MEJORAMIENTO DE UNA VACUNA ACELULAR NOVEL CONTRA PERTUSSIS, ENFERMEDAD RESURGENTE

El trabajo de tesis que realizo en el Instituto de Biotecnología y Biología Molecular de la Facultad de Ciencias Exactas de la UNLP-CONICET bajo la dirección de la Dr. Daniela Hozbor y la Co Dirección del Dr. Martín Rumbo, refiere a la búsqueda de estrategias que mejoren el control de la enfermedad denominada pertussis. Esta enfermedad respiratoria aguda causada principalmente por Bordetella pertussis ha resurgido en los últimos años. El incremento de los casos detectados ha provocado preocupación en los sistemas de salud y en el sector científico movilizándolos hacia la búsqueda de la comprensión de las causas que llevan a dicha situación epidemiológica y a la revisión y diseño de nuevas estrategias de control. En la actualidad existen dos tipos de vacunas contra esta enfermedad que afecta a todos los grupos etarios siendo los más vulnerables los lactantes menores de 6 meses de edad: las vacunas celulares que fueron las primeras en desarrollarse y las vacunas acelulares que se desarrollaron más tardíamente en respuesta a los reportes sobre la inducción de reacciones adversas asociadas a las vacunas celulares. En la actualidad ambas vacunas se emplean en distintos países para cubrir el esquema recomendado por la organización  mundial de la salud para la población pediátrica. Las vacunas acelulares se emplean además para los refuerzos recomendados en la población mayor a 7 años de edad. El uso de estas vacunas por más de 70 años redujo significativamente la morbilidad y mortalidad asociada a la enfermedad. Sin embargo, en los últimos años y más marcadamente en los países que emplean sólo vacunas acelulares en sus calendarios se han registrado un incremento de casos con brotes de gran envergadura. Estudios relativamente recientes muestran que las vacunas acelulares inducen una respuesta inmune menos robusta que el de las vacunas celulares la cual estaría mediada fundamentalmente por anticuerpos (mayormente perfil de respuesta del tipo Th2). La duración de la inmunidad inducida por estas vacunas es relativamente corta y según los ensayos en el modelo de primates, estas vacunas protegerían contra la enfermedad pero no contra la infección y/o la transmisión. Más aún su composición de poco epitopes parece estar ejerciendo una presión de selección fuerte sobre la población bacteriana circulante. En este contexto resulta clara la necesidad de desarrollar una nueva vacuna acelular que sola o en combinación tenga la capacidad de superar las debilidades de las actuales vacunas es decir inducir un perfil de respuesta mixto (mayormente de tipo Th1) y cuya composición sea multiepitope. En este contexto nuestro grupo de trabajo ha logrado diseñar una nueva vacuna basada en vesículas de membrana externa derivadas de B. pertussis, (OMVs) que ha mostrado ser seguro y efectivo en modelo murino de protección. A diferencia de la vacuna aP que induce mayormente un perfil de respuesta celular Th2, nuestro candidato vacunal multiepitope induce un perfil mixto Th1/Th17/Th2 de mayor duración. En mi trabajo de tesis me he focalizado en la evaluación de la posibilidad de combinar las OMVs a las vacunas acelulares comerciales con el fin de no solo lograr una vacuna acelular superadora en los términos mencionados sino además para simplificar en un futuro los posibles ensayos clínicos que requerirá nuestro candidato vacunal. Hemos evaluado así el efecto de adicionar las OMVs a las vacunas aP comerciales. Hemos demostrado que al adicionar OMVs (rango ensayado: 0,75 μg  - 3 μg) a la vacuna aP no sólo no se pierde la capacidad protectora de ambas vacunas sino que se logra inducir el perfil mixto recomendado aún con la dosis 0,75 μg de OMVs. La adición de 0,75 μg OMVs permitió además incrementar los títulos de IgG totales y de los isotipos IgG3, IgG2a e IgG1 en comparación a los otros tratamientos. Como otra alternativa y para mejorar aún más a nuestro candidato vacunal hemos decido evaluar y caracterizar la presencia de OMVs en cultivos en biofilm de  B. pertussis. Recientemente se ha descripto la importancia de la formación de biofilm durante la infección de este patógeno. Más aún se ha detectado que las bacterias creciendo en biofilm presentan un perfil proteico e inmunogénico diferente al proveniente de cultivos planctónicos. Para avanzar en nuestro objetivo se evaluó la formación de biofilm para un aislamiento clínico de B. pertussis de nuestra colección. Así hemos detectado que el mayor rendimiento de biofilm ocurre a las 96 h de cultivo. Interesantemente, aplicando las técnicas de aislamiento de OMVs ya puestas a punto en nuestro laboratorio,  hemos evidenciado la presencia de las mismas en el biofilm. Para evaluar la capacidad protectora de las mismas en forma comparativa con las OMVs derivadas de cultivos planctónicos hemos empleado el modelo de desafío intranasal en ratones. Los resultados obtenidos han mostrado que la formulación conteniendo a las OMVs derivadas de un cultivo en biofilm (OMVsBiof) es capaz de reducir significativamente la colonización (no se detectaron colonias) en los pulmones de los animales inmunizados. Además se observó que la reducción en la colonización de los pulmones es aún mayor que la obtenida en pulmones de ratones inmunizados con OMVs planctónicas. Los títulos de anticuerpos inducidos hasta ahora analizados están en acuerdo con los niveles de protección inducido

Mejoramiento de una vacuna acelular novel contra Pertussis, enfermedad resurgente

El trabajo de tesis que realizo en el Instituto de Biotecnología y Biología Molecular de la Facultad de Ciencias Exactas de la UNLP-CONICET bajo la dirección de la Dr. Daniela Hozbor y la Co Dirección del Dr. Martín Rumbo, refiere a la búsqueda de estrategias que mejoren el control de la enfermedad denominada pertussis. Esta enfermedad respiratoria aguda causada principalmente por Bordetella pertussis ha resurgido en los últimos años. El incremento de los casos detectados ha provocado preocupación en los sistemas de salud y en el sector científico movilizándolos hacia la búsqueda de la comprensión de las causas que llevan a dicha situación epidemiológica y a la revisión y diseño de nuevas estrategias de control. En la actualidad existen dos tipos de vacunas contra esta enfermedad que afecta a todos los grupos etarios siendo los más vulnerables los lactantes menores de 6 meses de edad: las vacunas celulares que fueron las primeras en desarrollarse y las vacunas acelulares que se desarrollaron más tardíamente en respuesta a los reportes sobre la inducción de reacciones adversas asociadas a las vacunas celulares. En la actualidad ambas vacunas se emplean en distintos países para cubrir el esquema recomendado por la organización mundial de la salud para la población pediátrica. Las vacunas acelulares se emplean además para los refuerzos recomendados en la población mayor a 7 años de edad. El uso de estas vacunas por más de 70 años redujo significativamente la morbilidad y mortalidad asociada a la enfermedad. Sin embargo, en los últimos años y más marcadamente en los países que emplean sólo vacunas acelulares en sus calendarios se han registrado un incremento de casos con brotes de gran envergadura. Estudios relativamente recientes muestran que las vacunas acelulares inducen una respuesta inmune menos robusta que el de las vacunas celulares la cual estaría mediada fundamentalmente por anticuerpos (mayormente perfil de respuesta del tipo Th2). La duración de la inmunidad inducida por estas vacunas es relativamente corta y según los ensayos en el modelo de primates, estas vacunas protegerían contra la enfermedad pero no contra la infección y/o la transmisión. Más aún su composición de poco epitopes parece estar ejerciendo una presión de selección fuerte sobre la población bacteriana circulante. En este contexto resulta clara la necesidad de desarrollar una nueva vacuna acelular que sola o en combinación tenga la capacidad de superar las debilidades de las actuales vacunas es decir inducir un perfil de respuesta mixto (mayormente de tipo Th1) y cuya composición sea multiepitope. En este contexto nuestro grupo de trabajo ha logrado diseñar una nueva vacuna basada en vesículas de membrana externa derivadas de B. pertussis, (OMVs) que ha mostrado ser seguro y efectivo en modelo murino de protección. A diferencia de la vacuna aP que induce mayormente un perfil de respuesta celular Th2, nuestro candidato vacunal multiepitope induce un perfil mixto Th1/Th17/Th2 de mayor duración. En mi trabajo de tesis me he focalizado en la evaluación de la posibilidad de combinar las OMVs a las vacunas acelulares comerciales con el fin de no solo lograr una vacuna acelular superadora en los términos mencionados sino además para simplificar en un futuro los posibles ensayos clínicos que requerirá nuestro candidato vacunal. Hemos evaluado así el efecto de adicionar las OMVs a las vacunas aP comerciales. Hemos demostrado que al adicionar OMVs (rango ensayado: 0,75 μg - 3 μg) a la vacuna aP no sólo no se pierde la capacidad protectora de ambas vacunas sino que se logra inducir el perfil mixto recomendado aún con la dosis 0,75 μg de OMVs. La adición de 0,75 μg OMVs permitió además incrementar los títulos de IgG totales y de los isotipos IgG3, IgG2a e IgG1 en comparación a los otros tratamientos. Como otra alternativa y para mejorar aún más a nuestro candidato vacunal hemos decido evaluar y caracterizar la presencia de OMVs en cultivos en biofilm de B. pertussis. Recientemente se ha descripto la importancia de la formación de biofilm durante la infección de este patógeno. Más aún se ha detectado que las bacterias creciendo en biofilm presentan un perfil proteico e inmunogénico diferente al proveniente de cultivos planctónicos. Para avanzar en nuestro objetivo se evaluó la formación de biofilm para un aislamiento clínico de B. pertussis de nuestra colección. Así hemos detectado que el mayor rendimiento de biofilm ocurre a las 96 h de cultivo. Interesantemente, aplicando las técnicas de aislamiento de OMVs ya puestas a punto en nuestro laboratorio, hemos evidenciado la presencia de las mismas en el biofilm. Para evaluar la capacidad protectora de las mismas en forma comparativa con las OMVs derivadas de cultivos planctónicos hemos empleado el modelo de desafío intranasal en ratones. Los resultados obtenidos han mostrado que la formulación conteniendo a las OMVs derivadas de un cultivo en biofilm (OMVsBiof) es capaz de reducir significativamente la colonización (no se detectaron colonias) en los pulmones de los animales inmunizados. Además se observó que la reducción en la colonización de los pulmones es aún mayor que la obtenida en pulmones de ratones inmunizados con OMVs planctónicas. Los títulos de anticuerpos inducidos hasta ahora analizados están en acuerdo con los niveles de protección inducido.Universidad Nacional de La Plat

Mejoramiento de una vacuna acelular novel contra Pertussis, enfermedad resurgente

El trabajo de tesis que realizo en el Instituto de Biotecnología y Biología Molecular de la Facultad de Ciencias Exactas de la UNLP-CONICET bajo la dirección de la Dr. Daniela Hozbor y la Co Dirección del Dr. Martín Rumbo, refiere a la búsqueda de estrategias que mejoren el control de la enfermedad denominada pertussis. Esta enfermedad respiratoria aguda causada principalmente por Bordetella pertussis ha resurgido en los últimos años. El incremento de los casos detectados ha provocado preocupación en los sistemas de salud y en el sector científico movilizándolos hacia la búsqueda de la comprensión de las causas que llevan a dicha situación epidemiológica y a la revisión y diseño de nuevas estrategias de control. En la actualidad existen dos tipos de vacunas contra esta enfermedad que afecta a todos los grupos etarios siendo los más vulnerables los lactantes menores de 6 meses de edad: las vacunas celulares que fueron las primeras en desarrollarse y las vacunas acelulares que se desarrollaron más tardíamente en respuesta a los reportes sobre la inducción de reacciones adversas asociadas a las vacunas celulares. En la actualidad ambas vacunas se emplean en distintos países para cubrir el esquema recomendado por la organización mundial de la salud para la población pediátrica. Las vacunas acelulares se emplean además para los refuerzos recomendados en la población mayor a 7 años de edad. El uso de estas vacunas por más de 70 años redujo significativamente la morbilidad y mortalidad asociada a la enfermedad. Sin embargo, en los últimos años y más marcadamente en los países que emplean sólo vacunas acelulares en sus calendarios se han registrado un incremento de casos con brotes de gran envergadura. Estudios relativamente recientes muestran que las vacunas acelulares inducen una respuesta inmune menos robusta que el de las vacunas celulares la cual estaría mediada fundamentalmente por anticuerpos (mayormente perfil de respuesta del tipo Th2). La duración de la inmunidad inducida por estas vacunas es relativamente corta y según los ensayos en el modelo de primates, estas vacunas protegerían contra la enfermedad pero no contra la infección y/o la transmisión. Más aún su composición de poco epitopes parece estar ejerciendo una presión de selección fuerte sobre la población bacteriana circulante. En este contexto resulta clara la necesidad de desarrollar una nueva vacuna acelular que sola o en combinación tenga la capacidad de superar las debilidades de las actuales vacunas es decir inducir un perfil de respuesta mixto (mayormente de tipo Th1) y cuya composición sea multiepitope. En este contexto nuestro grupo de trabajo ha logrado diseñar una nueva vacuna basada en vesículas de membrana externa derivadas de B. pertussis, (OMVs) que ha mostrado ser seguro y efectivo en modelo murino de protección. A diferencia de la vacuna aP que induce mayormente un perfil de respuesta celular Th2, nuestro candidato vacunal multiepitope induce un perfil mixto Th1/Th17/Th2 de mayor duración. En mi trabajo de tesis me he focalizado en la evaluación de la posibilidad de combinar las OMVs a las vacunas acelulares comerciales con el fin de no solo lograr una vacuna acelular superadora en los términos mencionados sino además para simplificar en un futuro los posibles ensayos clínicos que requerirá nuestro candidato vacunal. Hemos evaluado así el efecto de adicionar las OMVs a las vacunas aP comerciales. Hemos demostrado que al adicionar OMVs (rango ensayado: 0,75 μg - 3 μg) a la vacuna aP no sólo no se pierde la capacidad protectora de ambas vacunas sino que se logra inducir el perfil mixto recomendado aún con la dosis 0,75 μg de OMVs. La adición de 0,75 μg OMVs permitió además incrementar los títulos de IgG totales y de los isotipos IgG3, IgG2a e IgG1 en comparación a los otros tratamientos. Como otra alternativa y para mejorar aún más a nuestro candidato vacunal hemos decido evaluar y caracterizar la presencia de OMVs en cultivos en biofilm de B. pertussis. Recientemente se ha descripto la importancia de la formación de biofilm durante la infección de este patógeno. Más aún se ha detectado que las bacterias creciendo en biofilm presentan un perfil proteico e inmunogénico diferente al proveniente de cultivos planctónicos. Para avanzar en nuestro objetivo se evaluó la formación de biofilm para un aislamiento clínico de B. pertussis de nuestra colección. Así hemos detectado que el mayor rendimiento de biofilm ocurre a las 96 h de cultivo. Interesantemente, aplicando las técnicas de aislamiento de OMVs ya puestas a punto en nuestro laboratorio, hemos evidenciado la presencia de las mismas en el biofilm. Para evaluar la capacidad protectora de las mismas en forma comparativa con las OMVs derivadas de cultivos planctónicos hemos empleado el modelo de desafío intranasal en ratones. Los resultados obtenidos han mostrado que la formulación conteniendo a las OMVs derivadas de un cultivo en biofilm (OMVsBiof) es capaz de reducir significativamente la colonización (no se detectaron colonias) en los pulmones de los animales inmunizados. Además se observó que la reducción en la colonización de los pulmones es aún mayor que la obtenida en pulmones de ratones inmunizados con OMVs planctónicas. Los títulos de anticuerpos inducidos hasta ahora analizados están en acuerdo con los niveles de protección inducido.Universidad Nacional de La Plat

DESARROLLO DE UNA NUEVA PLATAFORMA VACUNAL BASADA EN EL USO DE BACULOVIRUS Y FLAGELINA

Si bien la vacunación ha sido la intervención médica más eficaz para disminuir la incidencia de enfermedades infecciosas, aun hoy existen muchas falencias vinculadas principalmente a la respuesta inmune inducidas por muchas vacunas y a la especificidad de las distintas poblaciones a inmunizar. Es por esto que en la actualidad es necesario el desarrollo de vacunas novedosas que logren sortear estas deficiencias y a la vez consigan reducir los efectos adversos de las mismas. En este contexto el rol de los adyuvantes como potenciadores y moduladores de la respuesta inmune inducida por la vacunación, ha tomado gran relevancia en los últimos años. Gracias a la mejor comprensión del papel de los receptores de la respuesta inmune innata en la articulación de la respuesta adaptativa, se han propuesto distintos agonistas de los receptores Toll (TLR) como posibles adyuvantes. Los baculovirus (BVs), son vectores vacunales de origen no humano fáciles de manipular, permiten la expresión de moléculas en distintas localizaciones de la partícula viral. Poseen un fenotipo brotante capaz de transducir un amplio espectro de células de mamíferos y con capacidad de activar la respuesta inmune innata en forma dependiente e independiente de TLR9. La flagelina (FliC) es un ligando de TLR5 que ha demostrado capacidad adyuvante mucosal, al ser coadministrado con antígenos o empleando antígenos quiméricos por fusión. Basado en esto y considerando que una variedad de estudios ha mostrado que ciertas combinaciones de TLR pueden inducir una fuerte respuesta inmune, en mi plan de trabajo postdoctoral nos planteamos utilizar esta estrategia para generar una plataforma vacunal basada en baculovirus y flagelina, que mejore las propiedades biológicas exhibidas individualmente. Se generarán BVs de AcMNPV que expresen FLliC y OVA como antígeno modelo. En esta etapa del trabajo estudiaremos tanto la bioseguridad, como la respuesta inmune celular y humoral inducida por la coadministración de ambos adyuvantes mediante el empleo del modelo murino de inmunización intranasal

Outer-Membrane-Vesicle-Associated O Antigen, a Crucial Component for Protecting Against Bordetella parapertussis Infection

Bordetella parapertussis is a respiratory-disease pathogen producing symptomatology similar to that of pertussis but of underestimated incidence and with no specific vaccine existing. We recently designed a vaccine candidate from B. parapertussis outer-membrane vesicles (OMVs) that proved to be safe and protective in a murine-infection model. Based on protection recently reported for the B. parapertussis O antigen in aqueous solution, we assessed here whether the B. parapertussis O-antigen-containing lipopolysaccharide (BppLPS-O+) embedded in the membranes, as present in B. parapertussis-derived OMVs (OMVs(Bpp-LPS-O+)), was the component responsible for that previously observed protection by OMVs. By performing a comparative study with OMVs from a human strain with undetectable O antigen (OMVs(Bpp-LPS-O-)), we demonstrated that the OMVs(Bpp-LPS-O+), but not the OMVs(Bpp-LPS-O-), protected mice against sublethal B. parapertussis infections. Indeed, the B. parapertussis loads were significantly reduced in the lungs of OMVs(Bpp-LPS-O+) -vaccinated animals, with the CFUs recovered being decreased by 4 log units below those detected in the non-immunized animals or in the animals treated with the OMVs(Bpp-LPS-O-), (p < 0.001). We detected that the OMVs(Bpp-LPS-O+) induced IgG antibodies against B. parapertussis whole-cell lysates, which immunocomponents recognized, among others, the O antigen and accordingly conferred protection against B. parapertussis infection, as observed in in-vivo-passive-transfer experiments. Of interest was that the OMVs(Bpp-LPS-O+) -generated sera had opsonophagocytic and bactericidal capabilities that were not detected with the OMVs(Bpp-LPS-O-)-induced sera, suggesting that those activities were involved in the clearance of B. parapertussis. Though stimulation of cultured spleen cells from immunized mice with formulations containing the O antigen resulted in gamma interferon (IFN-γ) and interleukin-17 production, spleen cells from OMVs(Bpp-LPS-O+) -immunized mice did not significantly contribute to the observed protection against B. parapertussis infection. The protective capability of the B. parapertussis O antigen was also detected in formulations containing both the OMVs derived from B. pertussis and purified BppLPS-O+. This combined formulation protected mice against B. pertussis along with B. parapertussis.Fil: Bottero, Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Zurita, Maria Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Gaillard, María Emilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Carriquiriborde, Francisco Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Martin Aispuro, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Elizagaray, Maia Lina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Investigaciones del Sistema Inmune; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Bartel, Erika Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Castuma, Celina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Hozbor, Daniela Flavia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; Argentin

Rare detection of bordetella pertussis pertactin-deficient strains in Argentina

Pertussis resurgence had been attributed to waning vaccine immunity and Bordetella pertussis adaptation to escape vaccine-induced immunity. Circulating bacteria differ genotypically from strains used in production of pertussis vaccine. Pertactin-deficient strains are highly prevalent in countries that use acellular vaccine (aP), suggesting strong aP-imposed selection of circulating bacteria. To corroborate this hypothesis, systematic studies on pertactin prevalence of infection in countries using whole-cell vaccine are needed. We provide pertussis epidemiologic data and molecular characterization of B. pertussis isolates from Buenos Aires, Argentina, during 2000-2017. This area used primary vaccination with whole-cell vaccine. Since 2002, pertussis case incidences increased at regular 4-year outbreaks; most cases were in infants <1 year of age. Of the B. pertussis isolates analyzed, 90.6% (317/350) contained the ptxP3-ptxA1-prn2-fim3-2 allelic profile. Immunoblotting and sequencing techniques detected only the 2 pertactin-deficient isolates. The low prevalence of pertactin-deficient strains in Argentina suggests that loss of pertactin gene expression might be driven by aP vaccine.Fil: Carriquiriborde, Francisco Pablo. Universidad Nacional de La Plata; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Regidor, Victoria. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Aispuro, Pablo M.. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Gabrielli, Magali. Universidad Nacional de La Plata; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Bartel, Erika Belén. Universidad Nacional de La Plata; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Bottero, Daniela. Universidad Nacional de La Plata; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Hozbor, Daniela Flavia. Universidad Nacional de La Plata; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentin

Narrowing the Knowledge Gaps on the Duration of Transferred Protective Immunity and on Vaccination Frequency

Maternal safety through pertussis vaccination and subsequent maternal–fetal-antibody transfer are well documented, but information on infant protection from pertussis by such antibodies and by subsequent vaccinations is scarce. Since mice are used extensively for maternal-vaccination studies, we adopted that model to narrow those gaps in our understanding of maternal pertussis immunization. Accordingly, we vaccinated female mice with commercial acellular pertussis (aP) vaccine and measured offspring protection against Bordetella pertussis challenge and specific-antibody levels with or without revaccination. Maternal immunization protected the offspring against pertussis, with that immune protection transferred to the offspring lasting for several weeks, as evidenced by a reduction (4–5 logs, p &lt; 0.001) in the colony-forming-units recovered from the lungs of 16-week-old offspring. Moreover, maternal-vaccination-acquired immunity from the first pregnancy still conferred protection to offspring up to the fourth pregnancy. Under the conditions of our experimental protocol, protection to offspring from the aP-induced immunity is transferred both transplacentally and through breastfeeding. Adoptive-transfer experiments demonstrated that transferred antibodies were more responsible for the protection detected in offspring than transferred whole spleen cells. In contrast to reported findings, the protection transferred was not lost after the vaccination of infant mice with the same or other vaccine preparations, and conversely, the immunity transferred from mothers did not interfere with the protection conferred by infant vaccination with the same or different vaccines. These results indicated that aP-vaccine immunization of pregnant female mice conferred protective immunity that is transferred both transplacentally and via offspring breastfeeding without compromising the protection boostered by subsequent infant vaccination. These results—though admittedly not necessarily immediately extrapolatable to humans—nevertheless enabled us to test hypotheses under controlled conditions through detailed sampling and data collection. These findings will hopefully refine hypotheses that can then be validated in subsequent human studies.Facultad de Ciencias Exacta

Narrowing the Knowledge Gaps on the Duration of Transferred Protective Immunity and on Vaccination Frequency

Maternal safety through pertussis vaccination and subsequent maternal–fetal-antibody transfer are well documented, but information on infant protection from pertussis by such antibodies and by subsequent vaccinations is scarce. Since mice are used extensively for maternal-vaccination studies, we adopted that model to narrow those gaps in our understanding of maternal pertussis immunization. Accordingly, we vaccinated female mice with commercial acellular pertussis (aP) vaccine and measured offspring protection against Bordetella pertussis challenge and specific-antibody levels with or without revaccination. Maternal immunization protected the offspring against pertussis, with that immune protection transferred to the offspring lasting for several weeks, as evidenced by a reduction (4–5 logs, p &lt; 0.001) in the colony-forming-units recovered from the lungs of 16-week-old offspring. Moreover, maternal-vaccination-acquired immunity from the first pregnancy still conferred protection to offspring up to the fourth pregnancy. Under the conditions of our experimental protocol, protection to offspring from the aP-induced immunity is transferred both transplacentally and through breastfeeding. Adoptive-transfer experiments demonstrated that transferred antibodies were more responsible for the protection detected in offspring than transferred whole spleen cells. In contrast to reported findings, the protection transferred was not lost after the vaccination of infant mice with the same or other vaccine preparations, and conversely, the immunity transferred from mothers did not interfere with the protection conferred by infant vaccination with the same or different vaccines. These results indicated that aP-vaccine immunization of pregnant female mice conferred protective immunity that is transferred both transplacentally and via offspring breastfeeding without compromising the protection boostered by subsequent infant vaccination. These results—though admittedly not necessarily immediately extrapolatable to humans—nevertheless enabled us to test hypotheses under controlled conditions through detailed sampling and data collection. These findings will hopefully refine hypotheses that can then be validated in subsequent human studies.Facultad de Ciencias Exacta

A Pertussis Outer Membrane Vesicle-Based Vaccine Induces Lung-Resident Memory CD4 T Cells and Protection Against Bordetella pertussis, Including Pertactin Deficient Strains

Pertussis is a respiratory infectious disease that has been resurged during the last decades. The change from the traditional multi-antigen whole-cell pertussis (wP) vaccines to acellular pertussis (aP) vaccines that consist of a few antigens formulated with alum, appears to be a key factor in the resurgence of pertussis in many countries. Though current aP vaccines have helped to reduce the morbidity and mortality associated with pertussis, they do not provide durable immunity or adequate protection against the disease caused by the current circulating strains of Bordetella pertussis, which have evolved in the face of the selection pressure induced by the vaccines. Based on the hypothesis that a new vaccine containing multiple antigens could overcome deficiencies in the current aP vaccines, we have designed and characterized a vaccine candidate based on outer membrane vesicle (OMVs). Here we show that the OMVs vaccine, but not an aP vaccine, protected mice against lung infection with a circulating pertactin (PRN)-deficient isolate. Using isogenic bacteria that in principle only differ in PRN expression, we found that deficiency in PRN appears to be largely responsible for the failure of the aP vaccine to protect against this circulating clinical isolates. Regarding the durability of induced immunity, we have already reported that the OMV vaccine is able to induce long-lasting immune responses that effectively prevent infection with B. pertussis. Consistent with this, here we found that CD4 T cells with a tissue-resident memory (TRM) cell phenotype (CD44+CD62LlowCD69+ and/or CD103+) accumulated in the lungs of mice 14 days after immunization with 2 doses of the OMVs vaccine. CD4 TRM cells, which have previously been shown to play a critical role sustained protective immunity against B. pertussis, were also detected in mice immunized with wP vaccine, but not in the animals immunized with a commercial aP vaccine. The CD4 TRM cells secreted IFN-γ and IL-17 and were significantly expanded through local proliferation following respiratory challenge of mice with B. pertussis. Our findings that the OMVs vaccine induce respiratory CD4 TRM cells may explain the ability of this vaccine to induce long-term protection and is therefore an ideal candidate for a third generation vaccine against B. pertussis

Narrowing the Knowledge Gaps on the Duration of Transferred Protective Immunity and on Vaccination Frequency

Maternal safety through pertussis vaccination and subsequent maternal–fetal-antibody transfer are well documented, but information on infant protection from pertussis by such antibodies and by subsequent vaccinations is scarce. Since mice are used extensively for maternal-vaccination studies, we adopted that model to narrow those gaps in our understanding of maternal pertussis immunization. Accordingly, we vaccinated female mice with commercial acellular pertussis (aP) vaccine and measured offspring protection against Bordetella pertussis challenge and specific-antibody levels with or without revaccination. Maternal immunization protected the offspring against pertussis, with that immune protection transferred to the offspring lasting for several weeks, as evidenced by a reduction (4–5 logs, p &lt; 0.001) in the colony-forming-units recovered from the lungs of 16-week-old offspring. Moreover, maternal-vaccination-acquired immunity from the first pregnancy still conferred protection to offspring up to the fourth pregnancy. Under the conditions of our experimental protocol, protection to offspring from the aP-induced immunity is transferred both transplacentally and through breastfeeding. Adoptive-transfer experiments demonstrated that transferred antibodies were more responsible for the protection detected in offspring than transferred whole spleen cells. In contrast to reported findings, the protection transferred was not lost after the vaccination of infant mice with the same or other vaccine preparations, and conversely, the immunity transferred from mothers did not interfere with the protection conferred by infant vaccination with the same or different vaccines. These results indicated that aP-vaccine immunization of pregnant female mice conferred protective immunity that is transferred both transplacentally and via offspring breastfeeding without compromising the protection boostered by subsequent infant vaccination. These results—though admittedly not necessarily immediately extrapolatable to humans—nevertheless enabled us to test hypotheses under controlled conditions through detailed sampling and data collection. These findings will hopefully refine hypotheses that can then be validated in subsequent human studies.Facultad de Ciencias Exacta