El método oral vacuna a la trucha arcoíris contra el IHNV

El PLGA resistente a los ácidos puede proteger la vacuna a través del tracto gastrointestinal

Microscopio electrónico de barrido de partículas PLGA.

El virus de la necrosis hematopoyética infecciosa (IHNV) es el patógeno viral de la trucha arco iris más importante en los Estados Unidos. Genera millones de dólares en el estado estadounidense de Idaho, donde se cultivan más de la mitad de las truchas arco iris del país.

Proteger a los peces de las infecciones es una estrategia eficaz para combatir las enfermedades virales en la acuicultura, y la vacunación juega un papel importante en la prevención de enfermedades. En los Estados Unidos, el método actual de vacunación de la trucha arco iris contra el IHNV, sumergir a los peces en una vacuna sacrificada, no permite una absorción adecuada y una inmunidad de por vida sin una exposición suficiente al patógeno.

En Canadá, la vacuna de ADN del IHNV está autorizada para su uso en el salmón del Atlántico (Salmo salar). Esta vacuna es eficaz contra el virus, pero no se ha considerado seriamente su uso en la industria de la trucha arco iris de EE. UU. Debido al costo de la inyección intramuscular requerida.

Vacuna oral

Equipos de investigación de autores de la Universidad Estatal de Idaho, la Universidad de Idaho y Clear Springs Foods, Inc. actualmente están trabajando en un sistema para la administración oral de la vacuna de ADN del IHNV a través de alimentos para peces, que proporcionaría una forma más práctica de administrar la vacuna. El objetivo de este estudio es adaptar una vacuna de ADN probada para la administración oral a la trucha arco iris mediante la encapsulación con polímero – poli (D, L-lactida coglicólido), PLGA – o liposoma, seguido de la adición al alimento para peces.

Pruebas en trucha arcoiris (Oncorhynchus mykiss) y el salmón del Atlántico han demostrado que el PLGA puede utilizarse potencialmente como vehículo oral. El PLGA es resistente a los ácidos y, por lo tanto, puede proteger la vacuna a través del tracto gastrointestinal, lo que le permite llegar al intestino posterior de los peces.

Además, este copolímero es versátil porque se puede preparar usando diferentes restos de lactida y glicólido que determinan la velocidad de liberación de la vacuna en unas condiciones de acidez determinadas. El uso de estas partículas de polímero / vacuna permite que el tratamiento atraviese las membranas del pez o las membranas y entre en el torrente sanguíneo, lo que permite una liberación sostenida del plásmido de ADN, que puede durar de horas a días.

Asistencia de liposomas

Los estudios en mamíferos sobre la administración oral de vacunas de ADN plasmídico indican que los liposomas también pueden usarse para proteger el ADN plasmídico de condiciones ácidas y digestión enzimática. Los liposomas son una mezcla de fosfolípidos naturales, fosfolípidos modificados hidrogenados, fosfolípidos sintéticos y colesterol. Debido a su naturaleza lipofílica, los liposomas pueden facilitar la absorción de la vacuna de ADN en las células.

En el pasado, los liposomas se usaban para introducir ADN en la trucha arco iris por inmersión en agua. Sin embargo, se informaron efectos tóxicos en los tejidos terminales con este método. El suministro de liposomas en el pienso debería ayudar a reducir los efectos tóxicos al reducir directamente la cantidad de producto en el agua.

Desarrollo de vacunas

IHNV pertenece a la familia Rhabdoviridae. Un análisis detallado de la cepa del Consorcio Acuícola Regional Occidental del INHV del sur de Idaho mostró que el IHNV tiene seis genes virales. De estos genes, la glicoproteína de superficie (gen G) es el principal antígeno responsable de las propiedades serológicas del virus.

Utilizando un vector similar al utilizado para producir una vacuna de ADN eficaz en Canadá, los autores clonaron el gen GN de ​​la cepa de Idaho del IHNV y Escherichia coli bacterias para la producción en masa. A continuación, se generaron nanopartículas de PLGA que contenían aproximadamente 2 ug de ADN / mg de PLGA mediante evaporación del disolvente.

Evaluación in vivo

En comparación con el control (izquierda), se detectaron nanopartículas teñidas en tejido intestinal después del consumo del alimento tratado.

En estudios actuales respaldados por la Junta de Educación del Estado de Idaho, los complejos de liposoma / ADN se desarrollaron utilizando el método de hidratación de película de lípidos delgados. Se estima que el 30 por ciento del ADN original se retuvo en el complejo a una concentración de aproximadamente 1,5 ug mg-1 de liposoma seco.

Para evaluar la absorción in vivo de nanopartículas de PLGA / ADN y complejos de liposoma / ADN por la trucha arco iris, se agregó un tinte fluorescente en lugar de ADN como marcador visual de partículas de tejido. Las nanopartículas de PLGA se transfirieron directamente a una dieta alimenticia comercial o se resuspendieron en tampón para la administración de intubación. Los cuatro grupos de tratamiento fueron control, alimentación oral, intubación oral e intubación anal. Los tejidos de los peces se evaluaron 96 horas después del parto mediante microscopía de fluorescencia.

Los estudios de liposomas se encuentran en una etapa temprana, y solo se están analizando unos pocos peces intubados oralmente. También se realizó un pequeño experimento viral utilizando partículas de PLGA / ADN.

Resultados

No se encontraron nanopartículas de PLGA que contengan colorante en las secciones intestinales de los peces de control. En ambos estudios, alrededor del 25 al 50 por ciento de los peces en los otros tres grupos de tratamiento tenían nanopartículas marcadas en sus células epiteliales intestinales inferiores 96 horas después del tratamiento. También se observaron complejos de liposoma / ADN en los tejidos intestinales inferiores de la trucha dentro de las 48 horas posteriores a la intubación oral. Además, los peces alimentados con partículas de PLGA / ADN tuvieron una tasa de supervivencia un 30 por ciento más alta que los peces que no fueron vacunados después de la infección con el virus.

Los estudios proporcionaron pruebas de la encapsulación y absorción de nanopartículas fluorescentes y liposomas en peces recubiertos con nanopartículas superiores de alimentación. Este sencillo método de administración a los peces puede resultar útil para la administración oral de vacunas. Sin embargo, puede ser mejor agregar las partículas directamente al medio para reducir la pérdida de partículas.

Los autores están trabajando actualmente en estudios a gran escala para validar estos resultados preliminares y mejorar la eficiencia del sistema de administración para que sea una opción rentable en el futuro.

(Nota del editor: este artículo se publicó originalmente en la edición de marzo / abril de 2010 de ).

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