales de NP en ensayos clínicos para vacunas contra la influenza (NTC032293498, NCT3658629) y el virus respiratorio sincitial (NCT01960686, NCT02247726, NCT02624947) (240).

Algunas de las principales lagunas en el desarrollo de vacunas son la obtención de inmunidad de la mucosa mediante la inducción de IgA secretora y la estimulación inmunitaria adecuada del antígeno mediante adyuvantes. La gran mayoría de los patógenos ingresan a los huéspedes a través de los sitios mucosos, sin embargo, la mayoría de las vacunas actuales brindan protección parcial o nula en los sitios mucosos. En medicina veterinaria, las vacunas contra las mucosas han tenido más éxito, ya que las vacunas en aerosol y en el agua potable se utilizan de forma rutinaria, sin embargo, no existen vacunas humanas autorizadas para los patógenos transmitidos por la mucosa (242). La inmunidad de la mucosa inducida por la vacuna es particularmente difícil debido a la dificultad de proteger y preservar la integridad estructural del antígeno y aumentar la biodisponibilidad de las vacunas de la mucosa. Algunos experimentos han tenido éxito con el uso de formulaciones de nanopartículas mediante la incorporación de polietilenglicol (PEG) (243). El quitosano, un polímero no tóxico, también se ha utilizado en formaciones de vacunas contra Escherichia coli O157:H7 administradas por vía intranasal con un éxito similar (244). Los complejos inmunoestimulantes (ISCOM) son adyuvantes experimentales en forma de jaula esférica compuestos de fosfolípidos, colesterol, saponina y antígenos proteicos y han sido particularmente exitosos en inmunizaciones de mucosas que resultan en IgA secretora y respuestas inmunes sistémicas (245, 246). Esta tecnología se ha utilizado en la vacuna contra la influenza equina Equip ™ F (producida por Zoetis/Pfizer Animal Health), una vacuna de subunidad que ha demostrado estimular la inmunidad humoral y mediada por células (247, 248).

Una solución prometedora para combatir la inmunogenicidad deficiente, específicamente para las vacunas de ADN, son los adyuvantes moleculares. Estos generalmente comprenden moléculas de señalización codificadas por plásmidos, como citocinas, quimiocinas y moléculas coestimuladoras inmunes, pero los enfoques más nuevos incluyen la eliminación de genes y la biología de sistemas (249-251). Por ejemplo, la interleucina-2 (IL-2) promueve la diferenciación de las células T vírgenes en células efectoras y facilita la generación de células T de memoria (20). Por lo tanto, la IL-2 ha sido uno de los adyuvantes moleculares más estudiados y ha mostrado una mayor inmunogenicidad para vacunas previamente inmunogénicas bajas, como el VIH, la influenza y el SARS-CoV (252-255). Otras citocinas inmunomoduladoras que se están evaluando como adyuvantes moleculares son la IL-15, la IL-12 y la MG-CSF (250, 252).

La evolución de las tecnologías de las vacunas refleja el avance continuo y riguroso hacia vacunas seguras, eficaces, estables y rentables para patógenos infecciosos existentes y emergentes. La medicina veterinaria sigue abriendo caminos, como lo demuestran las numerosas tecnologías novedosas que ya se emplean.

Contribuciones de los autores

VA, VP, PN, JN y KM investigaron los datos para el artículo y contribuyeron sustancialmente a la discusión del contenido. VA, VP y SG redactaron y generaron cifras para el artículo. VA y CK escribieron, revisaron y editaron el manuscrito antes de su presentación. Todos los autores contribuyeron al artículo y aprobaron la versión enviada.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que la investigación se llevó a cabo en ausencia de relaciones comerciales o financieras que pudieran interpretarse como un posible conflicto de intereses.

Reconocimientos

El VA fue financiado a través del Programa Nacional de Capacitación de Científicos de Instalaciones Bio y Agro-δefense del Servicio de Inspección de Sanidad Animal y Vegetal (APHIS, por sus siglas en inglés) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA, por sus siglas en inglés). El trabajo en el laboratorio de los autores contó con el apoyo de los Centros de Excelencia para la Investigación y Vigilancia de la Influenza (CEIRS, por sus siglas en inglés) de los NIH/NIAID, por sus siglas en inglés), el contrato número HHSN272201400004C, y la Estación Experimental Agrícola de Alabama (AAES, por sus siglas en inglés) de la Universidad de Auburn.

Referencias