La presente invención trata sobre una vacuna peptídica intranasalcontra la infección ocasionada por ETEC,

que contiene un epítopoproteico lineal común denominado como CLE que es reconocido porsueros de pacientes infectados con la bacteria, asociado a un adyuvante de mucosas que es la subunidad B de la toxina del cólera denominada como CTB. Se trata de un péptido de veinte aminoácidoslocalizado en la secuencia lineal de la fimbria CFA/I de Escherichia coli entero toxigénica.

Vacuna intranasal para uso contra la enfermedad ocasionada por Escherichia coli enterotoxigénica

Campo de la invención

La presente invención se relaciona con péptidos con fines vacunales, específicamente se relaciona con péptidos que inducen respuesta inmune en mucosas y más específicamente se relaciona con un péptido incluido en una composición vacunal intranasal para generar respuesta inmune protectora en mamíferos contra la enfermedad ocasionada por Escherichia coli enterotoxigénica

Antecedentes de la invención

En la actualidad se estima que en el ámbito mundial se presentan más de 1, 500 millones de episodios de diarrea por año, de los cuales, 3 millones terminan en muerte. Del total de episodios de diarrea; 210 millones son ocasionados por la bacteria Escherichia coli enterotoxigénica, de aquí en adelante denominada como ETEC por sus siglas en inglés, de estos episodios 380, 000 casos terminan en defunciones (World Health Organization (WHO) State of the art of new vaccines Research & Development Initiative for Vaccine Research; Geneva, April 2003) . Aunque la diarrea ocasionada por este microorganismo ocurre en todos los grupos etarios, la mortalidad es más común en niños menores de 5 años, particularmente cuando esta enfermedad es concomitante con desnutrición, por lo que se ven especialmente afectados los países en desarrollo. Esta bacteria también es el principal agente causal de la denominada diarrea del viajero.

La infección por ETEC se adquiere por vía oral, principalmente por bebidas o alimentos contaminados; la bacteria supera las condiciones de acidez del estómago hasta llegar al intestino delgado, donde, debido a sus factores antigénicos de colonización denominados como CFA´s por sus siglas en inglés, se adhiere a la mucosa y libera sus enterotoxinas que son principalmente dos, termolábil denominada LT y termoestable o ST que son las causantes de la diarrea (Gaastra W, Svennerholm AM. Colonization factors of human enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) . Trends in Microbiology. 1996; 4 (11) : 444-452) .

En la literatura están descritos más de 20 diferentes CFA’s de los cuales se han identificado tres como los más prevalentes, y son denominados como CFA/I, CFA/II y CFA/IV que fueron reportados por diversos autores, ya que se detectaron entre el 50 al 75% de las cepas de ETEC aisladas de pacientes con episodios de diarrea alrededor del mundo, incluyendo México, la mayoría se encuentran agrupados en la familia CFA/I. (Gaastra W, Svennerholm AM. Colonization factors of human enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) . Trends in Microbiology. 1996; 4 (11) : 444-452. López-Vidal Y, Calva JJ, Trujillo A, Ponce de León A, Ramos A, Svennerholm A-M, Ruiz-Palacios GM. Enterotoxins and adhesins of enterotoxigenic Escherichia coli are they a risk factor for acute diarrhea in the community? J Infect Dis 1990; 162:442-447. y Steinsland H, Valentiner-Branth P, Gjessing HK, Aaby P, Molbak K, Sommerfelt H. Protection from natural infections with enterotoxigenic Escherichia coli: Longitudinal study. The Lancet. 2003; 362) Estos tipos de CFA inducen inmunidad protectora contra la bacteria y son señalados como los más importantes dentro de las estrategias para el desarrollo de vacunas efectivas. (Middlebrook JL, Dorland RB. Bacterial Toxins: Cellular mechanisms of Action. Microbiological Reviews. 1984; 48 (3) : 199-221. McConell MM, Hibberd ML, Penny ME, Scotland SM, Cheasty T, Rowe B. Surveys of human enterotoxigenic Escherichia coli from three different geographical areas for possible colonization factors. Epidemiol. Infect. 1991; 106: 477-484)

Debido a la importancia epidemiológica de ETEC, muchos de los esfuerzos se han encaminado hacia la prevención de la enfermedad mediante la obtención de una vacuna eficaz y segura, (Levine MM, Kaper JB, Black RE, Clements AM. New Knowledge on Pathogenesis of Bacterial Enteric Infections as Applied to Vaccine Development. Microbiological Reviews. 1983; 47 (4) :510-550) sin embargo, a la fecha estos esfuerzos han sido infructuosos y no se ha podido colocar en el mercado un producto que satisfaga estas necesidades. (World Health Organization [WHO] State of the art of new vaccines Research & Development Initiative for Vaccine Research; Geneva, April 2003)

Una de las vacunas que están en desarrollo y que ha alcanzado la fase de pruebas en voluntarios humanos sanos de diferentes regiones geográficas, fue elaborada en la Universidad de Gutemburgo en Suecia, y está basada en la subunidad B de la toxina de cólera combinada con 5 cepas formalinizadas de ETEC, que en su conjunto expresan los CFA’s de mayor importancia epidemiológica a nivel mundial. (Quadri F, Ahmed T, Ahmed F, Sack B, Sack A, Svennerholm AM. Safety and Immunogenicity of an oral, inactivated enterotoxigenic Escherichia coli plus cholera Toxin B subunit vaccine in Bangladeshi children 18-36 months of age. Vaccine 2003;21:2394-2403)

Otras estrategias para el desarrollo de vacunas se han encaminado a la utilización de bacterias vivas, como se ve en el trabajo realizado en el Centro para Desarrollo de Vacunas CVD de la Universidad de Mar y land, utilizando como vector a Shigella para la expresión de factores de colonización y enterotoxinas de ETEC. (Barr y EM, Altboum Z, Losonsky G, Levine MM. Immune responses elicited against multiple enterotoxigenic Escherichia coli fimbriae and mutant LT expressed in attenuated Shigella vaccine strains. Vaccine 2003;21:333-340) .

Recientemente se ha elaborado una vacuna con una nueva tecnología de administración; mediante un parche de inmunización transcutánea que contiene el componente de superficie de coli conocido como CS6 y la toxina termolábil conocida como LT; misma que ya ha sido probado en voluntarios humanos, donde se determinó una respuesta inmunológica de tipo Th1 y Th2 caracterizada por IgG2a e IgG1 respectivamente, (Wenneras C, Firdausi Q, Prodeep KB, Bladley S and Svennerholm A-M. Intestinal Immune Responses in patients Infected with Enterotoxigenic Escherichia coli and in vaccinees. Infect. Immun. 1999; 66:3311-3316. Quadri F, Ahmed T, Ahmed F, Sack B, Sack A, Svennerholm AM. Safety and Immunogenicity of an oral, inactivated enterotoxigenic Escherichia coli plus cholera Toxin B subunit vaccine in Bangladeshi children 18-36 months of age. Vaccine. 2003; 21: 2394-2403. Byrd, W., and F. J. Cassels. 2003. Mucosal immunization of BALB/c mice using enterotoxigenic Escherichia coli colonization factors CFA/I and CS6 administered with and without a mutant heat-labile enterotoxin. Vaccine 21:18841893. Helander A, Wenneräs C, Quadri F, Svennerholm AM. Antibody Responses in Humans against Coli Surface Antigen 6 of Enterotoxigenic Escherichia coli. Infection and Immunity. 1998; 66 (9) :4507-4510) . Sin embargo la respuesta inmune contra los factores de colonización no fue consistente como lo muestra la prevalencia de la enfermedad en diferentes regiones geográficas.

Existen otro tipo de estrategias desarrolladas que incluyen vacunas formadas por factores de colonización encapsulados en microesferas, o mediante la expresión de la subunidad B de la LT en plantas de tabaco, papas, tomates y bananas, pero estas estrategias resultan ser demasiado costosas y aun así la protección conferida es baja.

Otra opción puede ser una vacuna elaborada con el epítopo linear común de secuencias inmunodominantes de los CFA que ofrezca mayor espectro e incremente el nivel de protección contra la infección por ETEC (López-Vidal Y, Epítopos continuos y comunes presentes en las fimbrias de Escherichia coli enterotoxigénica (ETEC) . Gac. Med. Mex.1997; 133 (6) : 511-525. Dominguez M, et al. Colonization Factor Antigenic I Peptide as Intranasal Vaccine Approach against enterotoxigenic Escherichia coli infection in hamsters. 5th National Symposium, Basic Aspects of vaccines, 1999) .

En términos generales podemos referir que se han evaluado diferentes tipos de vacunas contra la diarrea ocasionada por ETEC y aunque muchas de estas vacunas han demostrado efectividad protectora en contra de la infección por ETEC, algunas muestran ciertos efectos secundarios; otro problema importante a considerar en el diseño de vacunas en contra de ETEC es la variabilidad en la prevalencia de los diferentes factores de colonización, lo cual nos obliga a diseñar una vacuna que sea eficaz y segura frente a los diferentes serotipos de ETEC.

La administración intranasal puede ser una alternativa adicional para una vacuna contra ETEC, que agregaría ventajas adicionales, dando superioridad con otras vacunas. A este respecto se... [Seguir leyendo]

1. El péptido CLE que consiste en la SEQ ID 1 conteniendo una cisteína terminal, que al ser administrado por vía intranasal a mamíferos es capaz de generar una respuesta inmune en placas de Peyer, ganglios linfáticos inguinales, cervicales y en el bazo.

5 2. El péptido de CLE de la reivindicación 1, en forma de dímeros, trímeros y pentámeros.

3. El péptido CLE de la reivindicación 1, caracterizado por que dicha respuesta inmune consiste en un incremento de linfocitos T CD4+ y T CD8+.

4. El péptido CLE de la reivindicación 3, caracterizado por que el incremento de linfocitos T CD4+ es dos veces mayor en placas de Peyer.

10 5. El péptido CLE de la reivindicación 1, caracterizado por que dicha respuesta inmune consiste en un incremento de la producción de citocinas en ganglios linfáticos inguinales y cervicales.

6. El péptido CLE de la reivindicación 5, caracterizado por que dichas citocinas proporcionan una respuesta Th2 desarrollando una protección humoral contra enfermedad por ETEC.

7. El péptido CLE de la reivindicación 5, caracterizado por que dichas citocinas son IL-4 e IL-10.

15 8. Una composición vacunal para administración intranasal contra enfermedades causadas por ETEC que consiste en el péptido CLE correspondiente a la SEQ ID Nº: 1 asociado con un adyuvante en un vehículo farmacéuticamente aceptable.

9. La composición vacunal de la reivindicación 8, caracterizada por que dicho adyuvante es CTB en una proporción de 8 partes de péptido frente a una parte de adyuvante.

10. La composición vacunal de la reivindicación 8, capaz de inducir una respuesta de linfocitos T CD4+ y DE generar la producción de citocinas tales como IL-4 e IL-10 estimulando una respuesta inmune de tipo humoral contra la enfermedad causada por ETEC.

Figura 1

Figura 2

Subpoblaciones linfocitarias

Control

CLE

CTB

CLE+CTB

Figura 3

Bazo GLI GLC PP

Figura 4

n = número de animales utilizados

Figura 5

n = número de animales utilizados

Figura 6

n = número de animales utilizados, tiempo final = 8 días después del reto.