Bioinformática: estudios inmunológicos más eficientes del Síndrome Reproductivo y Respiratorio Porcino
El Síndrome Reproductivo y Respiratorio Porcino (SRRP) es una de las enfermedades con mayor impacto económico en el sector de la producción porcina. Las vacunas comercializadas, en ocasiones, ofrecen sólo una cierta protección. Para poder mejorarlas, es imprescindible conocer y localizar los fragmentos del virus, que son clave en el reconocimiento inmunológico. Este proceso suele representar una labor larga y costosa. En auxilio de este análisis, acude la bioinformática, descartando muchísimos fragmentos de proteína a examinar en el laboratorio y, por tanto, abaratando el coste del proceso. La presente investigación es pionera en la combinación de la bioinformática con ensayos inmunológicos en la medición de respuestas celulares, en relación con una enfermedad porcina.
El Síndrome Reproductivo y Respiratorio Porcino (SRRP, más comúnmente conocido por sus siglas en inglés: PRRS) es una de las enfermedades con mayor impacto económico en el sector porcino y uno de los mayores retos en el campo de la inmunología veterinaria1. En determinadas ocasiones las vacunas comercializadas ofrecen sólo una cierta protección, lo cual limita su uso práctico. Las razones que subyacen tras este fenómeno son básicamente dos: 1) la elevada variabilidad genética del virus (una de las mayores dentro de los virus que afectan a los animales) y 2) la inusual respuesta inmune que se desarrolla tras el contacto del animal con el virus, ya sea tras una infección o tras una vacunación1,2,3.
El genoma del virus causante del PRRS está organizado en nueve fragmentos de ARN que codifican tanto para las proteínas que son necesarias durante la replicación del virus como para las proteínas que conforman la estructura propiamente dicha. Entre estas últimas destacan por su papel en las respuestas inmunológicas, la nucleocápside (N) y las proteínas GP4 y GP51. El papel que desempeña cada una de estas proteínas durante la respuesta inmune llevada a cabo por los linfocitos T -principales efectores de la respuesta inmune celular- es prácticamente desconocido1,4.
Una de las metodologías que puede aplicarse para conocer la localización de los epítopos -fragmentos del virus que van a ser reconocidos por las células del sistema inmune, entre ellas los linfocitos T-, se basa en la síntesis de numerosos segmentos de cada proteína y el posterior análisis inmunológico en el laboratorio. Esta metodología es una tarea ardua y costosa económicamente. Alternativamente, realizar una predicción utilizando herramientas bioinformáticas es extremadamente barato, nos ayuda a realizar a priori una primera criba y, por tanto, restringe el número de fragmentos de proteína a examinar en el laboratorio. A pesar de que la combinación de herramientas bioinformáticas y de herramientas de análisis inmunológico, que podríamos considerar como más clásicas, ha sido ampliamente utilizada, hasta la fecha se han publicado muy pocos trabajos que hayan tenido como objeto de estudio una especie doméstica. De hecho, el presente artículo ha sido el primero en aplicar dicha metodología combinada en la evaluación de la respuesta celular frente a una enfermedad del cerdo. Con el objeto de detallar con mayor precisión la localización de los epítopos, en el presente trabajo se ha evaluado la respuesta celular de muestras procedentes de cerdos vacunados con una vacuna comercial y de cerdos vacunados con vacunas de ADN que codifican para cada una de las proteínas estudiadas (N, GP4 y GP5).
Los resultados obtenidos han demostrado que la metodología aplicada es útil. Por un lado se ha confirmado la localización de los epítopos de la GP5 descritos previamente por otro grupo que había utilizado una metodología clásica4, y por otro, se han localizado nuevos epítopos del virus, tanto en la proteína N como, en un menor grado, en la GP4 y en la GP5. Finalmente, usando un amplio banco de datos de secuencias del virus, se ha demostrado que algunos de los epítopos descritos son comunes a todas las cepas y que por tanto deberían tenerse en cuenta en la creación de futuras vacunas de tercera generación.
1 Mateu E & Diaz I (2008). The challenge of PRRS immunology. Vet. J. 177:345-351.
2 Díaz I (2006). Caracterización de la respuesta inmune de lechones durante la infección y tras la vacunación con el virus del Síndrome Reproductivo y Respiratorio Porcino. Tesis dirigida por Dr. Enric Mateu. http://www.tesisenxarxa.net/TDX-0212107-170917.
4 Vashisht K., Goldberg T.L., Husmann R.J., Schnitzlein W., Zuckermann F.A (2008). Identification of immunodominant T-cell epitopes present in glycoprotein 5 of the North American genotype of porcine reproductive and respiratory syndrome virus. Vaccine 26: 4747–4753.
Referencias
"In silico prediction and ex vivo evaluation of potential T-cell epitopes in glycoproteins 4 and 5 and nucleocapsid protein of genotype-I (European) of porcine reproductive and respiratory syndrome virus". Diaz, Ivan; Pujols, Joan; Ganges, Llilianne; Gimeno, Mariona; Darwich, Laila; Domingo, Mariano; Mateu, Enric. VACCINE, 27 (41): 5603-5611 SEP 18 2009.
