25 Oct 2021
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Herramientas informáticas – Comprendiendo la cobertura inmunitaria de la vacuna de PCV2

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AUTOR

José Angulo

DVM y Director, Zoetis Global Technical Lead, Swine

El impacto clínico del Circovirus Porcino Tipo 2 (PCV2) ha cambiado desde lo que veíamos antes de que se empezase a vacunar a lo que es hoy. Cuando el virus apareció por primera vez, hace 20 años, el impacto económico fue devastador. Se calcula que la Unión Europea perdió entre 562 y 900 millones de euros al año debido a este virus1.

VACUNACIÓN
FRENTE A PCV2

El lanzamiento de las vacunas contra el PCV2 entre el año 2000 y 2010 en Europa ha ayudado a minimizar drásticamente su impacto económico y la vacunación frente a este virus se ha convertido ahora en una rutina en la mayoría de las explotaciones porcinas.

A pesar de que las vacunas actuales hacen un gran trabajo para limitar la enfermedad clínica, todavía hay informes de fallos en la vacunación contra el PCV2 que desembocan en enfermedad clínica o subclínica en las granjas2,3.

EFICACIA VS EFECTIVIDAD

Cuando se habla de la eficacia de una vacuna es importante recordar que hay una diferencia entre eficacia y efectividad:

La eficacia de la vacuna se define como el rendimiento de una vacuna en condiciones controladas.

La efectividad de la vacuna es el rendimiento de una vacuna en condiciones reales en la granja.

Hay diferentes factores que podrían influir en la eficacia de las vacunas contra el PCV2:

Interferencia de la inmunidad materna.

Edad de vacunación.

Cumplimiento del protocolo vacunal.

Estabilidad sanitaria de las cerdas.

Variabilidad genética del virus debido a las altas tasas de mutación y recombinación del PCV2 impulsadas por la presión de la vacuna5,6.

La gestión de estos factores mediante la aplicación de las mejores prácticas de vacunación debería aumentar la probabilidad de éxito a medio y largo plazo en el control de la enfermedad clínica y subclínica en las explotaciones.

 

GENOTIPOS
DE PCV2

A nivel mundial, la diversidad del PCV2 ha sido impulsada por los cambios genéticos. Esto ha dado lugar a nuevos genotipos de PCV2, desde el PCV2a hasta el PCV2h.

El genotipo más común del PCV2 solía ser el PCV2a, pero ahora ha sido sustituido por el PCV2d⁷. En el pasado, todas las vacunas se basaban en el genotipo PCV2a.

Sumado a este nivel de complejidad, dentro de cada genotipo también podemos encontrar muchos virus recombinantes y mutantes.

A nivel de granja, es más fácil reconocer la enfermedad sistémica del PCV2 (PCV2-SD) pero con mayor frecuencia nos enfrentamos a la infección subclínica (PCV2-SI), que carece de signos clínicos manifiestos, pero sí se refleja en un impacto en los factores de producción, como la disminución de la ganancia media diaria (GMD), que afecta al rendimiento del crecimiento⁸.

LAS VACUNAS EFICACES FRENTE AL PCV2 DEBEN ESTIMULAR LA PRODUCCIÓN DE ANTICUERPOS Y LA INMUNIDAD MEDIADA POR CÉLULAS (CMI) PARA MANTENER BAJO CONTROL TANTO A LA PCV2-SD COMO A LA PCV2-SI

La CMI es especialmente importante para la eliminación del virus en los animales infectados por el PCV2. El virus PCV2 tiene una proteína estructural externa llamada cap.

Esta proteína estructural contiene epítopos que son reconocidos por las células inmunitarias (células T), lo que desencadena una cascada de acontecimientos inmunitarios que conducen a la muerte de las células infectadas por el PCV2.

 

BIOINFORMÁTICA COMO
HERRAMIENTA PARA DISEÑAR
UNA VACUNA

La bioinformática es un campo de la ciencia en el que convergen varias disciplinas, como la biología, la informática y la tecnología de la información, para organizar y almacenar grandes cantidades de información biológica.

En el ámbito de la bioinformática, se ha desarrollado una nueva herramienta inmunoinformática para el sector porcino.

Esta nueva herramienta está ayudando a diseñar vacunas basadas en epítopos y a predecir la eficacia de las vacunas para enfermedades como la gripe porcina A y, más recientemente, para PCV2.

Como parte de estas herramientas, se ha utilizado una novedosa tecnología llamada Comparación del Contenido de Epítopos (EpiCC), desarrollada por la empresa EpiVax⁹, para entender lo que una vacuna puede ofrecer en términos de cobertura inmunológica a las cepas de campo analizando los epítopos de las células T.

Con esta herramienta podemos predecir la cobertura inmunológica y trazar los resultados de diferentes vacunas contra las cepas de campo del PCV2a, PCV2b y PCV2d.

LA HERRAMIENTA EpiCC PERMITE EVALUAR LA COBERTURA INMUNOLÓGICA FRENTE A LAS CEPAS DE CAMPO DEL PCVa, PCVb Y PCVd

ESTUDIO

Se realizó un estudio en Europa analizando 109 secuencias de PCV2 de 10 países con el objetivo de comparar la cobertura de epítopos de células T de una vacuna monovalente – PCV2a (basada en el genotipo PCV2a) y una vacuna quimérica PCV1-2a/ cPCV1-2b bivalente (CircoMax® Myco, que contiene los genotipos PCV2a y PCV2b), contra las cepas de campo de PCV2 que circulan en Europa.

Utilizando la herramienta EpiCC, se evaluó el contenido de epítopos de células T de las dos vacunas y se comparó con el contenido de epítopos de células T de los virus PCV2 de cepas de campo.

A continuación, se asignó a cada vacuna una puntuación basada en el número de epítopos de células T que la vacuna tiene en común con el virus de campo.

 

Estas puntuaciones EpiCC se utilizan para cuantificar el grado de coincidencia entre el contenido de epítopos de células T de una determinada vacuna y el del virus de la cepa de campo, ofreciendo así una mejor cobertura antigénica frente a la cepa de campo.

Las muestras analizadas se recogieron entre 2014 y 2020. Se registró la siguiente distribución en genotipos de PCV2 de campo:

53% PCV2d
37% PCV2b
10% PCV2a

Se evidenció que el PCV2d es el genotipo de PCV2 más prevalente en Europa.

Basándose en las puntuaciones EpiCC, CircoMax® Myco mostró una mayor cobertura epitópica en comparación con la vacuna monovalente PCV2-a, con una cobertura media del 81% frente al 60%, respectivamente.

En promedio, esto representó una mejora en la cobertura de epítopos del 36% para CircoMax® Myco en comparación con la vacuna monovalente PCV2-a.

CONCLUSIONES

LOS RESULTADOS DE ESTE ESTUDIO SUGIEREN QUE UNA VACUNA QUE CONTENGA DOS GENOTIPOS DE PCV2 PUEDE CONFERIR UNA RESPUESTA INMUNITARIA MEDIADA POR CÉLULAS DE REACCIÓN CRUZADA MÁS AMPLIA EN COMPARACIÓN CON LAS VACUNAS QUE CONTIENEN SOLO UN GENOTIPO DE PCV210

Aunque las vacunas actuales frente al PCV2 han demostrado el control de la enfermedad, el virus sigue evolucionando y las herramientas inmunoinformáticas, como EpiCC, ofrecen una forma de evaluar el impacto de la divergencia genética en la cobertura de epítopos de células T para las vacunas actuales contra el PCV2.

Estas herramientas bioinformáticas nos permiten evaluar nuevas vacunas como parte de nuestra caja de herramientas en el desafío contra el PCV2, con el potencial de ayudar a mejorar el control del PCV2 en las granjas.

BIBLIOGRAFÍA

1. Tucker, A.W., 2006. Porcine multi-systemic wasting syndrome (PMWS):a review. Pig J.

2. Dvorak CM, et al. 2016 National reduction in porcine circovirus type 2 prevalence following introduction of vaccination. Vet Microbiol 189:86–90

3. Eddicks, M. et al. Detection of a new cluster of porcine circovirus type 2b strains in domestic pigs

4. in Germany. Vet. Microbiol. 2015, 176, 337–343.

5. McNeil S. Overview of vaccine efficacy and vaccine effectiveness. Canadian Center for Vaccinology. Dalhousie University IWK Health Centre Capital Health.

6.https://www.who.int/influenza_vaccines_plan/resources/Session_VEfficacy_VEffectiveness.PDF

7. Segales, J. 2015. Best practice and future challenge for vaccination against PCV2. Exper. Rev. Vaccines 12(3), 473-487.

8. Trible R.B. et al., 2012. Genetic variation of PCV2 and its relevance to vaccination, pathogenesis and diagnosis. Virus Research 164.68-77.

9. Franzo G et al., 2016. PCV2 evolution before and after the vaccination introduction: A large scale epidemiological study. Scientific reports 6:39458.

10. Oliver-Ferrando S., et al., 2016. Evaluation of natural PCV2 subclinical infection and seroconversion dynamic in piglets vaccinated at different ages. Vet Res. 47:121.

11. EpiVax, Inc. Providence RI, USA.

12. Angulo J., Foss D., 2021. Use of a novel immunoinformatic tool (EPICC) to determine T Cell epitope coverage from different PCV2 vaccines against field European strains. ESPHM. Immunology and Vaccinology IMM-OP-02.




 

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