¿Ensayos de vacunas sin emplear animales?
Actualizado: 2 ago 2021
El laboratorio de origen holandés Intravacc anunció la publicación de un estudio sobre alternativas al uso de animales de laboratorio en el control de calidad de vacunas. El estudio se realizó junto con el Centro Académico de Investigación de Drogas de Leiden (LACDR) en la Universidad de Leiden.
CUESTIÓN CIENTÍFICA
En el mundo todavía se utiliza un gran número de animales de laboratorio para el control de calidad de las vacunas. Esto también se aplica a vacunas, que como las del tétanos y la difteria, contienen toxinas inactivadas por formaldehído. Esta inactivación determina en gran medida su calidad e investigadores de Intravacc y del LACDR han estado buscando un ensayo que reduzca el uso de animales de laboratorio en vacunas que requieren algún paso de inactivación con formaldehido.
POTENCIAL DE INNOVACIÓN EN LA CIENCIA LIBRE ANIMAL
Con este fin, se reprodujo en un tubo de ensayo un pequeño pero importante paso en la forma en que funcionan las vacunas. Las vacunas modelo inactivadas se trataron con una enzima que juega un papel importante en los primeros pasos de la respuesta inmune. La enzima, catepsina S (CS), descompone las vacunas y los patógenos en fragmentos que son reconocidos por las células inmunitarias. El paso de inactivación con formaldehído afecta la tasa de degradación por CS. Se asumió que la CS ralentizaría la degradación de las vacunas inactivadas, pero sucedió lo contrario.
Se hizo evidente que es posible medir con precisión y sensibilidad la inactivación de la vacuna cuantificando la formación de fragmentos de vacuna durante la descomposición por CS. Esto es notable, ya que el formaldehído altera químicamente las vacunas en decenas de lugares, lo que da como resultado una mezcla de proteínas heterogénea que es difícil de analizar.
Esto significa que es posible que en el futuro podrían reemplazarse las pruebas con animales por vacunas que utilicen esta inactivación, como los toxoides diftérico y tetánico. Dado que estas vacunas son eficaces y económicas, no serán fácilmente reemplazadas por productos "modernos".
El Dr. Jan Groen, director ejecutivo de Intravacc, dice: “Como resultado de la pandemia Covid-19, actualmente se están desarrollando alrededor de 400 terapias y vacunas contra este virus en todo el mundo. Esto disminuye la cantidad de animales de laboratorio utilizados en los estudios. Intravacc considera que acotar las pruebas con animales es un paso adelante en el desarrollo de métodos alternativos en el campo de la investigación vacunal. Este estudio muestra el progreso que estamos logrando en este frente ”.
RESUMEN CIENTÍFICO
La degradación enzimática de los antígenos proteicos por las proteasas endolisosomales en las células presentadoras de antígenos es crucial para lograr la inmunidad celular. Los cambios estructurales causados por los pasos del proceso de producción de la vacuna, como la inactivación por formaldehído, podrían afectar la sensibilidad del antígeno a las proteasas lisosomales. El objetivo del estudio fue evaluar el efecto del proceso de tratamiento con formaldehído sobre la proteólisis enzimática de antígenos mediante el estudio de proteínas modelo. Se trataron albúmina de suero bovino, β-lactoglobulina A y citocromo c con diversas concentraciones de formaldehído y glicina marcados isotópicamente, y se sometieron a digestión proteolítica por catepsina S, una importante endoproteasa lisosomal. Los productos de degradación se analizaron mediante espectrometría de masa (EM) y cromatografía de exclusión molecular. Los sitios de modificación más abundantes se identificaron por sus característicos dobletes en EM. Inesperadamente, todas las proteínas estudiadas mostraron una degradación proteolítica más rápida tras el tratamiento con concentraciones más altas de formaldehído. Este efecto se observó tanto en ausencia como en presencia de glicina, un excipiente de uso frecuente durante la inactivación para prevenir la reticulación intermolecular. En general, someter las proteínas a un tratamiento con formaldehído o formaldehído / glicina da como resultado cambios en las tasas de proteólisis, lo que conduce a una mayor velocidad de degradación. Esta degradación acelerada podría tener consecuencias para la inmunogenicidad y la eficacia de los productos de vacuna que contienen antígenos inactivados con formaldehído.
Fuentes:
· Trabajo científico: Michiels, J.M.; Meiring, H.D.; Jiskoot, W.; Kersten, G.F.A. & Metz, B. Formaldehyde treatment of proteins enhances proteolytic degradation by the endo-lysosomal protease cathepsin S. Sci Rep 10, 11535 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-68248-z
· Comunicado de prensa: Intravacc, Innovating Vaccines. https://animalfreescience.org/academia/vaccine-testing-without-animal-testing/