Membrane vesicles derived from Bordetella bronchiseptica: Active constituent of a new vaccine against infections caused by this pathogen

Bordetella bronchiseptica, a Gram-negative bacterium, causes chronic respiratory tract infections in a wide variety of mammalian hosts, including humans (albeit rarely). We recently designed Bordetella pertussis and Bordetella parapertussis experimental vaccines based on outer membrane vesicles (OMVs) derived from each pathogen, and we obtained protection against the respective infections in mice. Here, we demonstrated that OMVs derived from virulent-phase B. bronchiseptica (OMVBbvir+) protected mice against sublethal infections with different B. bronchiseptica strains, two isolated from farm animals and one isolated from a human patient. In all infections, we observed that the B. bronchiseptica loads were significantly reduced in the lungs of vaccinated animals; the lung-recovered CFU were decreased by ≥4 log units, compared with those detected in the lungs of nonimmunized animals (P < 0.001). In the OMVBbvir+-immunized mice, we detected IgG antibody titers against B. bronchiseptica whole-cell lysates, along with an immune serum having bacterial killing activity that both recognized B. bronchiseptica lipopolysaccharides and polypeptides such as GroEL and outer membrane protein C (OMPc) and demonstrated an essential protective capacity against B. bronchiseptica infection, as detected by passive in vivo transfer experiments. Stimulation of cultured splenocytes from immunized mice with OMVBbvir+ resulted in interleukin 5 (IL-5), gamma interferon (IFN-γ), and IL-17 production, indicating that the vesicles induced mixed Th2, Th1, and Th17 T-cell immune responses. We detected, by adoptive transfer assays, that spleen cells from OMVBbvir+-immunized mice also contributed to the observed protection against B. bronchiseptica infection. OMVs from avirulent-phase B. bronchiseptica and the resulting induced immune sera were also able to protect mice against B. bronchiseptica infection.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: 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: Vercellini, María Clara. 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: 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

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

Use of a Neonatal-Mouse model to characterize vaccines and strategies for overcoming the high susceptibility and severity of pertussis in early life

Newborns and unvaccinated infants, compared to other age groups, are more susceptible to pertussis infection, manifesting severe symptoms leading to a higher mortality. The recent increase in pertussis cases demands more effective strategies to overcome this major health problem. In parallel with maternal-immunization, neonatal-immunization (NI) is a strategy needing revision. Here, using the intranasal-challenge-mouse-model we evaluated the protective capacity of NI in both naïve-mice and those with maternally acquired immunity. We tested our acellular-vaccine-candidate based on outer-membrane-vesicles derived from Bordetella pertussis (OMVP) that induces Th2-profile but also the recommended Th-profile for protection: Th1/Th17-profile and CD4 T-memory-cells that reside in the lungs. Commercial acellular-vaccine (aP) and whole cell-vaccine (wP) inducing mainly Th2-profile and Th1-profile, respectively, were also tested. Analyzing the induced immunity and protection capability of NI included in 1- or 2-dose schedules with the same or different types of vaccine, we detected that the aP-vaccine administered in either single- or 2-dose schedules protected against sublethal B. pertussis infection. Schedules consisting of doses of aP neonatally and of OMVP or wP vaccine during infancy greatly reduced bacterial lung colonization while inducing the highest levels of high-avidity anti-pertussis toxin (PTx) IgG. That OMVP or wP neonatal dose did not interfere with the protection of transferred maternal immunity was especially encouraging. Moreover, OMVP- or wP used as a neonatal dose enhanced the quality of the humoral immune response in immunized pups. Antibodies generated by OMVP-or wP-vaccinated mice born to aP-immunized mothers were of higher avidity than those from mice that harbored only maternal immunity; but when mothers and neonates were immunized with the same aP-vaccine, the humoral response in the neonates was partially suppressed through the blunting of the level of anti-PTx IgG induced by the neonatal aP dose. These results demonstrated that neonatal immunization is a possible strategy to be considered to improve the current pertussis epidemiology. For neonates without maternal-immunity, mixed-vaccination schedules that include the aP- and OMVP-vaccines appear to be the most appropriate to induce protection in the pups. For offspring from immune mothers, to avoid blunting-effect, NI should be carried out with vaccines other than those applied during pregnancy.Fil: 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: Ambrosis, Nicolás Martín. 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: 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: 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

Immunological study of COVID-19 vaccine candidate based on recombinant spike trimer protein from different SARS-CoV-2 variants of concern

The emergency of new SARS-CoV-2 variants that feature increased immune escape marks an urgent demand for better vaccines that will provide broader immunogenicity. Here, we evaluated the immunogenic capacity of vaccine candidates based on the recombinant trimeric spike protein (S) of different SARS-CoV-2 variants of concern (VOC), including the ancestral Wuhan, Beta and Delta viruses. In particular, we assessed formulations containing either single or combined S protein variants. Our study shows that the formulation containing the single S protein from the ancestral Wuhan virus at a concentration of 2µg (SW2-Vac 2µg) displayed in the mouse model the highest IgG antibody levels against all the three (Wuhan, Beta, and Delta) SARS-CoV-2 S protein variants tested. In addition, this formulation induced significantly higher neutralizing antibody titers against the three viral variants when compared with authorized Gam-COVID-Vac-rAd26/rAd5 (Sputnik V) or ChAdOx1 (AstraZeneca) vaccines. SW2-Vac 2µg was also able to induce IFN-gamma and IL-17, memory CD4 populations and follicular T cells. Used as a booster dose for schedules performed with different authorized vaccines, SW2-Vac 2µg vaccine candidate also induced higher levels of total IgG and IgG isotypes against S protein from different SARS-CoV-2 variants in comparison with those observed with homologous 3-dose schedule of Sputnik V or AstraZeneca. Moreover, SW2-Vac 2µg booster induced broadly strong neutralizing antibody levels against the three tested SARS-CoV-2 variants. SW2-Vac 2µg booster also induced CD4+ central memory, CD4+ effector and CD8+ populations. Overall, the results demonstrate that SW2-Vac 2 µg is a promising formulation for the development of a next generation COVID-19 vaccine.Fil: Rudi, Erika. 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: 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: González López Ledesma, María Mora. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: 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: Malito, Juan Pablo Alfonso. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Virología e Innovaciones Tecnológicas. Grupo Vinculado Incuinta al IVIT | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Virología e Innovaciones Tecnológicas. Grupo Vinculado Incuinta al IVIT; ArgentinaFil: Gabrielli, Magali. 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: Stuible, Matthew. National Research Council Canada, Montreal; CanadáFil: Durocher, Yves. National Research Council Canada, Montreal; CanadáFil: Gamarnik, Andrea Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Wigdorovitz, Andrés. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Virologia E Innovaciones Tecnologicas. Grupo Vinculado Incuinta Al Ivit | Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Virologia E Innovaciones Tecnologicas. Grupo Vinculado Incuinta Al Ivit.; 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

Heterologous booster with a novel formulation containing glycosylated trimeric S protein is effective against Omicron

In this study, we evaluated the efficacy of a heterologous three-dose vaccination schedule against the Omicron BA.1 SARS-CoV-2 variant infection using a mouse intranasal challenge model. The vaccination schedules tested in this study consisted of a primary series of 2 doses covered by two commercial vaccines: an mRNA-based vaccine (mRNA1273) or a non-replicative vector-based vaccine (AZD1222/ChAdOx1, hereafter referred to as AZD1222). These were followed by a heterologous booster dose using one of the two vaccine candidates previously designed by us: one containing the glycosylated and trimeric spike protein (S) from the ancestral virus (SW-Vac 2µg), and the other from the Delta variant of SARS-CoV-2 (SD-Vac 2µg), both formulated with Alhydrogel as an adjuvant. For comparison purposes, homologous three-dose schedules of the commercial vaccines were used. The mRNA-based vaccine, whether used in heterologous or homologous schedules, demonstrated the best performance, significantly increasing both humoral and cellular immune responses. In contrast, for the schedules that included the AZD1222 vaccine as the primary series, the heterologous schemes showed superior immunological outcomes compared to the homologous 3-dose AZD1222 regimen. For these schemes no differences were observed in the immune response obtained when SW-Vac 2µg or SD-Vac 2µg were used as a booster dose. Neutralizing antibody levels against Omicron BA.1 were low, especially for the schedules using AZD1222. However, a robust Th1 profile, known to be crucial for protection, was observed, particularly for the heterologous schemes that included AZD1222. All the tested schedules were capable of inducing populations of CD4 T effector, memory, and follicular helper T lymphocytes. It is important to highlight that all the evaluated schedules demonstrated a satisfactory safety profile and induced multiple immunological markers of protection. Although the levels of these markers were different among the tested schedules, they appear to complement each other in conferring protection against intranasal challenge with Omicron BA.1 in K18-hACE2 mice. In summary, the results highlight the potential of using the S protein (either ancestral Wuhan or Delta variant)-based vaccine formulation as heterologous boosters in the management of COVID-19, particularly for certain commercial vaccines currently in use

Caracterización de poblaciones NK presentes en amígdalas de pacientes pediátricos infectados por EBV

En Argentina el 90% de la población se encuentra infectada por EBV a la edad de 3 años, en su mayoría de forma asintomática. Varios estudios determinaron la participación fundamental de las células NK en el control de la infección temprana en niños de países desarrollados, y en la transformación celular mediada por EBV. Objetivo: Determinar la presencia de EBV y las distintas subpoblaciones de NK en el sitio de ingreso del virus, la amìgdala, en pacientes pediátricos. Métodos: Se estudiaron 14 pacientes amigdalectomizados (2 a 10 años). Se definió el tipo de infección por serología IgM e IgG anti EBV. Se determinó la carga viral por qPCR y se identificaron las subpoblaciones de NK (CD3,CD56,CD16,NKG2A y NKG2D) por citometría de flujo. Se realizó inmunohistoquìmica para caracterizar la presencia y funcionalidad de NK por el recuento de poblaciones CD56, CD16, IFN, GRZ B y se expresaron como células/mm2.Resultados: Se identificaron 9 pacientes primoinfectados (IgM+/IgG+o-), 5 portadores (IgM-/IgG+) y ningún paciente seronegativo. No se observaron diferencias significativas en las medias de edades de los grupos, ni en las cargas virales (p>0,05 test de t).Se observó diferencia significativa en la media del recuento de la población CD56+ en portadores vs primoinfectados (p=0,03 test de t), mientras que el resto de los marcadores analizados no mostraron diferencias significativas (p>0,05, test de t). Se encontró una tendencia a una correlación positiva entre el recuento de CD56 y la carga viral en los pacientes primoinfectados (r=0,68; p=0,0503, test correlación Spearman). No se observaron diferencias en las subpoblaciones estudiadas por citometría de flujo entre primoinfectados y portadores (p>0,05 test de t), ni correlación con la carga viral. Conclusiones: Este trabajo es el primero de la región caracterizar las células NK en el sitio de entrada y reactivación de EBV en pacientes pediátricos. La baja carga viral observada en primoinfectados podría ser responsable de la infección asintomática, y de la escasa presencia de células NK en el sitio de ingreso. Por otro lado, el aumento de dicha población en portadores podría estar asociado a eventuales reactivaciones. Se describió in vitro que la población NKG2A+NKG2D+ cumpliría un rol importante en el control de la infección, sin embargo, no prevaleció dicha población en el marco de la primoinfección por EBV, indicando que no estaría cumpliendo un rol predominante.Fil: Ferressini Gerpe, Natalia Marina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Niños "Ricardo Gutiérrez". Servicio de Anatomía Patológica; Argentina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones en Patologías Pediátricas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones en Patologías Pediátricas; ArgentinaFil: Vistarop, Aldana Georgina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Niños "Ricardo Gutiérrez". Servicio de Anatomía Patológica; Argentina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones en Patologías Pediátricas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones en Patologías Pediátricas; ArgentinaFil: Cohen, Melina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Niños "Ricardo Gutiérrez". Servicio de Anatomía Patológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Caldirola, Maria Soledad. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Niños "Ricardo Gutiérrez". Área de Inmunología; Argentina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones en Patologías Pediátricas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones en Patologías Pediátricas; ArgentinaFil: Gaillard, María Emilia. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Niños "Ricardo Gutiérrez". Área de Inmunología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: de Matteo, Elena Noemí. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Niños "Ricardo Gutiérrez". Servicio de Anatomía Patológica; Argentina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones en Patologías Pediátricas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones en Patologías Pediátricas; ArgentinaFil: Preciado, Maria Victoria. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Niños "Ricardo Gutiérrez". Servicio de Anatomía Patológica; Argentina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones en Patologías Pediátricas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones en Patologías Pediátricas; ArgentinaFil: Chabay, Paola Andrea. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Niños "Ricardo Gutiérrez". Servicio de Anatomía Patológica; Argentina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones en Patologías Pediátricas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones en Patologías Pediátricas; ArgentinaXII Congreso Argentino de Virología; V Simposio de Virología Clínica y III Simposio de Virología VeterinariaBuenos AiresArgentinaSociedad Argentina de Virologí

Outer membrane vesicles derived from Bordetella parapertussis as an acellular vaccine against Bordetella parapertussis and Bordetella pertussis infection

Bordetella parapertussis, a close related species of B. pertussis, can also cause the disease named pertussis or whooping cough. The number of cases caused by this related pathogen has risen sustained in the last years. The widely used cellular (wP) or acellular (aP) pertussis vaccines have little or no efficacy against B. parapertussis. In an effort to devise an effective acellular vaccine against B. parapertussis infection, outer membrane vesicles (OMVs) were obtained from B. parapertussis. Proteomic analysis of the resulting OMVs, designated OMVsBpp, evidenced the presence of several surface immunogens including pertactin. The characterized OMVsBpp were used in murine B. parapertussis intranasal challenge modelto examine their protective capacity when administered by systemic route. Immunized BALB/c mice were challenged with sublethal doses of B. parapertussis. Significant differences between immunized animals and the negative control group were observed (p < 0.001). OMVsBpp protected against B. parapertussis infection, whereas current commercial aP vaccine showed little protection against such pathogen. More interestingly, protection induced by OMVsBpp against B. pertussis was comparable to our previously designed vaccine consisting in OMVs derived from B. pertussis (OMVsBp). For these experiments we used as a positive control the current commercial aP vaccine in high dose. As expected aP offered protection against B. pertussis in mice. Altogether the results presented here showed that the OMVs from B. parapertussis are an attractive vaccine candidate to protect against whooping cough induced by B. parapertussis but also by B. pertussis.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: 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: Errea, Agustina Juliana. 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; ArgentinaFil: Moreno, Griselda Noemí. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Investigaciones del Sistema Inmune; 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: Pianciola, Luis. Laboratorio Central Subsecretaría de Salud de Neuquén. Neuquén; ArgentinaFil: Rumbo, Martín. 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; 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

Pertussis Vaccine Candidate Based on Outer Membrane Vesicles Derived From Biofilm Culture

Outer membrane vesicles (OMV) derived from Bordetella pertussis—the etiologic agent of the resurgent disease called pertussis—are safe and effective in preventing bacterial colonization in the lungs of immunized mice. Vaccine formulations containing those OMV are capable of inducing a mixed Th1/Th2/Th17 profile, but even more interestingly, they may induce a tissue-resident memory immune response. This immune response is recommended for the new generation of pertussis-vaccines that must be developed to overcome the weaknesses of current commercial acellular vaccines (second-generation of pertussis vaccine). The third-generation of pertussis vaccine should also deal with infections caused by bacteria that currently circulate in the population and are phenotypically and genotypically different [in particular those deficient in the expression of pertactin antigen, PRN(-)] from those that circulated in the past. Here we evaluated the protective capacity of OMV derived from bacteria grown in biofilm, since it was observed that, by difference with older culture collection vaccine strains, circulating clinical B. pertussis isolates possess higher capacity for this lifestyle. Therefore, we performed studies with a clinical isolate with good biofilm-forming capacity. Biofilm lifestyle was confirmed by both scanning electron microscopy and proteomics. While scanning electron microscopy revealed typical biofilm structures in these cultures, BipA, fimbria, and other adhesins described as typical of the biofilm lifestyle were overexpressed in the biofilm culture in comparison with planktonic culture. OMV derived from biofilm (OMVbiof) or planktonic lifestyle (OMVplank) were used to formulate vaccines to compare their immunogenicity and protective capacities against infection with PRN(+) or PRN(-) B. pertussis clinical isolates. Using the mouse protection model, we detected that OMVbiof-vaccine was more immunogenic than OMVplank-vaccine in terms of both specific antibody titers and quality, since OMVbiof-vaccine induced antibodies with higher avidity. Moreover, when OMV were administered at suboptimal quantity for protection, OMVbiof-vaccine exhibited a significantly adequate and higher protective capacity against PRN(+) or PRN(-) than OMVplank-vaccine. Our findings indicate that the vaccine based on B. pertussis biofilm-derived OMV induces high protection also against pertactin-deficient strains, with a robust immune response.Fil: 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; 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: 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: Ambrosis, Nicolás Martín. 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: 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: 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: 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: Rudi, Erika. 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: Lodeiro, Anibal. 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

Characterization of the key antigenic components of pertussis vaccine based on outer membrane vesicles

Pertussis has resurged during the last two decades in different countries. In particular in the 2010–2013 period large outbreaks were detected in US, Australia, UK and The Netherlands with significant mortality in infants. The epidemiological situation of pertussis points out the need to develop new vaccines and in this regard we previously developed a new vaccine based on outer membrane vesicles (OMVs) which have been shown to be safe and to induce protection in mice. Here we have further investigated the properties of OMVs vaccines; in particular we studied the contribution of pertussis toxin (PTx) and pertactin (Prn) in OMVs-mediated protection against pertussis. PTx-deficient OMVs and Prn-deficient OMVs were obtained from defective Bordetella pertussis mutants. The absence of PTx or Prn did compromise the protective capacity of the OMVs formulated as Tdap vaccine. Whereas the protective efficacy of the PTx-deficient OMVs in mice was comparable to Prn-deficient OMVs, the protective capacity of both of them was significantly impaired when it was compared with the wild type OMVs. Interestingly, using OMVs obtained from a B. pertussis strain which does not express any of the virulence factors but expresses the avirulent phenotype; we observed that the protective ability of such OMVs was lower than that of OMVs obtained from virulent B. pertussis phase. However, it was surprising that although the protective capacity of avirulent OMVs was lower, they were still protective in the used mice model. These results allow us to hypothesize that OMVs from avirulent phase shares protective components with all OMVs assayed. Using an immune proteomic strategy we identified some common components that could play an important role in protection against pertussis.Fil: Ormazabal, Maximiliano Emanuel. 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: 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: 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: 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: Errea, Agustina Juliana. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Investigaciones del Sistema Inmune; 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: Moreno, Griselda Noemí. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Investigaciones del Sistema Inmune; ArgentinaFil: Rumbo, Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Investigaciones del Sistema Inmune; 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: Flores, Dario. 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, Maria Julia. 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

Outer membrane vesicles obtained from Bordetella pertussis Tohama expressing the lipid a deacylase PagL as a novel acellular vaccine candidate

In an effort to devise a safer and effective pertussis acelullar vaccine, outer membrane vesicles (OMVs) were engineered to decrease their endotoxicity. The pagL gene from Bordetella bronchiseptica, which encodes a lipid A 3-deacylase, was expressed in Bordetella pertussis strain Tohama I. The resulting OMVs, designated OMVsBpPagL, contain tetra- instead of penta-acylated LOS, in addition to pertussis surface immunogens such as pertactin and pertussis toxin, as the wild type OMVs. The characterized pertussis OMVsBpPagL were used in murine B. pertussis intranasal (i.n.) challenge model to examine their protective capacity when delivered by i.n. routes. Immunized BALB/c mice were challenged with sublethal doses of B. pertussis. Significant differences between immunized animals and the PBS treated group were observed (p < 0.001). Adequate elimination rates (p < 0.005) were observed in mice immunized either with OMVsBpPagL and wild type OMVs. All OMV preparations tested were non toxic according to WHO criteria; however, OMVsBpPagL displayed almost no weight loss at 3 days post administration, indicating less toxicity when compared with wild type OMVs. Induction of IL6- and IL1-expression in lung after i.n. delivery as well as neutrophil recruitment to airways showed coincident results, with a lower induction of the proinflammatory cytokines and lower recruitment in the case of OMVsBpPagL compared to wild type OMVs. Given their lower endotoxic activity and retained protective capacity in the mouse model, OMVsBpPagL obtained from B. pertussis seem as interesting candidates to be considered for the development of novel multi-antigen vaccine.Fil: Asensio, Cristian Jorge Alejandro. 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: Moreno, Griselda Noemí. 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; ArgentinaFil: 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: Rumbo, Martín. 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; ArgentinaFil: van der Ley, Peter. Netherlands Vaccine Institute; Países BajosFil: van der Ark, Arno. Netherlands Vaccine Institute; Países BajosFil: 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