Vacunas contra la malaria basadas en virus recombinante.

Una composición de vacuna que comprende un adenovirus recombinante de replicación defectuosa quecomprende un ácido nucleico heterólogo que codifica para proteína CS o una parte inmunogénica de ella de P.

falciparum, y un vehículo farmacéuticamente aceptable, en la que dicha proteína CS o una parte inmunogénica deella comprende la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO:6, para uso en el tratamiento o la prevención demalaria.

Vacunas contra la malaria basadas en virus recombinante

Campo de la invención La invención se refiere al campo de la medicina. Más en particular, la invención se refiere al uso de un vector viral producido de manera recombinante como vehículo de un determinante antigénico seleccionado de un grupo de patógenos de malaria para el desarrollo de una vacuna contra infecciones por malaria.

Antecedentes de la invención La malaria representa actualmente una de las infecciones más prevalentes en áreas tropicales y subtropicales en todo el mundo. Al año, las infecciones por malaria conducen a dolencias graves en cientos de millones de individuos 15 en todo el mundo, mientras que mata a de 1 a 3 millones de personas en países emergentes y en vías de desarrollo cada año. La existencia generalizada y la incidencia elevada de malaria son una consecuencia del número creciente de parásitos resistentes a fármacos y vectores de parásitos resistentes a insecticidas. Otros factores incluyen cambios climáticos y medioambientales, disturbios civiles y el aumento de la movilidad de las poblaciones. La malaria se produce por parásitos hematoprotozoarios transmitidos por mosquitos que pertenecen al género Plasmodium. Cuatro especies de protozoarios de Plasmodium (P. falciparum, P. vivax, P. ovale y P. malariae) son responsables de la enfermedad en el hombre; muchas otras provocan la enfermedad en animales, tales como P. yoelii y P. berghei en ratones. P. falciparum representa la mayoría de infecciones y es del tipo más letal (“malaria tropical”) . Los parásitos de la malaria tienen un ciclo de vida que consiste en varias fases. Cada una de estas fases puede inducir respuestas inmunitarias específicas dirigidas contra los antígenos específicos de fase que se 25 producen de manera correspondiente. Los parásitos de la malaria se transmiten al hombre por varias especies de mosquitos Anopheles hembra. Los mosquitos infectados inyectan la forma de “esporozoíto” del parásito de la malaria en el torrente sanguíneo del mamífero. Los esporozoítos permanecen durante algunos minutos en la circulación antes de invadir los hepatocitos. En esta fase, el parásito está ubicado en el entorno extracelular y está expuesto al ataque de anticuerpos, principalmente dirigidos a la proteína “circumsporozoíto” (CS) , un componente principal de la superficie del esporozoíto. Una vez en el hígado, los parásitos se replican y se desarrollan en los denominados “esquizontes”. Estos esquizontes se producen en una razón de hasta 20.000 por célula infectada. Durante esta fase intracelular del parásito, los principales responsables de la respuesta inmunitaria del huésped son los linfocitos T, especialmente los linfocitos T CD8+ (Romero et al. 1998) . Tras aproximadamente una semana de la infección del hígado, se liberan miles de los denominados “merozoítos” en el torrente sanguíneo y entran en los glóbulos rojos, convirtiéndose en dianas de la respuesta inmunitaria mediada por anticuerpos y citocinas segregadas por las células T. Tras invadir los eritrocitos, los merozoítos experimentan varias fases de replicación y se transforman en los denominados “trofozoítos” y en esquizontes y merozoítos, que pueden infectar nuevos glóbulos rojos. Esta fase está asociada con la enfermedad clínica manifiesta. Una cantidad limitada de trofozoítos puede evolucionar a “gametocitos”, que es la fase sexual del parásito. Cuando los mosquitos susceptibles ingieren eritrocitos, se liberan los gametocitos de los eritrocitos, dando como resultado varios gametocitos machos y un gametocito hembra. La fertilización de estos gametos conduce a la formación del cigoto y a la transformación posterior en oocinetos, luego en ooquistes, y finalmente en esporozoítos de las glándulas salivales.

Dirigir anticuerpos contra antígenos de superficie específicos de la fase del gametocito puede bloquear este ciclo 45 dentro de la parte media del intestino del mosquito. Tales anticuerpos no protegerán al huésped mamífero, pero reducirán la transmisión de malaria disminuyendo el número de mosquitos infectados y su carga parasitaria.

Los enfoques recientes con respecto al desarrollo de vacunas contra la malaria pueden clasificarse según las diferentes fases en las que puede existir el parásito, tal como se describió anteriormente. Pueden distinguirse tres tipos de vacunas posibles:

• Vacunas pre-eritrocíticas, que se dirigen contra las células infectadas con esquizontes y/o esporozoítos. Estos tipos de vacunas son en su mayor parte basadas en CS e idealmente deberían conferir inmunidad estéril, mediada por la respuesta inmunitaria celular y humoral, previniendo la infección por malaria.

• Vacunas contra la fase en sangre asexual, que se diseñan para minimizar la gravedad clínica. Estas vacunas deben reducir la morbilidad y mortalidad y pretenden prevenir la entrada y/o desarrollo del parásito en los eritrocitos.

• Vacunas que bloquean la transmisión, que se diseñan para dificultar el desarrollo del parásito en el mosquito huésped. Este tipo de vacuna debe favorecer la reducción de tasas de infección por malaria en la toda la población.

Junto a estas vacunas, se está buscando la viabilidad de desarrollar vacunas contra la malaria que seleccionen 65 como diana múltiples fases del ciclo de vida del parásito en las denominadas vacunas de múltiples componentes y/o múltiples fases. Actualmente, no se dispone comercialmente de vacunas contra la malaria, aunque el desarrollo de vacunas contra la malaria se ha iniciado ya hace más de 30 años: la inmunización de roedores, primates no humanos y seres humanos con esporozoítos atenuados con radiación confirió protección frente a una exposición posterior con esporozoítos (Nussenzweig et al. 1967; Cly de et al. 1973) . Sin embargo, la falta de un sistema de cultivo a gran escala viable para la producción de esporozoítos evita la aplicación generalizada de tales vacunas.

Hasta la fecha, los candidatos de vacunas más prometedoras sometidas a prueba en seres humanos se han basado en un número pequeño de antígenos de superficie de esporozoítos. La proteína CS es el único antígeno de P. falciparum que se ha demostrado que evita sistemáticamente la malaria cuando se usa como la base de inmunización activa en seres humanos contra infecciones transmitidas por mosquitos, aunque a niveles que a menudo son insuficientes. El análisis teórico ha indicado que la cobertura de la vacuna así como la eficacia de la vacuna deben ser superiores al 85%, o en caso contrario pueden escapar mutantes que son más virulentos (Gandon et al. 2001) .

Una manera de inducir una respuesta inmunitaria en un mamífero es administrando un vehículo infeccioso, que alberga el determinante antigénico en su genoma. Un vehículo de este tipo es un adenovirus recombinante, que es de replicación defectuosa mediante la eliminación de regiones dentro del genoma que son normalmente esenciales para la replicación, tal como la región E1. Se conocen en la técnica ejemplos de adenovirus recombinantes que comprenden genes que codifican para antígenos (documento WO 96/39178) , por ejemplo se ha demostrado que componentes antigénicos derivados del VIH proporcionan una respuesta inmunitaria si se administran mediante adenovirus recombinantes (documentos WO 01/02607; WO 02/22080) . También para malaria, se han desarrollado vacunas basadas en adenovirus recombinantes. Estos vectores expresan la proteína CS entera de P .yoelii, que es un parásito específico de ratón y se ha demostrado que estos vectores pueden inducir inmunidad estéril en ratones, en respuesta a una única dosis de inmunización (Bruna-Romero et al. 2001 a) . Además, se demostró recientemente que un vector de vacuna similar usando el CS de P. berghei provoca protección duradera cuando se usa en un régimen de sensibilización y refuerzo, en combinación con un virus Vaccinia recombinante (Gilbert et al. 2002) en ratones. Se ha demostrado que las células T CD8+ ante todo median protección inducida por adenovirus. Es poco probable que los vectores de adenovirus basados en P. yoelii y P. berghei funcionen bien en seres humanos, puesto que las dolencias relacionadas con la malaria más graves en seres humanos no se producen por estos dos parásitos. Además, se prefiere tener una vacuna que sea lo suficientemente potente para generar protección duradera tras una ronda de vacunación, en lugar de múltiples rondas de vacunación usando o bien inyecciones de ADN desnudo y/o vacunas basadas en el virus Vaccinia como agentes de sensibilización o refuerzo.

A pesar de todos los esfuerzos para generar una vacuna que induzca una respuesta inmunitaria contra... [Seguir leyendo]

1. Una composición de vacuna que comprende un adenovirus recombinante de replicación defectuosa que comprende un ácido nucleico heterólogo que codifica para proteína CS o una parte inmunogénica de ella de P.

falciparum, y un vehículo farmacéuticamente aceptable, en la que dicha proteína CS o una parte inmunogénica de ella comprende la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO:6, para uso en el tratamiento o la prevención de malaria.

2. Una composición de vacuna para uso en el tratamiento o la prevención de malaria de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho ácido nucleico que codifica para una proteína CS o una parte inmunogénica de ella comprende la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO:4.

3. Una composición de vacuna para uso en el tratamiento o la prevención de malaria de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en la que dicho adenovirus se selecciona del grupo que consiste en serotipo 15 de adenovirus humano 11, 26, 34, 35, 48, 49 y 50.

4. Una composición de vacuna para uso en el tratamiento o la prevención de malaria de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que dicho adenovirus es un adenovirus humano de serotipo 26 ó 35.

5. Una composición de vacuna para uso en el tratamiento o la prevención de la infección por malaria en la que el tratamiento o la prevención comprende administrar la composición de vacuna de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, y administrar adicionalmente una proteina CS purificada o RTS, S, en la que la administración puede ser o bien en orden o bien simultáneamente.

6. Una composición de vacuna para el tratamiento o la prevención de la infección por malaria de acuerdo con la reivindicación 5, en la que la composición de vacuna de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4 se administra como sensibilización y la proteina CS purificada o RTS, S se administra como refuerzo.

7. Un ácido nucleico aislado que codifica para una proteína circumsporozoíto de la cepa 3D7 de Plasmodium

falciparum, según se representa en la figura 2A (SEQ ID NO:6) , en el que dicho ácido nucleico está con codones optimizados.

8. Un ácido nucleico aislado de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende la secuencia de nucleótidos SEQ ID NO:4.

9. Un vector viral recombinante de replicación defectuosa que comprende un ácido nucleico heterólogo que codifica para un determinante antigénico de Plasmodium falciparum, en el que el ácido nucleico heterólogo es un ácido nucleico de acuerdo con la reivindicación 7 u 8.

10. Un vector viral recombinante de replicación defectuosa de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho vector viral es un adenovirus, un alfavirus o un virus Vaccinia.

11. Un vector viral recombinante de replicación defectuosa de acuerdo con la reivindicación 10, en el que dicho vector viral es un adenovirus.