ES2235770T5 - Produccion de vacunas. - Google Patents
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Abstract
Un método para producir un virus y/o proteínas virales distintas a adenovirus o proteínas adenovirales para su uso como vacuna, que consiste en proporcionar a una célula que ha sido provista con al menos una secuencia que codifica al menos un producto genético del gen E1 o un derivado funcional del mismo de un adenovirus, un ácido nucleico que codifica dicho virus y/o dichas proteínas virales, cultivar dicha célula en un medio adecuado y dar paso a la expresión de dicho virus y/o dichas proteínas virales y recoger dicho virus y/o proteínas virales desde dicho medio y/o dicha célula, inmortalizándose dicha célula con el fin de desarrollarla en cultivo.
Description
Producción de vacunas.
La presente invención se refiere al desarrollo y
fabricación de vacunas. En particular, la invención se encuadra
dentro del campo de la producción de proteínas virales y/o virus,
más en particular, se refiere al uso de células derivadas de un
retinoblasto embrionario humano para la producción de virus que
crecen en células eucarióticas, preferiblemente células de
mamífero, y en particular humanas. La invención es particularmente
útil para la producción de vacunas para ayudar a proteger contra
patógenos virales para vertebrados, en particular mamíferos y
especialmente seres humanos. Así, la invención describe las
realizaciones caracterizadas en las reivindicaciones.
Se describen aquí medios y métodos para producir
un virus y/o proteína viral en una célula (humana), preferiblemente
mediante el uso de un medio sintético definido, y para la
purificación de los virus y/o componentes de los mismos desde el
medio de cultivo y/o células. Se proporcionan composiciones
farmacéuticas que contienen virus o sus componentes y los métodos
para su fabricación y recuperación y/o purificación.
La vacunación es la ruta más importante para
tratar las infecciones virales. Si bien se dispone de una serie de
agentes antivirales, típicamente, dichos agentes tienen una eficacia
limitada. La administración de anticuerpos contra un virus puede
ser un buen modo de tratamiento de infecciones virales una vez que
el individuo está infectado (inmunización pasiva) y, típicamente
los anticuerpos humanos o humanizados parecen prometedores para el
tratamiento de una serie de infecciones virales, si bien la manera
más eficaz y segura para tratar una infección de virus es, y
probablemente será, la profilaxis a través de inmunizaciones
activas. La inmunización activa es lo que llamamos generalmente
vacunación y las vacunas comprenden al menos un determinante
antigénico típicamente de un virus, preferiblemente una serie de
determinantes antigénicos diferentes de al menos un virus u otro
patógeno, v.g., incorporando en la vacuna al menos un polipéptido o
proteína (viral) derivada de un virus (vacunas de subunidad).
Típicamente, los formatos mencionados hasta ahora incluyen
adyuvantes con el fin de potenciar una respuesta inmune. Esto
también es posible para vacunas a base de virus entero (patógeno),
v.g., en un formato inactivado. Otra posibilidad más es el uso de
formas vivas, pero atenuadas, de los virus patógenos. Otra
posibilidad más es el uso de virus de tipo silvestre, v.g. en casos
en los que individuos adultos no están en peligro de infección,
pero los bebés han y pueden ser protegidos a través de anticuerpos
maternos y similares. La producción de vacunas no siempre es un
procedimiento sencillo. En algunos casos la producción de material
viral se encuentra en los huevos, lo que lleva a la dificultad de
purificar el material y adoptar medidas de seguridad extensivas
contra la contaminación, etc. Asimismo, la producción en bacterias
y o levaduras, que a veces, pero no siempre es una alternativa de
los huevos, requiere muchas etapas de purificación y seguridad. La
producción en células de mamífero sería una alternativa, pero las
células de mamífero que se han utilizado hasta ahora requieren, por
ejemplo, la presencia de suero y/o la adherencia a un soporte
sólido para desarrollarse. En el primer caso, otra vez más, la
purificación y seguridad y, v.g, el requisito de proteasa como
soporte de la replicación de algunos virus, han de resolverse. En el
segundo caso, los altos rendimientos y facilidad de producción
también han de resolverse. La presente invención supera al menos
una serie de los problemas con los que se topa con los sistemas de
producción de virus y/o proteínas virales para propósitos de vacuna
de los sistemas de la técnica
anterior.
anterior.
La presente invención describe una línea celular
inmortalizada humana nueva para el propósito de propagar y recoger
virus, para la producción de dichos virus. Se generaron células
PER.C6 (WO 97/00326) por transfección de células retinales
embriónicas humanas primarias, utilizando un plasmidio que contenía
secuencias que codifican E1A y E1B de serotipo 5 Ad (Ad5)
(nucleótidos Ad5 459-3510) bajo el control de
promotor de fosfoglicerato cinasa humano (PGK).
Las características que se indican a
continuación hacen de PER.C6 o derivados de las mismas
particularmente útiles como huésped para producción de virus: es
una línea celular humana totalmente caracterizada, fue desarrollada
en correspondencia con GLP, se puede desarrollar como cultivos en
suspensión en un medio sin suero definido, está desprovista de
proteínas de suero humano o animal; su crecimiento es compatible con
botellas de rotación, matraces de agitación, matraces de
centrifugado y biorreactores, con tiempos de duplicación de
aproximadamente 35 h.
Los virus de la gripe, miembros de la familia
Orthomyxoviridae, son los agentes causantes de epidemias anuales de
enfermedad respiratoria aguda. Tan sólo en los EE.UU. 50 millones de
norteamericanos contraen la gripe cada año. Las muertes estimadas
en todo el mundo (1972-1992) son 60.000 (CDC
statistics). Ha habido tres casos principales de brotes pandémicos
de gripe, en concreto en 1918 (Gripe española, est. 40 millones de
muertes), en 1957 (gripe asiática, est. 1 millón de muertes) y en
1968 (gripe de Hong-Kong 700.000 muertes). Las
infecciones con virus de la gripe están asociadas con un amplio
espectro de enfermedades y complicaciones que resultan en una
morbilidad y mortalidad a nivel mundial sustancial, especialmente
entre las personas ancianas y los pacientes con enfermedades
crónicas. La vacunación contra la gripe es sobre todo eficaz para
prevenir las complicaciones a menudo fatales asociadas con esta
infección (Murphy, B.R. y R.G. Webster 1996). Se ha descrito la
producción de virus de la gripe en la línea celular diploide humana
MCR-5 (Herrero-Euribe L y cols.
1983). Sin embargo, las valoraciones de virus de la gripe son
prohibitivamente bajas.
Hoy en día, las vacunas de la gripe contienen
Hemaglutinina y neuraminidasa de virus de la gripe A y B
purificados. Los 3 virus que representan cepas epidemiológicamente
importantes son virus de la gripe A (H1N1) y virus de la gripe A
(H3H2) y virus de la gripe B. La división entre los tipos A y B se
basa en las diferencias antigénicas entre sus antígenos de
nucleoproteína (NP) y de proteína matriz (M). El virus de la gripe A
se subdivide a su vez en subtipos en función de la composición
antigénica (secuencia) de las moléculas de hemoglutinina
(H1-H15) y neuraminidasa (N1-N9).
Los representantes de cada uno de estos subtipos han sido aislados
desde aves acuáticas, que probablemente sean la reserva primordial
de todos los virus de la gripe para especies avícolas y mamíferos.
Se ha demostrado la transmisión entre cerdos y humanos y
recientemente (H5N1) entre aves y seres humanos.
Actualmente se utilizan tres tipos de vacunas de
la gripe inactivadas en el mundo: de virus entero, de productos
fraccionados y antígeno de superficie o vacunas de subunidad. Estas
vacunas contienen todas ellas glucoproteínas de superficie,
hemaglutinina (HA) y neuraminidasa (NA), de las cepas del virus de
la gripe que se prevé que van a circular en la población humana en
la temporada venidera. Estas cepas que se incorporan en la vacuna
se desarrollan en huevos de gallina embrionados, y se purifican
posteriormente las partículas virales antes de su posterior
tratamiento. La necesidad del ajuste anual de las vacunas de la
gripe se debe a la variación de antígeno causada por procesos
conocidos como "variación antigénica" y "cambio
antigénico".
La "variación antigénica" se da en virtud
de la acumulación de una serie de mutaciones puntuales en la
proteína H o N de un virus con el resultado de sustituciones de
aminoácido. Dichas sustituciones impiden la unión de anticuerpos
neutralizantes, inducidos por infección previa, y la nueva variante
puede infectar al huésped.
El "cambio antigénico" es la aparición de
un nuevo subtipo de rearreglo (reassortment) genético entre los
virus de la gripe A humanos y animales. Las cepas pandémicas de 1957
(H2N2) y 1968 (H3N2) son ejemplos de virus reasortados a través de
los cuales se introdujeron genes H y o N aviares en los virus
humanos circulantes, que pudieron extenderse posteriormente entre
la población humana.
En función de las encuestas epidemiológicas
realizadas en 100 Centros de la Gripe Nacionales de todo el mundo,
la Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda anualmente la
composición de la vacuna de la gripe, normalmente en febrero para
el hemisferio norte, y en septiembre para el hemisferio sur. Esta
práctica limita el tiempo de maniobra para la producción y
normalización de la vacuna a un máximo de 9 meses. En el caso de una
demanda urgente de muchas dosis de vacuna, por ejemplo, cuando
surge un nuevo subtipo de virus de la gripe A por cambio antigénico
o variación antigénica, la disponibilidad limitada de huevos puede
entorpecer la rápida producción de vacunas. Otras desventajas de
este sistema de producción son las que vienen dadas por la falta de
flexibilidad, el riesgo de la presencia de toxinas y los riesgos de
virus adventicios, en particular retrovirus, así como cuestiones
preocupantes como la esterilidad. Esto presenta un grave problema en
la práctica de hoy de la producción de la vacuna de la gripe en
huevos de gallina embrionados.
Por consiguiente, el uso de un sistema de
cultivo celular para la producción de la vacuna de la gripe sería
una atractiva alternativa. Los virus de la gripe pueden
desarrollarse en una serie de células primarias incluyendo riñón de
mono, riñón de becerro, riñón de hámster y riñón de pollo. Con todo,
su uso para la producción de la vacuna no es práctico, ya que
existe la necesidad de reestablecer cultivos a partir de estas
células primarias para cada preparación de la vacuna. Por lo tanto,
el uso de líneas celulares inmortalizadas continuas para la
producción de la vacuna de la gripe es una atractiva
alternativa.
El uso de sistemas de cultivo fue facilitado al
advertir que de la segmentación proteolítica de HA en sus dos
subunidades (HA1 y HA2) es necesaria para la infectividad de virus
de la gripe, y se puede obtener por adición de tripsina. La
inclusión de tripsina permite la replicación y la formación de placa
en células de riñón canino Madin -Darby (MDCK) (Tobita y cols.
1975).
Recientemente, se ha demostrado que la línea
celular MDCK soporta el desarrollo del virus de la gripe para la
producción de vacunas (Brand y cols., 1996 y 1997, Palache y cols.,
1997). El uso de tripsina requiere el desarrollo de células MDCK en
medio de cultivo de tejido sin suero (MDCK-SF1). Sin
embargo, las células MDCK no están aprobadas actualmente como
sustrato para la producción de virus de la gripe.
Como dato importante, cualquier sistema no
humano para la producción de vacunas de la gripe presenta un
inconveniente inherente, conocido como "adaptación". Los virus
de la gripe A y B humanos llevan ambos mutaciones en la HA, debido
a la adaptación en huevos de gallina embrionados. Estas mutaciones
tienen como resultado una antigenicidad alterada (Newman y cols.,
1993, Williams and Robertson 1993, Robertson y cols. 1994, Gubareva
y cols., 1994, Schild y cols. 1993, Robertson y cols., 1987,
Kodihalli y cols. 1955). En los seres humanos, la inmunización con
vacunas que contienen HA que lleva una mutación de adaptación al
huevo induce a menos anticuerpos neutralizantes para el virus que
contiene un HA no adaptado al huevo (Newman y cols., 1993).
Los virus de la gripe humana propagados en
células caninas, como por ejemplo células MDCK, también presentan
adaptación, si bien en un menor grado. Dichos virus se parecen a
aislados humanos originales más cercanamente que los virus
derivados de huevo (Roberton y cols. 1990).
Asimismo, existe evidencia de que los cambios
específicos de huésped en NA y en modelos de fosforilación
específicos de huésped de NA pueden afectar a la replicación de
virus de la gripe (Schulman y Palese 1977; Sugiara y Ueda 1980;
Kistner y cols. 1976).
Por lo tanto, sería claramente ventajoso evitar
la adaptación u otros cambios inducidos por el huésped del virus de
la gripe. Ello puede resultar en una población más homogénea de
virus y hacer que la vacuna sea finalmente más eficaz.
Por tanto, uno de los objetos de la presente
invención consiste en proporcionar células humanas como sustrato
para la producción de altas valoraciones de virus de la gripe,
adecuadas para desarrollar vacunas.
\vskip1.000000\baselineskip
Los rotavirus son la causa más importante de
gastroenteritis deshidratante severa en los niños pequeños de todo
el mundo. En los países en vías de desarrollo las infecciones con
rotavirus llevan a más de 800.000 muertes al año. En los Estados
Unidos se estiman los costes de la atención sanitaria como
consecuencia de las infecciones por rotavirus en más de mil
millones de dólares al año.
Los rotavirus, miembros de la familia de los
Reoviridae, son virus de ARN de doble hebra que consisten en 11
segmentos de ARN, que codifican cada uno de ellos una proteína viral
estructural o no estructural (VP). Este núcleo interior del virus
comprende cuatro VPs: VP1, 2, 3 y 6. La VP determina las tres
propiedades antigénicas principales de grupo HRV, subgrupo y
serotipo. Se han identificado siete grupos antigénicamente
distintos (A-G), que están codificados por VP6. La
infección con rotavirus humano (HRV) es causada predominantemente
por rotavirus del grupo A, abarcando los serotipos
1-4 un 95% de las enfermedades clínicas. La
protección de la enfermedad natural es específica de serotipo. El
grupo A se clasifica a su vez en los subgrupos I y II.
La envolutura exterior de doble capa que forma
el cápside viral consiste en dos proteínas virales, VP4 y VP7, que
son los antígenos de neutralización relacionados con la inmunidad
protectora y que determinan el serotipo, si bien VP4 desempeña una
función menor en la determinación de serotipo. Durante la
co-infección con diferentes serotipos, los genomas
segmentados experimentan enseguida rearreglo genético, una propiedad
que se ha utilizado para crear la vacuna (Marsha y cols.,
1999).
Dada la prevalencia a nivel mundial del
rotavirus asociado con morbilidad y mortalidad infantil, la
vacunación a gran escala contra el rotavirus se considera la manera
más eficaz para combatir este virus. El objetivo de la vacunación
no sería prevenir la enfermedad sino reducir su severidad y
complicaciones, sobre todo durante los primeros años de vida.
La única vacuna eficaz de la que se dispone en
el momento actual es una vacuna de administración oral atenuada
viva basada en el rearreglo de segmentos de ARN de rotavirus
humanos, que codifican las VP7s de serotipos 1, 2 y 4 en un
rotavirus Rhesus que suministra el terreno atenuado junto con la VP7
de serotipo 3. La vacunación con esta vacuna tetravalente
reasortante de rhesus humano (RRV-TV), aunque es
altamente eficaz para prevenir la gastroenteritis severa, está
asociada con la intusucepción, una enfermedad de obstrucción
intestinal. Por esta razón, esta vacuna ya no está en uso.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención proporciona un método para producir
un virus y/o proteínas virales distintas a adenovirus o proteínas
adenovirales para su uso como una vacuna que consiste en
proporcionar a una célula al menos una secuencia que codifica al
menos un producto genético del gen E1 o un derivado funcional del
mismo de un adenovirus, proporcionar a dicha célula un ácido
nucleico que codifica dicho virus, cultivar dicha célula en un medio
adecuado y permitir la propagación de dicho virus y recoger dichos
virus y/o proteínas virales desde dicho medio y/o dicha célula,
donde dicha célula es derivada de un retinoblasto embrionario
humano.
Hasta la presente invención eran pocas, si es
que había, las células (humanas) que se consideraban como adecuadas
para producir virus y/o proteínas virales para su uso como vacunas
de una manera reproducible y graduable y/o en rendimientos
suficientemente altos y/o fácilmente purificables. Los autores de la
presente invención han descubierto que las células derivadas de un
retinoblasto embrionario humano, que comprenden secuencias
adenovirales E1, preferiblemente en su genoma, son capaces de
sostener la propagación de virus en cantidades significativas.
La célula según la invención se deriva de una
célula primaria humana, preferiblemente una célula que está
inmortalizada mediante un producto genético de dicho gen E1. Para
poder desarrollar una célula primaria, naturalmente, es necesario
que esté inmortalizada. La célula es el de una célula derivada de un
retinoblasto embrionario humano.
En las células según la invención, es importante
que las secuencias de gen E1 no se pierdan durante el ciclo
celular. Es por lo tanto preferible que dicha secuencia que codifica
al menos un producto genético del gen E1 esté presente en el genoma
de dicha célula (humana). Por razones de seguridad, se presta el
mayor cuidado a evitar secuencias adenovirales innecesarias en las
células de acuerdo con la invención. Así pues, otro modo de
realización de la invención consiste en proporcionar células que no
producen proteínas estructurales adenovirales. No obstante, para
conseguir una producción de virus (continua) a gran escala a través
del cultivo celular, es preferible contar con células capaces de
desarrollarse sin necesidad de anclaje. Las células de la presente
invención tienen dicha capacidad. Para tener un sistema de
producción limpio y seguro a partir del cual sea fácil recuperar y,
si es deseable, purificar el virus, es preferible contar con un
método según la invención en virtud del cual dicha célula humana no
comprenda ninguna otra secuencia adenoviral. La célula que se
prefiere sobre todo para los métodos y usos de la invención es
PER.C6 tal como está depositado bajo el Nº ECACC 96022940, o un
derivado de la misma.
Así pues, la invención proporciona un método en
el que se usa una célula según la invención, comprendiendo dicha
célula además una secuencia que codifica E2A o un derivado funcional
o análogo o fragmento de la misma, preferiblemente una célula en la
que dicha secuencia que codifica E2A o un derivado funcional o
análogo o fragmento de la misma está presente en el genoma de dicha
célula humana, siendo sobre todo preferible una célula en la que
dicha secuencia que codifica E2A codifica un mutante E2A sensible a
la temperatura.
Asimismo, tal como se ha señalado, la invención
proporciona también un método según la invención en el que dicha
célula (humana) es capaz de desarrollarse en suspensión.
La invención proporciona además un método en el
que dicha célula humana se puede cultivar en ausencia de suero. Las
células según la invención, en particular PER.C6, presenten la
ventaja adicional de que se pueden cultivar en ausencia de suero o
componentes de suero. Así pues, el aislamiento es fácil, se favorece
la seguridad y la fiabilidad del sistema es buena (los medios
sintéticos son los mejores en reproducibilidad). Las células
humanas de la invención, son capaces de modificaciones de post- y
peri-traducción y ensamblaje. Esto significa que
son muy adecuadas para la preparación de virus y proteínas virales
para su uso en vacunas.
Según esto, la invención proporciona un método
según la invención en el que dicho virus y/o proteínas virales
comprenden una proteína que experimenta modificación de
post-traducción y/o peri-traducción,
sobre todo cuando dichas modificaciones incluyen glucosilación. Un
buen ejemplo de vacuna viral que ha resultado complicada de
producir de una forma fiable es la vacuna de la gripe. La invención
proporciona un método en el que dichas proteínas virales comprenden
al menos uno entre neuraminidasa y/o hemaglutinina de virus de la
gripe. Otras proteínas virales (subunidades) y virus (tipo
silvestre para ser inactivados) o virus atenuados que se pueden
producir en los métodos de la invención incluyen enterovirus, como
rhinovirus, aftovirus o virus de la poliomielitis, herpesvirus,
como virus de herpes simplex, virus de la pseudorrabia o virus de
herpes bovino, orthomyxovirus, como el virus de la gripe, un
paramyxovirus, como virus de la enfermedad de newcastle, virus de
sincintio respiratorio, virus de las paperas o virus de la rubéola,
retrovirus, como virus de inmunodeficiencia humana o parvovirus o
un papovavirus, rotavirus o un coronavirus, como virus de la
gastroenteritis transmisible o un flavivirus, como virus de la
encefalitis por picadura de garrapata o virus de la fiebre amarilla,
un togavirus, como el virus rubella o virus de encefalomielitis
equina del Este, Del Oeste o de Venezuela, un virus causante de la
heptatitis, como virus de la hepatitis A o hepatitis B, un
pestivirus, como virus de la peste porcina o un rhabdovirus, como
el virus de la rabia, un virus Bunyaviridae, como Hantavirus.
En uno de los modos de realización, una célula
de la invención es útil para la generación de una cepa de virus de
la gripe que no crece muy eficazmente en huevos embrionarios.
La invención también proporciona el uso de una
célula humana que tiene una secuencia que codifica al menos una
proteína E1 de un adenovirus o un derivado funcional, homólogo o
fragmento de la misma en su genoma, no produciendo dicha célula
proteínas adenovirales estructurales para la producción de virus
no-adenovirales, para su uso en una vacuna, donde
dicha célula humana es derivada de un retinoblasto embrionario
humano. Naturalmente para dicho uso, las células preferibles en los
métodos según la invención son también las preferibles. La
invención también proporciona los productos que resultan de los
métodos y uso de la invención, sobre todo proteínas virales y virus
que se pueden obtener de acuerdo con los usos y/o métodos, sobre
todo cuando se introducen en una composición farmacéutica que
comprende excipientes adecuados y en ciertos formatos (subnidades
de virus inactivados), adyuvantes. Las dosis y modos de
administración se pueden seleccionar a través de las pruebas
clínicas normales ya que no están disponibles aún a través de
vacunas ya registradas.
Por lo tanto, la presente invención proporciona
también un virus o una proteína viral para su uso en una vacuna que
se puede obtener a través del método o a través del uso según la
presente invención, estando dicho virus o proteína viral libre de
material proteináceo de mamífero no humano y una formulación
farmacéutica que comprende dicho virus y/o proteína viral.
La invención proporciona asimismo una célula
humana que tiene una secuencia que codifica al menos una proteína
E1 de un adenovirus o un derivado funcional, homólogo o fragmento de
la misma en su genoma, no produciendo dicha célula proteínas
adenovirales estructurales y teniendo un ácido nucleico que codifica
un virus no-adenoviral. Dicha célula es derivada de
un retinoblasto embrionario humano y se puede utilizar en un método
según la invención.
En un modo de realización preferible, la
invención proporciona virus de la gripe que se puede obtener a
través del método según la invención o a través del uso según la
invención. En otro modo de realización, la invención proporciona
vacunas de la gripe que se pueden obtener a través del método según
la invención o el uso según la invención.
Las preparaciones de virus de la gripe recogidas
de huevos embrionarios típicamente han de ser purificadas para la
preparación de una vacuna. La purificación implica típicamente al
menos una etapa de concentración del virus. Las tecnologías
actuales para la concentración del virus de la gripe a partir de
dichas preparaciones relativamente en bruto de virus de la gripe
son complicadas.
Un derivado de un virus de la gripe infeccioso
de la invención es típicamente un virus, una partícula de virus o
una proteína viral o parte de la misma que se pueda utilizar para
fines de inmunización. Típicamente esto implica una etapa de
inactivación de la infectividad del virus.
Para ilustrar la invención, se ofrecen los
siguientes ejemplos, no pretendiéndose en absoluto limitar con ello
el marco de la invención.
Se cultivaron células de riñón canino Madin
Darby (MDCK) en medio de Eagle modificado con Dulvecco (DMEM; Life
Tecnhologies Breda, Países Bajos) que contenía un 10% de suero
bovino fetal inactivado por calor y 1x de
L-glutamina (Gibco-BRL), a 37ºC y un
10% de CO_{2}. Se cultivaron cultivos en suspensión de PER.C6 en
ExCell 525 (JRH Biosciences) suplementado con 1x
L-Glutamina, a 37ºC y 10% de CO_{2}, en cultivos
estacionarios en placas de 6 pocillos (Greiner) o en botellas de
rotación de cultivo de tejido de 490 cm^{2} (Corning Costar
Corporation) durante la rotación continua a 1 rpm.
Se llevaron a cabo ensayos de
inmunofluorescencia directa para la detección de infección de virus
de la gripe utilizando un equipo de virus de la gripe A y B
IMAGEN^{TM} (Dako) con arreglo al protocolo normal del proveedor.
Se observaron por microscopio las muestras utilizando iluminación de
epifluorescencia. Las células infectadas se caracterizaron por una
fluorescencia verde manzana brillante.
Se suspendieron pelets de células en 300 \mul
de PBS frío/0,5% de BSA + 5 \mul de yoduro de propidio
(concentración 50 \mug/ml) en PBS/FCS/solución de azida conocido
entre las personas especializadas en este campo. A continuación, se
detectaron las células viables y muertas a través de un análisis
citofluorométrico de flujo.
En general, se llevaron a cabo los ensayos de
hemaglutinación para valoraciones de virus de la gripe de con
arreglo a los métodos conocidos entre las personas especializadas en
este campo. En este caso, se añadieron 50 \mul de una solución de
virus diluida dos veces en PBS a 25 \mul de PBS y 25 \mul de una
suspensión al 1% de eritrocitos de pavo (Biotrading Benelux B.V) en
PBS y se incubó en placas de microvaloración de 96 pocillos a 4ºC
durante 1 hora. Se examinó el modelo de hemaglutinación y se puntuó,
y se expresó como unidades de hemaglutinación (HAUs). El número de
HAUs se correspondió con el valor recíproco de la dilución de virus
más alta que presentó hemaglutinación completa.
En general, se interrumpieron los virus de la
gripe obtenidos en tampón de Laemmli con arreglo a los métodos
conocidos entre las personas especializadas en este campo y se
separaron diferentes volúmenes de las mezclas de proteína obtenidas
utilizando geles 10% SDS/PAGE. Brevemente, se bloquearon manchas
durante 30 minutos a temperatura ambiente con solución de bloqueo
(5% de leche en polvo deshidratada sin grasa (Biorad) en TBST
suplementado con 1% de suero de conejo (Rockland)), seguido de 3
lavados con TBST. A continuación, se incubaron las manchas con los
antisueros HA anti A/Sydney/5/97 (98/768 NIBSC) diluido 1/500 en 1%
BSA/TBST con suero de conejo al 5% (Rockland) O/N a temperatura
ambiente. De nuevo se lavaron las manchas 8 veces con TBST.
Finalmente, se incubaron las manchas con el anti suero anti oveja
de conejo (etiquetado con HRP, Rockland) diluido 1/6000 en solución
de bloqueo durante 1 hora a temperatura ambiente. Al cabo de 8
lavados con TBST, se visualizó el complejo
proteína-conjugado con ECL (Amersham Pharmacia
Biotech), y se expusieron las películas (Hyperfilm, Amersham Life
Science). Se obtuvieron los antisueros de NIBSC (RU) y se aplicaron
en las diluciones recomendadas por los NIBSC.
Se determinó la concentración de hemaglutinina
en sobrenadantes derivados de células PER.C6 infectadas con virus
de la gripe, a través de un ensayo de inmunodifusión radial simple
(SRID) tal como se ha descrito anteriormente (Wood y cols., 1977).
Se llevó a cabo el ensayo utilizando antígenos NIBSC normales (RU) y
reactivos de antisuero.
Se inoculó un total de 1 ml de sobrenadantes
virales diluidos en serie 10 veces en células MDCK que habían sido
desarrolladas hasta una confluencia de un 95% en placas de 6
pocillos. Al cabo de 1 hora a 35ºC, se lavaron las células dos
veces con PBS y se sobrecargaron con 3 ml de mezcla de agasosa (1,2
ml de agarosa al 2,5%, 1,5 ml de 2 x MEM, 30 \mul de
L-glutamina 200 mM, 24 \mul de
tripsina-EDTA, 250 \mul de PBS). A continuación,
se incubaron las células en una atmósfera húmeda de CO_{2} al 10%
a 35ºC durante aproximadamente 3 días y se puntuaron a simple vista
las placas virales.
Se llevó a cabo la valoración de virus
infeccioso sobre células MDCK. Brevemente, se sembraron células en
placas de 96 pocillos a una densidad de 4 x 10^{4} células/pocillo
en DMEM suplementado con L-glutamina 2 mM. Al cabo
de 24 horas, se infectaron éstas células con 100 \mul de
sobrenadantes de cultivo diluidos en serie diez veces, por
cuadruplicado, en medio que contenía tripsina-EDTA a
una concentración de 4 \mug/ml. Dos horas después de la
infección, se lavaron monocapas de células dos veces en PBS y se
incubaron en medio que contenía tripsina durante 7 días, a 35ºC. A
continuación, se sometieron a ensayo los sobrenadantes de estos
cultivos en un ensayo de HA. Se calcularon las valoraciones
TCID_{50} con arreglo al método de Karber (1931).
Para inactivar los virus para obtener virus
totalmente intactivado entero para generar vacunas derivadas de
PER.C6, se llevó a cabo un protocolo de mutación conocido entre las
personas especializadas en este campo utilizando
\beta-propiolactona.
\beta-propiolactona es un agente muy eficaz cuyo
uso está muy extendido para la inactivación de virus y es muy
conocido en la técnica por sus efectos mutantes. Modifica bases de
ácido nucleico del genoma viral y el genoma de la célula huésped y
después bloquea la replicación. Siguiendo un protocolo establecido
utilizado para preparar la vacuna de la gripe inactivada entera
preparada sobre huevos embrionados, se inactivó la cantidad de
virus que correspondía aproximadamente a 400 \mug de HA por cepa
y se utilizó para la formulación de vacuna final. Brevemente, se
añadió un volumen de tampón fosfato sódico 0,3 M a 9 volúmenes de
preparación de virus de la gripe. Se llevó a cabo la inactivación de
los virus añadiendo un volumen de 10% de
\beta-propiolactona (Newall Design, RU) a 100
volúmenes de preparación de virus tamponada con fosfato y se incubó
a 20ºC durante 24 horas. Se comprobó la inactivación de los virus
por ensayo de placa y no se detectó ninguna placa para los cultivos
dicontinuos inactivados (no se muestran los datos).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2A
Se utilizó línea celular PER.C6 (depositada bajo
el Nº 96022940 en el European Collection of Animal Cell Cultures en
el Centre for Applied Microbiology and Research), o derivados de las
mismas (descritas en WO 97/00326). Se formaron bancos de las líneas
celulares a través de un sistema de banco celular en dos niveles. Se
colocó en un banco la línea celular seleccionada en un banco
celular maestro de investigación (rMCD) que fue almacenado en
diferentes localizaciones. A partir de este rMCB, se prepararon
bancos celulares de trabajo de investigación (rWCB) del siguiente
modo: se descongeló una ampolla de rMCB y se propagaron las células
hasta que estuvieron presentes suficientes células para congelar
las células utilizando hielo seco. Se almacenaron hasta 500 ampollas
que contenían 1 ml (1-2 x 10^{6} células/ml) de
rWCB en la fase vapor de un congelador de N_{2} líquido. Se
descongeló una ampolla que contenía 5 x 10^{6} células PER.C6 del
WCB en un baño de agua a 37ºC. Se transfirieron rápidamente las
células en un tubo de 50 ml y se volvieron a suspender añadiendo 9
ml del medio de suspensión ExCell 525 (JRH Biosciences)
suplementado con 1 x L-Glutamina. Al cabo de 3
minutos de centrifugado a 1000 rpm en una centrífuga de mesa, se
resuspendieron las células a una concentración final de 3 x 10^{5}
células/ml y se cultivaron en un matraz de cultivo de tejido T80, a
37ºC, CO_{2} al 10%. De dos a tres días después, se sembraron las
células en botellas de rotación de cultivo de tejido de 490 cm^{2}
(Corning Costar Corporation), con una densidad de 3 x 10^{5} por
ml y se cultivaron en rotación continua a 1 rpm.
\newpage
Ejemplo
2B
No se conocían PER.C6 como célula humana por su
capacidad de sostener infección de virus de la gripe y replicación.
Por tanto, se verificó si las células PER.C6 eran permisivas para la
infección de virus de la gripe en comparación con la línea celular
de perro de las células caninas de riñón Madin Darby (MDCK), que
sirvieron como control positivo.
El día antes de la infección, se sembraron 2 x
10^{5} células MDCK por pocillo en placas de 6 pocillos.
Veinticuatro horas después, se sembraron 4 x 10^{5} células PER.C6
y se infectaron las células MDCK de cada pocillo con la cepa H1N1
A/Puerto Rico/8/34 (valoración 3,6 x 10^{7} pfu/ml), (obtenida del
Dr. E. Claas, Leiden University Medical Center, Países Bajos). Se
llevó a cabo la infección a varias multiplicidades de infección
(moi) que oscilaron entre 0,1 y 10 pfu/célula. Al cabo de
aproximadamente 2 horas de incubación a 37ºC, se extrajo el inóculo
y se sustituyó por medio de cultivo nuevo. Se llevó a cabo un ensayo
de inmunofluorescencia directa para la detección de infección de
virus de la gripe 24 y 28 horas después de la infección. El
experimento presentó permisivilidad de PER.C6 para infección de la
gripe, con porcentajes de células positivas dependientes de moi y
comparables con MDCK (figura 1).
Se verificó si la replicación y propagación del
virus de la gripe podían ser soportadas por PER.C6. El día de la
infección, se sembraron células PER.C6 en botellas de rotación de
cultivo de tejido de 490 cm^{2}, con una densidad de 2 x 10^{5}
células/ml en un volumen final de 40 ml, en presencia de 5 \mug/ml
de tripsina-EDTA (Gibco-BRL). Se
inocularon las células falsamente (mock) o se infectaron con cepa
H3N2 A/Shenzhen/227/95 (valoración 1,5 x 10^{6} pfu/ml) (obtenida
de Dr. E. Claas, Leiden University Medical Centre, Países Bajos).
Se llevaron a cabo infecciones a una moi de 10^{-4} y 10^{-3}
pfu/célula. Al cabo de 1 hora de incubación a 37ºC, se eliminó el
inóculo por centrifugado corriente abajo de las células a 1500 rpm y
se resuspendieron las células en el medio de cultivo nuevo + 5
\mug/ml de tripsina-EDTA. Se llevó a cabo la
recogida de 1,3 ml de suspensión celular todos los días desde el
día 1 hasta el día 6 después de la infección. Se almacenaron los
sobrenadantes a -80ºC y se utilizaron para ensayos de
hemaglutinación. Se utilizaron los pelets celulares para ensayos de
inmunofluorescencia directa y manchado de yodo propidio.
Para investigar mejor la permisivilidad de
PER.C6 para la propagación de diversas cepas de virus de la gripe,
se llevó a cabo una infección utilizando cepas de vacuna H1N1
A/Beijing/262/95 y su reasortante X-127, obtenidas
del National Institute for Biological Standards and Control (NIBSC,
RU). El día de la infección, se sembraron células PER.C6 en
botellas de rotación de cultivo de tejido de 490 cm^{2}, con la
densidad de aproximadamente 1 x 10^{6} células/ml en un volumen
final de 50 ml. Se inocularon en las células 5 \mul (dilución
10^{-4}) y 50 \mul (dilución 10^{3}) de virus en presencia de
5 \mug/ml de tripsina-EDTA.
Con el fin de establecer si se necesitaba
realmente tripsina, se llevó a cabo una infección más inoculando 5
\mul de la cepa A/Beiging/262/95 en ausencia de la proteasa. Al
cabo de aproximadamente 1 hora de incubación a 37ºC, se eliminó el
inóculo por centrifugado corriente abajo de las células a 1500 rpm y
se volvieron a suspender en medio de cultivo nuevo \pm 5
\mug/ml de tripsina-EDTA. Los días 2 y 4 después
de la infección se añadió más tripsina a las muestras. Se llevó a
cabo la recogida de 1,3 ml de suspensión celular desde el día 1 al
día 6 tras la infección. Se almacenaron los sobrenadantes a -80ºC y
se utilizaron para ensayos de hemaglutinación y posteriores
infecciones; se utilizaron los pellets celulares para ensayos de
inmunofluorescencia directa. Los resultados obtenidos con la
inmunofluorescencia mencionada y los ensayos de hemaglutinación se
muestran en las figuras 4 y 5, respectivamente, en las que se
ilustra la replicación y liberación de los virus eficaz.
Se verificó si los virus desarrollados en PER.C6
eran infecciosos y si la adaptación a la línea celular podía
aumentar los rendimientos de virus. Se utilizaron sobrenadantes de
virus derivados de PER.C6 infectadas con las cepas A/Beiging/262/95
y su reasortante X-127
(dil-10-3) y recogidas el día 6
después de la infección. El día de la infección, se sembraron
PER.C6 en botellas de rotación de cultivo de tejido de 490 cm^{2},
con la densidad de aproximadamente 1 x 10 células/ml en un volumen
final de 50 ml. Se inocularon en las células 100 \mul y 1 ml de
sobrenadante de virus en presencia de 5 \mug/ml de
tripsina-EDTA. Para establecer si se seguía
requiriendo tripsina, se llevó a cabo una infección más inoculando
100 \mul de la cepa A/Beijing/262/95 en ausencia de la proteasa.
Al cabo de aproximadamente 1 hora de incubación a 37ºC, se eliminó
el inóculo por centrifugado corriente abajo de las células a 1500
rpm y se volvieron a suspender en un medio de cultivo nuevo \pm5
\mug/ml de tripsina-EDTA. El día 2 y el día 4
después de la infección, se añadió más tripsina a las muestras. Se
llevó a cabo la recogida de 1,3 ml de suspensión celular desde el
día 1 hasta el día 6 después de la infección. Se almacenaron los
sobrenadantes a -80ºC y se utilizaron para ensayos de
hemaglutinación y posteriores infecciones; se utilizaron los pelets
celulares para ensayos de inmunofluorescencia directa. Los
resultados obtenidos con la inmunofluorescencia mencionada y los
ensayos de hemaglutinación se muestran en las figuras 6 y 7. Los
datos obtenidos con este experimento demostraron la infectividad de
los virus desarrollados en PER.C6 así como un aumento de los
rendimientos de virus.
La propagación de cepas A y B de virus de la
gripe humana en huevos de pollo embrionados siempre lleva a una
selección de las variantes de unión a receptor que hospedan
sustituciones de aminoácido en la porción distal de la cabeza
globular de HA en las regiones expuestas y funcionalmente
importantes de la molécula. Dadas estas mutaciones, las cepas
adaptadas a huevo pueden diferir de los virus humanos originales en
sus actividad antigénica e inmunogénica, así como su virulencia.
Los virus de la gripe humana aislados de células MDCK presentan
normalmente una proteían HA que es idéntica a la proteína HA
presente en el virus de la muestra clínica original. En un estudio
reciente (Govorkova 1999) se clarificaba la base molecular para la
selección de variantes de huevos de pollo y la ausencia de este
fenómeno de selección variante en células MDCK. Se observó que todas
las cepas A y B de la gripe humana aisladas de MDCK se unían con
alta afinidad y específicamente a sitios de unión ácido
alfa-2,6 siálico-galactosa presentes
en oligosacáridos presentes en receptores de superficie de célula,
mientras que sus contrapartidas desarrollados en huevo presentaron
una mayor afinidad para los sitios de unión ácido
alfa-2,3-siálico-galactosa
en los receptores de superficie celular que llevaban oligosacáridos
(Sia2-3Gal). Utilizando lecitinas específicas se
demostró que los receptores q ue contenían sólo
Sia2-3Gal estaban presentes en la superficie de
células embriónicas de pollo, mientras que las células MDCK
expresaban tanto Sia2-6Gal como
Sia2-3Gal. La expresión de las fracciones
Sia2-3Gal y Sia2-6Gal en la
superficie de células PER.C6 fue estudiada por análisis FACS,
utilizando dos lecitinas etiquetadas con digoxigenina (DIG)
diferentes: aglutinina Sambuca nigra (SNA) que reconoce
específicamente sitios de unión Sia2-6GA1 y
aglutinina Maackia amurensis (MAA), que reconoce
específicamente sitios de unión Sia2-3Gal. La figura
8A muestra el reconocimiento de lecitinas SNA y MAA y su unión a
los sitios de glucosilación. Asimismo, la figura 8A muestra la
interacción esquemática entre el anticuerpo
anti-DIG etiquetado con FITC y la lecitina
etiquetada con DIG que reconoce la unión sialilo específica en la
estructura principal de glucosilación del receptor presente en la
superficie celular. Se tomaron ambas lecitinas del equipo de
diferenciación de glucano (Boehringer-La Roche).
Se llevó a cabo el experimento en células PER.C6
en suspensión y MDCK adherente y células CHO. Se liberaron las
células MDCK y CHO del soporte sólido utilizando
tripsina-EDTA (Gibco-BRL). A
continuación, se lavaron las suspensiones celulares una vez con
Mem-FBS al 5% y se incubaron en este medio durante 1
hora a 37ºC. Después del lavado en PBS (Bigco-BRL),
se resuspendieron las células a una concentración de aproximadamente
10^{6} células/ml en medio de unión/(Tris-salina
tamponada, pH 7,5, 0,5% de BSA y 1 mM de cada uno de los siguientes:
MgCl_{2}, MnCl_{2} y CaCl_{2}). Se incubaron partes alícuotas
de células durante 1 hora a temperatura ambiente con las lecitinas
etiquetadas con DIB SNA y MAA. Al cabo de 1 hora, se lavaron las
células tratadas con lecitina con PBS y se incubaron durante una
hora más a temperatura ambiente con anticuerpo anti DIG etiquetado
con FITC (Boehringer-Mannheim). Finalmente, se
lavaron las células con PBS y se analizaron por separación celular
(sorting) activada por fluorescencia utilizando un aparato de
separación celular activada por fluorescencia (Becton Dickinson).
Los resultados que se muestran en la figura 8B demuestran que las
células PER.C6 fueron manchadas con ambas lecitinas lo que
demuestra la presencia de Sia2-6Gal así como
receptores Sia2-3Gal.
En el mismo experimento, se utilizaron células
MDCK como control positivo para ambos receptores sialilados,
mientras que las células CHO, debido a la ausencia de enzima de
glucosilación alfa 2-6 sialiltransferasa en estas
células de hámster, representaron el control negativo para la
fracción Sia2-6Gal. El panel superior muestra los
resultados con la lecitina SNA y los paneles inferiores muestran los
resultados con la lecitina MAA. Se puede concluir de estos
resultados que PER.C6 expresa proteínas de superficie celular que
tienen sitios de unión tanto Sia2-3Gal como
Sia2-6Gal en sus cadenas de oligosacárido.
Debido a la necesidad absoluta de tripsina para
la propagación de virus de la gripe en cultivos celulares, se
investigaron los efectos de diferentes concentraciones de
tripsina-EDTA sobre la viabilidad de células PER.C6
y la replicación de virus en células PER.C6 tras la infección
utilizando varias cepas de la gripe.
El día de la infección, se sembraron células
PER.C6 en botellas de rotación de cultivo de tejido de 490 cm^{2},
a una densidad de 1 x 10^{6} células/ml, en presencia de
tripsina-EDTA a concentraciones finales de 0,5, 1,
2, 3 y 5 \mug/ml. Las concentraciones de tripsina no interfirieron
con las características de crecimiento de las células ni su
viabilidad (no se muestran los datos). Se infectaron las células o
bien falsamente (mock) o bien se infectaron con virus de la gripe
A/Sydney/5/97 desarrollado en PER.C6 a una moi de 10^{-4}
pfu/célula. Se llevó un seguimiento de la producción viral por
inmunofluorescencia directa (no se muestran los datos), ensayos de
hemaglutinación, inmunodifusión radial simple (RSID) y ensayos de
placa, todos ellos descritos anteriormente. Los resultados de este
experimento se representan en la figura 9, donde se muestra que el
contenido de HA, según se midió por SRID, así como la actividad
biológica del virus, expresado en HAU, fueron más altos cuando se
utilizó una concentración de tripsina de 1 \mug/ml. En la figura 9
se muestra también que al utilizar un ensayo de placa el número más
alto de unidades que forman placa (pfu) por ml fue observado en la
muestra que correspondía a células desarrolladas en medio que
contenía 2 \mug/ml de tripsina.
En el día de la infección se sembraron células
PER.C6 en botellas de rotación de cultivo de tejido de 490 cm^{2}
a una densidad de 1 x 10^{6} células/ml, en presencia de
diferentes concentraciones de tripsina-EDTA, que
oscilaron entre 1 a 5 \mug/ml. Se infectaron las células con virus
B/Harbin/7/94 desarrollado en PER.C6 a una moi de 10^{-3}
pfu/célula. Se llevó un seguimiento de la producción de virus por
inmunofluorescencia directa, hemaglutinación y ensayos de placa,
tal como se muestra en la figura 10. La infectabilidad de PER.C6 el
día 2 aumentó con la concentración de tripsina. En el día 3 sin
embargo, no se observó ninguna diferencia significativa en el
porcentaje de células infectadas cuando estuvo presente 1, 2,5 ó 5
\mug/ml de tripsina. En ausencia de tripsina (0 \mug/ml) no se
detectó ninguna infección de virus de la gripe. En el día de la
última recogida (día 4 después de la infección), la actividad
biológica del virus, tal como se midió según el ensayo de
hemaglutinación, no difirió significativamente. Es interesante que
el ensayo de infectividad realizado en muestras que fueron tomadas
el día 3 y el día 4 después de la infección, presentaron una
diferencia en la producción del virus. Las valoraciones más altas
fueron obtenidas el día 3 y el día 4 cuando se utilizó una
concentración de tripsina de 2,5 a 5 (día 3) y 1 \mug/ml (día
4).
El día de la infección, se sembraron células
PER.C6 en matraces de cultivo de tejido T25, a una densidad de 1 x
10^{6} células/ml, en presencia de diferentes concentraciones de
tripsina-EDTA que oscilaron entre 0 y 7,5
\mug/ml. Se infectaron las células con virus X-127
(reasortant de huevo para cepa A/Beijing/262/95) desarrollado en
PER.C6 a una moi de 10^{-4} y 10^{-3} pfu/célula. Se llevó un
seguimiento del desarrollo viral por inmunofluorescencia directa,
hemaglutinación y ensayos de placa. Tal como se muestra en la figura
11 y la figura 12, las valoraciones HAU fueron idénticas entre las
muestras, independientemente de la concentración de tripsina y de
la moi inicial que se utilizó. Asimismo, no se observaron
diferencias significativas en las valoraciones de infectividad, tal
como se midió por ensayo de placa.
Para ensayar el efecto de ir aumentando las
concentraciones de tripsina en la viabilidad de las células y
replicación de virus, se sembraron células PER.C6 en botellas de
rotación a una densidad de 1 x 10^{6} células /ml en presencia de
varias concentraciones de tripsina-EDTA que
oscilaron entre 0 y 12,5 \mug/ml. Se infectaron las células o
bien falsamente o bien se infectaron con virus A/Sidney/5/97
desarrollado en PER.C6 a una moi de 4 x 10^{-5} pfu/célula. Se
determinaron las HAU presentes en las tandas obtenidas. Es
importante destacar que los datos representados en la figura 13
claramente muestran que las concentraciones de tripsina de hasta 10
\mug/ml no interfieren con la viabilidad celular. Asimismo, la
actividad biológica del virus obtenido el día 4 después de la
infección según se midió por las HAU fue superior cuando se utilizó
una concentración de tripsina de 2,5 a 5 \mug/ml. Por otra parte,
se midió TCID_{50} (Figura 14A) y se llevaron a cabo ensayos de
placa (no se muestran los datos). No se encontraron diferencias
relevantes en dichos ensayos de placa, en valoraciones de
infectividad (TCID_{50}), en la segmentación de HA y la
cantidad
(aproximadamente 10 \mug/ml) según se determinó por análisis de mancha de western que se muestra en la figura 14B.
(aproximadamente 10 \mug/ml) según se determinó por análisis de mancha de western que se muestra en la figura 14B.
Se estudió la graduabilidad de la producción de
virus de la gripe en células PER.C6 en desarrollo en suspensión
utilizando biorreactores de 3 litros (volumen total) que contenían
un volumen en suspensión celular de 2 litros de células en medio
sin suero, que también estaba desprovisto de proteínas derivadas de
animal o ser humano (ExCell 525, JRH, Biosciences).
Se llevó a cabo la infección de virus de la
gripe a una densidad celular de aproximadamente 3 x 10^{6}
células/ml. Se inocularon las células con virus A/Sidney/5/97
desarrollado en PER.C6, a una moi de 10^{-4} pfu/célula. Se
tomaron muestras de 5 a 10 ml de suspensiones celulares todos los
días para llevar a cabo recuentos celulares generales, para
determinar la viabilidad de las células, para tomar medidas de la
concentración de glucosa, y para realizar ensayos de
inmunofluorescencia directa, hemaglutinación y ensayos de
infectividad. En la figura 15 se muestran los resultados de estos
experimentos.
Para investigar la presencia y el estado de la
proteína HA se utilizaron manchas de western utilizando dos
anticuerpos anti-HA diferentes obtenidos del NIBSC.
Se llevaron a cabo ensayos SRID tal como se ha descrito antes. Los
resultados representados en las dos manchas de western de la figura
16 muestran que el cultivo discontinuo (batch) de virus de la gripe
producida en este biorreactor produjo un contenido de HA de una
concentración estimada de 15 \mug/ml que se confirmó según los
ensayos SRID. La HA producida es comparable a la HA del NIBSC de
referencia en lo que se refiere a la composición de subunidad y la
reactividad inmune con el antisuero específico de subtipo de
referencia.
Se incubó una suspensión de células PER.C6 en
desarrollo a 37ºC en un sistema de perfusión de fibra hueca de
biorreactor de 15 litros, con un volumen de suspensión celular de 10
litros en medio ExCell 525 sin suero (JRH Biosciences). Se llevó a
cabo la infección de virus de la gripe a 35ºC a una densidad celular
de aproximadamente 3,3 x 10^{6} células/ml en un medio que
contenía 5 \mug/ml de tripsina-EDTA (Life
Techonologies). Se inocularon las células con virus A/Sidney/5/97
desarrollado en PER.C6 (pase número 3) a una moi de 10^{-4}
pfu/célula. Se continuó la perfusión con medio ExCell 525 sin suero
que contenía tripsina EDTA durante las primeras 24 horas tras la
infección. Dos días después de la infección se alimentaron las
células con una solución de cultivo continuo
(fed-batch) que contenía glucosa, aminoácidos
esenciales y glutamina extra: 82 ml por litro de suspensión que
contenía 50% m/v de glucosa (NPBI-Países Bajos), 50
x aminoácidos esenciales sin Gln
(Gibco-BRL-Life Technologíes) y 200
mM de glutamina (Gibco-BRL-Life
Technologies). Se tomaron muestras en suspensión celular de 10 ml
todos los días con el fin de llevar a cabo recuentos celulares
normales (los resultados se muestran en la figura 17, gráfico de la
izquierda), medidas de la concentración de glucosa (los resultados
se muestran en la figura 17, gráfico de la derecha),
inmunofluorescencia directa (figura 18), hemaglutinación (figura 19)
y ensayos de infectividad (no se muestran los datos). Asimismo, se
investigó la proteína HA por análisis de mancha de western y se
comparó con el control HA normal del NIBSC (figura 20). El día de la
recogida final de toda la suspensión celular (92 horas después de
la infección), se llevó a cabo la clarificación de residuos
celulares en un flujo continuo da 20.000 g utilizando un sistema de
separación Powerfuge^{TM} (Carr, JM Separations) con arreglo a
los protocolos proporcionados por el fabricante. A continuación, se
concentró el sobrenadante clarificado veinte veces utilizando un
cartucho de membrana de fibra hueca de 500 kD de calibre (A/G
Tecnhology, JM Separations). Los resultados representados en la
figura 21 muestran que la recuperación cuantitativa del virus de la
gripe vivo tras la concentración con fibra hueca según se midió por
hemaglutinación y ensayos de infectividad es muy significativa.
Para determinar la inmunogenicidad de virus de
la gripe desarrollados en PER.C6 se designó un estudio in
vivo y un modelo de contaminación intencionada (challenging) en
hurones. Se utilizaron dos cultivos discontinuos de vacuna de virus
la gripe inactivada entera trivalente (compuesta de A/Sidney/5/97;
A/Beijing/262/95 y B/Harbin/7/94), que contenía 15 \mug de HA de
cada una de las tres cepas. El primer cultivo discontinuo se obtuvo
de huevos de gallinas fértiles y el segundo de células PER.C6. Se
llevaron a cabo la producción, purificación, inactivación y
formulación de las vacunas de virus de la gripe derivadas de PER.C6
inactivadas enteras trivalentes del siguiente modo.
Se llevó a cabo la producción de los tres
cultivos discontinuos virales de virus de la gripe en tres sistemas
de biorreactor de cultivo continuo de fibra hueca de 3 litros
distintos con volúmenes de suspensión celular de 2 litros. Se llevó
a cabo el cultivo continuo con la adición de la siguiente solución:
un volumen total de 96 ml que contenía 50% m/v de glucosa (NPBI),
50 x aminoácidos esenciales sin Gln
(Gibco-BRL-Life Technologies), 200
mM de glutamina (Gibco-BRL-Life
Technologies) y 7,5% m/v de NaHCO_{3} (Merck) de una vez. Se
llevaron a cabo infecciones de la gripe a densidades celulares que
oscilaron entre 1,8 x 10^{6} y 2,6 x 10^{6} células viables/ml,
en medio sin suero ExCell 525 que contenía 5 \mug/ml de
tripsina-EDTA. Se inocularon células PER.C6 con las
cultivos discontinuos de virus A/Sidney/5/97, A/Beijing/262/95 y
B/Harbin/7/94 desarrollados en PER.C6 a diferentes moi: 10^{-4}
(A/Sidney/5/97) o 10^{-3} (A/Beiging/262/95 y B/Harbin/7/94)
pfu/célula. Durante el período de producción de virus, se tomaron
muestras 10 ml todos los días para llevar a cabo recuentos normales
de viabilidad y de células, tomar medidas de la concentración de
glucosa, realizar ensayos de inmunofluorescencia directa y
hemaglutinación. En la figura 22 (resultados de las células PER.C6
infectadas con A/Sidney/5/97) se muestran los recuentos del total
de células y la viabilidad tras la infección con el virus (panel de
la izquierda superior), el consumo de glucosa (panel de la derecha
superior), el porcentaje de células positivas en la detección de
inmunofluorescencia directa (panel de la izquierda inferior) y las
HAU (panel de la derecha inferior). En la figura 23 (resultados de
las células PER.C6 infectadas con A/Beijing/262/95) se muestran los
recuentos del total de células y la viabilidad tras la infección con
el virus (panel izquierda superior), el consumo de glucosa (panel
de la derecha superior), el porcentaje de células positivas en la
detección de inmunofluorescencia directa (panel de la izquierda
inferior) y las HAU (panel de la derecha inferior). La figura 24
(resultados de células PER.C6 infectadas con B/Harbin/7/97) se
muestran los recuentos del total de células y de viabilidad tras la
infección con el virus (panel izquierda superior), el consumo de
glucosa (panel de la derecha superior), el porcentaje de células
positivas en la detección de inmunofluorescencia directa (panel de
la izquierda inferior) y las HAU (panel de la derecha inferior). Se
almacenaron los concentrados que contenían virus a -80ºC hasta
DSP.
En los tres casos, el consumo de glucosa y los
recuentos de total de células y de viabilidad de células PER.C6
fueron comparables. También los niveles de producción de los tres
virus, según se midió por inmunofluorescencia directa fueron
similares. Aunque las valoraciones de HAU y de infectividad
difirieron entre las tres cepas, PER.C6 tenía una replicación
sostenida de todos los virus de la gripe que se ensayaron aquí.
El día de la recogida de todo el cultivo (o bien
el día 3 o bien el día 4 tras la infección), se clarificaron los
sobrenadantes virales por centrifugado a 2000 rpm en una centrífuga
de mesa y se concentró diez veces por ultra filtrado utilizando un
cartucho de membrana de fibra hueca de 750 kD de calibre (A/G
Technology, JM Separations), siguiendo los protocolos
proporcionados por el fabricante. Se purificaron los virus de la
gripe de los sobrenadantes concentrados a través de dos etapas de
centrifugado de densidad sucesivos: un gradiente de sacarosa de
bloqueo de 25-70% (1,5 horas a 27K) seguido de un
gradiente de sacarosa al 25-70% continuo (4 horas a
23 K). Se diluyeron las bandas virales en aproximadamente 50 ml de
tampón fosfato y finalmente se aglomeraron a 24.000 rpm en una
ultracentrífuga. Se disolvieron los aglomerados virales en 1,5 a 2,3
ml de tampón fosfato, se dividieron en partes alícuotas y se
congelaron a -80ºC.
La formulación de las vacunas de la gripe
inactivadas se basa en la cantidad (en microgramos) de proteína HA
"inmunológicamente activa" tal como se mide según el ensayo
SRID (Wood y cols., 1977). Se llevó a cabo el ensayo para
caracterizar el contenido de HA de los cultivos. Al mismo tiempo, se
midió la cantidad total de proteínas utilizando un equipo de ensayo
DC-proteína basado en Lowry (Biorad) siguiendo los
procedimientos sugeridos por el fabricante. Se observó que HA
constituye aproximadamente 20 a 30% del contenido en proteína total
de la preparación de virus.
Hurones y ratones representan dos modelos
animales perfectamente establecidos para estudiar la infección de
virus de la gripe y se han utilizado para determinar la eficacia e
inmunogenicidad de vacunas de la gripe. Utilizando el sistema de
ensayo de modelo de ratón, se compara la inmunogenicidad producida
por vacunas trivalentes derivadas de PER.C6 y huevos que contienen
A/Sidney/5/97, A/Beijing/262/95 y B/Harbin/7/94 analizando sueros
de animales vacunados por ensayo de inhibición de hemaglutinación.
Utilizando el modelo de infección de hurón, la inmunización va
seguida de contaminación intencionada con A/Sidney/5/97. La
recuperación de virus en células MDCK y el ensayo de inhibición de
hemaglutinación realizado en los sueros se utilizan para comparar la
inmuinogenicidad y eficacia de las dos vacunas.
Se dividen noventa ratones Balb/C hembra en
nueve grupos de diez ratones. El día 0, se recoge hasta 100 \mul
de sangre. Se separa el suero y se almacena a -20ºC. A continuación,
se vacuna a cada uno de los ratones con la vacuna apropiada con
arreglo al esquema de la tabla I. El día 28, se extraen 100 \mul
más de sangre. Se almacena el suero a -20ºC. Se vuelve a vacunar a
cada uno de los ratones con arreglo al esquema de la tabla I. El
día 42 se extrae una muestra de 100 \mul de sangre y se sacrifica
a todos los ratones. Se separa el suero y se congela a -20ºC. Se
llevan a cabo los ensayos de inhibición de hemaglutinación (HI) en
las muestras de suero desde el día 0, 28, y 42. Se llevan a cabo
todos estos ensayos en paralelo todos los días tanto para virus
desarrollados en célula como huevo.
Se dividieron dieciocho hurones hembra adultos
(albino o polecat) en tres grupos de seis del siguiente modo: grupo
1 recibió una vacuna de ensayo derivada de huevo intramuscular (IM),
se contaminó (challenging) a los animales con A/Sidney/5/97. El
grupo 2 recibió la vacuna de ensayo derivada de PER.C6 IM, se
contaminó intencionadamente a los animales con A/Sidney/5/97. El
grupo 3 recibió diluyente de vacuna de ensayo solamente y fue
contaminado intencionadamente con A/Sidney/5/97. En los días 0 y
28, se administraron las vacunas de ensayo. El día 56, se infectó a
todos los hurones intranasalmente con 0,5 ml del virus de
contaminación intencionada A/Sydney/5/97 a una TCID_{50}
10^{3}. Se llevaron a cabo lavados nasales y recuentos de células
inflamatorias, se llevó un seguimiento de la temperatura y los
pesos de los hurones una vez al día del día 57 al 63. Se sacrificó
a los animales el día 63. Se separó el suero y se almacenó a -20ºC.
Se almacenaron las muestras de lavado nasal sobre hielo y se llevó
a cabo el recuento celular de recuperación de lavado nasal
utilizando ensayo de exclusión con azul de tripano.
La valoración de los virus obtenida de las
muestras de lavado nasal fue determinada midiendo la recuperación
de virus en células MDCK. Se usó el cálculo de Spearman y Karber
(1931) para calcular valores TCID_{50}. Se llevaron a cabo los
análisis de inhibición de hemaglutinación sobre muestras de suero
tomadas el día 0, 28, 56 y 63. Se concluyó a partir de este
experimento que la vacuna de ensayo derivada de PER.C6 era
eficaz.
Para estudiar la glucosilación de HA en células
PER.C6, se generó un cultivo discontinuo de HA sin segmentar (HA0).
Se infectaron células PER.C6 con virus A/Sidney/5/97 (pase número 5
sobre PER.C6) a unas moi de 1, 0,1 y 0,01 pfu/cell en medio ExCell
525 que contenía tripsina-EDTA a la concentración
final de 5 \mug/ml. Al cabo de 1 hora de incubación a 35ºC, se
lavaron las células dos veces con PBS para eliminar la tripsina y
se incubaron O/N a 35ºC y 10% de CO_{2}, en ausencia de tripsina.
Un día después, se recogieron las suspensiones celulares y se
centrifugaron (500 g) y se lavaron los pelets celulares dos veces
con medio. Se congelaron los sobrenadantes virales a -80ºC y se
utilizaron sus muestras en los ensayos de mancha de western tal como
se ha descrito para investigar la presencia o ausencia de proteína
HA sin segmentar.
La proteína HA sin segmentar (HA0) consiste en
dos subunidades: HA1 y HA2, que están conectadas a través de un
enlace disulfuro. Dado que este enlace disulfuro se puede
interrumpir por reducción con DTT, HA1 y HA2 pueden separarse y
visualizarse en un gel de reducción después de las manchas de
western utilizando antisueros que reconocen las subunidades. Si la
proteína HA consiste solamente en HA0, será visible una banda que se
desplaza más lentamente a través de un gel SDS/PAGE en comparación
con la subunidad HAI y la subunidad HA2 de desplazamiento más
rápido. Los resultados que se muestran en la figura 25 sugieren la
presencia de HA0 sin segmentar principalmente a partir de
infecciones de PER.C6 en comparación con el control positivo
derivado de huevo que se obtuvo de NIBSC (RU). Para confirmar que
la banda detectada era realmente hemaglutinina sin segmentar, se
digirió una muestra de HA0 digerida con diferentes concentraciones
de tripsina comprendidas entre 2,5 y 10 \mug/ml en medio O/N a
37ºC. A continuación, se cargaron las proteínas digeridas en
condiciones de reducción sobre gel SDS/PAGE seguido de análisis de
mancha de western utilizando los mismos antisueros que se han
descrito para la figura 14. Tal como se muestra en la figura 26, se
pudo conseguir la segmentación de HA0, lo que confirma la
generación de proteína HA sin segmentar sobre PER.C6.
La proteína HA del virus de la gripe es una
glucoproteína que contiene de 3 a 9 sitios de oligosacárido de
glucosilación unidos en N. El número de sitios depende de la cepa
del virus. La localización de estos sitios se determina por la
secuencia de nucleótido del gen HA, y dado que el genoma viral de
virus de la gripe se replica por polimerizasa ARN tendente a error,
las mutaciones que generan la adición o eliminación de sitios de
glucosilación se produce a alta frecuencia. La composición y
estructura de las cadenas de oligosacárido presentes en la HA se
determina entonces por la disposición de enzimas de glucosilación de
ordenamiento y biosintéticas provistas por la célula huésped. Dado
que la glucosilación de HA desempeña un importante papel en la
virulencia y eficacia de vacuna, se investigaron las propiedades HA
producidas en células PER.C6 infectadas con virus de la gripe. Se
llevó a cabo una digestión de proteína HA0 sin segmentar de
A/Sidney/5/97 con la enzima N-glucosidasa
utilizando los protocolos proporcionados por el fabricante para
eliminar los siete oligosacáridos que se preveía estaban presentes
en el polipéptido HA de A/Sidney/5/97. Se sometió a lisis el virus
de la gripe A/Sidney/5/97 con 1% de Triton X-100
(Merck). Se añadió inhibidor de proteasa a una parte alícuota de
este virus lisado que correspondía a 68 ng de HA, hasta una
concentración final de 1 x(cóctel de inhibidor de proteasa
completo Boehringer Mannheim). Se incubó esta mezcla en presencia de
100 mM de NaPO_{4} pH 7, 10 mM EDTA (J.T. Baker), 1% de SDS (J.T.
Baker) y 1% de B-mercapto etanol (Merck). Se incubó
durante 10 minutos a temperatura ambiente. Se diluyó la muestra 5
veces en NaPO_{4} mM pH 7, 10 mM de EDTA (J.T. Baker), 0,625%
NP-40 y 1% B-mercaptoetanol (Merck).
De esto, se utilizaron 40 \mul para la digestión de
glico-F. Para ello se añadieron 2 \mul 1U/\mul
de gluco-F (N-glucosidasa F,
Boehringer) y se incubó durante un período mínimo de 16 horas a
37ºC. A continuación, se añadieron 3 x tampón Laemli con 150 mM de
DTT (Fluka) hasta una concentración final de 1x. Se hicieron correr
las muestras sobre un gel SDS/PAGE al 7,5%. Se llevaron a cabo los
ensayos SDS-PAGE y mancha de western del siguiente
modo. Brevemente, se bloqueó la mancha durante 30 minutos a
temperatura ambiente con solución de bloqueo (5% de leche en polvo
sin grasa deshidratada, Biorad en TBST suplementado con 1% de suero
de conejo (Rockland), seguido de tres lavados con TBST. A
continuación, se incubó la mancha con el antisuero HA anti
A/Sidney/5/97 (98/768 NIBSC) diluido 1/500 en 1% de BSA/TBST con 5%
de suero de conejo (Rockland) durante toda la noche a temperatura
ambiente. Se volvió a lavar la mancha 8 veces con TBST. Finalmente,
se incubó la mancha con antisuero-HRP
anti-oveja de conejo (Rockland) 1/6000 diluido en
solución de bloqueo durante 1 hora a temperatura ambiente. Al cabo
de 8 lavados con TBST se visualizó el complejo conjugado con
proteína con ECL (Amersham Pharmacia Biotech) y se expusieron
películas (Hyperfilm, Amersham Life Science). Tal como se muestra
en la figura 27, el tratamiento con enzima
glucosidasa-F claramente redujo el tamaño de la
proteína con aproximadamente 28-30 kD, siendo
aproximadamente la pérdida predicha de aproximadamente 4 kD por
oligosacárido. La banda de proteína representada con un asterisco
(*) es la HA0 desglucosilada, que se desplaza de manera similar al
producto de subunidad HA1 obtenido tras la segmentación de HA0 en
las subunidades HA1 y HA2 (líneas de la derecha).
Se investigó la posibilidad de reemplazar la
tripsina-EDTA derivada de mamífero por proteínas
recombinantes o no de mamífero. Recientemente, se ha conseguido
disponer de una mezcla de enzimas proteolíticas y colagenolíticas
(Accutase^{TM}, PAA) de especies de invertebrados para cultivo
celular de rutina. Dado su origen no mamífero, Accutase está libre
de priones, parvovirus y otros componentes que pueden contaminar
potencialmente las soluciones de tripsina-EDTA. No
se ha podido obtener hasta la fecha ninguna información relacionada
con el tipo de proteasas presentes en Accutase. Se estudió la
sementación de HA0 utilizando análisis de mancha de western. Se
digerió una cantidad constante de proteína HA0 obtenida por PER.C6
infectada con A/Sidney/5/97 a una moi de 1 pfu por célula sin
tripsina con diluciones en serie de Accutase, O/N a 37ºC. Como
control positivo se utilizó la misma cantidad de HA0 digerida con
100 ng de tripsina-EDTA. A continuación, se cargaron
las proteínas digeridas en un gel SDS-PAGE al 10%,
en condiciones de reducción, para análisis de mancha de western. Tal
como se muestra en la figura 28 la digestión con tratamiento con 2
\mul de Accutase tuvo como resultado una segmentación completa de
HA0; se observó una segmentación parcial utilizando 0,2 \mul.
Estos resultados sugieren que el tratamiento con
Accutase durante la replicación y producción del virus de la gripe
puede sustituir tripsina-EDTA durante las
infecciones con virus de la gripe en PER.C6.
Se llevaron a cabo estudios con microscopio
electrónico de transmisión en células PER.C6 que fueron infectadas
con la cepa del virus de la gripe A/Sidney/5/97 así como en
sobrenadantes que contenían virus y material purificado de sacarosa
para determinar el fenotipo de este virus de la gripe producido en
PER.C6. Todos los métodos que se utilizaron son muy conocidos entre
las personas especializadas en este campo. En la figura 29 se
muestra que las últimas etapas del ciclo vital del virus están
representadas por yemación y liberación de viriones envueltos desde
la membrana citoplasmática. Se detectaron las espículas que
correspondían a las proteínas virales HA y NA, que ornamentaban la
periferia de las partículas de virion. En la figura se muestran
también las características de pleiomorfismo de virus de la
gripe.
El uso de PER.C6 como tecnología de plataforma
para la producción de vacuna de la gripe requiere PER.C6 para
soportar el crecimiento de una amplia gama de cepas de diferentes
subtipos de virus de la gripe.
Se infectaron cultivos en suspensión estáticos
de células PER.C6 desarrollados en matraces T25 y/o en placas de 6
pocillos en medio ExCell 525, a una densidad celular de 10^{6}
células/ml con 16 cepas diferentes de los virus de la gripe tal
como se muestra en la figura 30A. Dichas células comprendían varias
cepas H3N2, N1N1, tipo B y aviar. Se llevaron a cabo infecciones en
presencia de 5 \mug/ml de tripsina. Se obtuvieron los virus de
NIBSC (RU) como cepas de tipo silvestre de pase por huevo o cepas
reasortantes. Se llevó a cabo la infección con una dilución de
virus recomendada por NIBSC en las hojas de producto que se
entregaron con las diferentes cepas. Todos los virus sometidos a
ensayo fueron capaces de propagarse en PER.C6 tal como se visualizó
por inmunofluorescencia (no se muestran los datos) y por la
valoración de los fluidos sobrenadantes en ensayo en pfu (figura
30B).
Estos resultados muestran que incluso cepas del
virus del la gripe (representado por un asterisco), como A/
Johannesburg/33/94, B/Beijing/184/93 y A/Pato/Singapur-Q/F119-3/97, que normalmente son difíciles de producir en huevos embrionados se pueden replicar y producir en las células PER.C6 humanas.
Johannesburg/33/94, B/Beijing/184/93 y A/Pato/Singapur-Q/F119-3/97, que normalmente son difíciles de producir en huevos embrionados se pueden replicar y producir en las células PER.C6 humanas.
Se sometió a ensayo si otros virus distintos al
virus de la gripe y Adenovirus, como virus herpex simplex tipo 1 y
2 y virus de la rubéola se podían replicar también en PER.C6. Las
vacunas que se derivan de estos virus desarrollados en PER.C6 y que
inducen efectos neutralizantes en seres humanos para la protección
contra infecciones de tipo silvestre se generan a partir de
cultivos discontinuos de virus desarrolladas en PER.C6. Las cepas
que se obtuvieron de ATCC y se utilizaron para infección de células
PER.C6 se representan en la tabla II.
\vskip1.000000\baselineskip
Para determinar si los virus
HVS-1 y HSV-2 y de la rubéola
obtenidos de ATCC podían replicarse y producirse en PER.C6, se
sembraron células pase número 46 en cámaras de labtek, recubiertas
con Poly-L-Lysina utilizando
métodos conocidos entre las personas especializadas en la técnica, a
10^{5} células/pocillo. Se cultivaron células vero derivadas de
mono (obtenidas de ATCC) a pase número 137 y se utilizaron como
controles positivos y se sembraron a una densidad de 2,5 x 10^{4}
células/pocillo. El día 0, cuando los pocillos con células PER.C6
fueron el 60% y células Vero, 80% confluyentes, se infectaron las
células con diferentes mois (10^{-3}, 10^{-2}, 10^{-1} y 1
TCID_{50} por célula). A intervalos diarios tras la infección, se
fijaron las células y se ensayaron por inmunofluorescencia
utilizando anticuerpos monoclonales específicos de tipo conjugado
con FITC utilizando un equipo (Imagen Herpes Simplex Virus (HSV)
tipo 1 y 2, (Dako) y anticuerpos conjugados con FITC contra la
proteína HA y de matriz de virus de la rubéola (equipo IFA paperas,
Light diagnostics), seguido de los procedimientos sugeridos por el
fabricante. Los antisueros se dirigen contra HSV-1 y
2 y antígenos de virus de la rubéola.
Los resultados que se resumen en la figura 31
demuestran que PER.C6 es permisivo para infecciones por
HSV-1 (fig. 31D), HSV-2 (Fig.31E) y
virus de la rubéola (Fig.31A). Por otra parte, la cinética sugirió
que estos virus se replicaban en PER.C6 en una manera dependiente
de la moi.
A continuación, se investigó si los virus
HSV-1, -2 y de la rubéola podían propagarse en
PER.C6. Para este fin, se infectaron células con una moi de 0,02,
0,1 y 1 TCID_{50}/célula para HSV-1 (figura 32.C)
y HSV-2 (figura 32A) y una moi de 0,001
TCID_{50}/célula para virus de la rubéola (figura 32B) (pase
número 1). Cuando tuvo lugar el cpe (efecto citopático) casi
completó, se recogieron las células y los sobrenadantes, se
congelaron rápidamente en N_{2} líquido, y se descongelaron. A
continuación, se pasaron los sobrenadantes clarificados en ciego
utilizando aproximadamente 100 \mul, a PER.C6 (es el pase número
2). Después de alcanzar un cpe casi completo de nuevo, se realizó
un tercer pase (pase número 3) de manera similar. Las mois del pase
número 2 y 3 fueron determinados en retrospectiva mediante ensayos
TCID_{50}.
Los resultados de estos experimentos demuestran
que el virus Herpes simplex tipo 1 y -2 y los virus de la rubéola
se pueden replicar en PER.C6 y que la replicación y propagación
puede tener lugar incluso cuando se utilizan mois tan bajos como
10^{-7}.
Para determinar si PER.C6 podía también soportar
la replicación de un rotavirus, se infectaron células PER.C6 con un
rotavirus Rhesus (MMU 18006; ATCC#VR-954; cepa S:
EE.UU. 79:2; lote# 2181153). Se cultivaron células PER.C6 (número
de pase 41) a una densidad de 1 x 10^{5} por ml y se cultivaron
células vero derivadas de mono (obtenidas de ATCC, pase número 139)
a una densidad de 2,5 x 10^{4} por ml, y después se sembraron en
cámaras labtek, que habían sido recubiertas previamente con
poli-L-lisina utilizando los métodos
conocidos entre los especialistas en este campo. Se infectaron las
células con una moi de 1 TCID_{50}/célula de rotavirus Rhesus en
presencia y ausencia de 2 \mug/ml de
tripsina-EDTA. Al cabo de 90 minutos de infecciones,
se lavaron las células con medio ExCell 525 y después se incubaron
a 37ºC a 10% de CO_{2} en una atmósfera humidificada. Tras 5 días
consecutivos de la infección, se recogieron las muestras de
sobrenadantes, se clarificaron de células y residuos celulares por
centrifugado a 2000 rpm y en una centrífuga de mesa y se analizaron
en un ensayo ELISA específico para rotavirus (IDEIA Rotavirus,
Dako). En la figura 33 se representan los resultados donde
claramente se muestra que el rotavirus Rhesus se replica en
PER.C6.
Fig. 1. Porcentaje de células infectadas
(células positivas) vistas por microscopio tras en el ensayo de
inmunofluorescencia frente al porcentaje de células muertas medidas
por FACS tras el manchado con yoduro de propidio, a mois de
10^{-3} y 10^{-4}. Una escasa viabilidad de las células de las
muestras derivadas de infección a una moi de 10^{-3} no dio lugar
a unos datos fiables.
Figura 2. Porcentaje de células infectadas
vistas por microscopio después del ensayo de inmunofluorescencia.
Las muestras derivadas de infección a una moi de 10 y 1, 48 horas
después de la infección no se muestran debido a un efecto
citopático (CPE) completo.
Figura 3. Cinética de propagación de virus
medido en unidades de hemaglutinación (HAU) del día 1 al día 6 tras
la infección.
Figura 4. Porcentaje de células infectadas
(células positivas) vistas por el microscopio después del ensayo de
inmunofluorescencia.
Figura 5. Cinética de propagación de virus
medido en unidades de hemaglutinina (HAU) desde el día 1 al 6
después de la infección.
Figura 6. Porcentaje de células infectadas
(células positivas) vistas por microscopio tras el ensayo de
inmunofluorescencia.
Figura 7. Cinética de propagación de virus
medido en unidades de hemaglutinación (HAU) desde el día 2 a 6
después de la infección.
Figura 8. Expresión de sitios de unión
Sia2-3Gal y Sia2-6Gal en receptores
de superficie de célula presentes en células de ovario de hámster
chino (CHO), células PER.C6 y células MDCK. (A) Representación
esquemática de la interacción de lecitina aglutinina de Sambuca
nigra (SNA)que reconoce específicamente sitios de unión
Sia2-6Gal y lecitina de aglutinina de Maakia
amurensis (MAA) que reconoce específicamente sitios de unión
Sia2-3Gal. La interacción esquemática con el
anticuerpo anti-DIG etiquetado con FITC que reconoce
la lecitina etiquetada con DIG unida a la cadena de oligosacárido
en la proteína de superficie celular también está representa. (B)
análisis FACS de células incubadas en lecitinas etiquetadas con DIG.
Las lecitinas unidas a las células fueron detectadas con anticuerpo
anti-DIG etiquetado con FITC utilizando
procedimientos conocidos entre las personas especializadas en este
campo. Se trazan en gráfico los recuentos del número de células
frente a la intensidad de fluorescencia de células manchadas con
lecitina (en gris) en comparación con células que fueron incubadas
solamente con anticuerpo anti-DIG FITC (en blanco).
Los paneles superiores muestran el desplazamiento en el análisis de
FACS obtenido mediante el uso de lecitina SNA y los paneles
inferiores muestran el desplazamiento del análisis de FACS obtenido
mediante el uso de lecitina MAA.
Figura 9. Infección con A/Sidney/5/97 en PER.C6.
(A) Efecto de la tripsina-EDTA en las valoraciones
de HAU. (B) concentración de HA en \mug/ml y (C) valoraciones de
infectividad de virus en pfu/ml según se midió en sobrenadantes
virales en bruto, 96 horas después de la infección.
Fig. 10. Infección con B/Harbin/7/94 en PER.C6.
(A) Efecto de diferentes concentraciones de
tripsina-EDTA presentes durante y después e la
infección con virus en la cinética de crecimiento. (3) valoraciones
HAU por 50 \mul y (C) valoraciones de infectividad de virus en
pfu/ml.
Fig. 11. Infección con X-127
utilizando una moi de 10^{-3} en PER.C6. (A) Efecto de
tripsina-EDTA en HAU dado en HAU/50 \mul y (B)
valoraciones de infectividad de virus en pfu/ml durante 5 días tras
la infección.
Fig. 12. Infección con X-127
utilizando una moi de 10^{-4} en PER.C6. (A) Efecto de
tripsina-EDTA sobre HAU dado en HAU/50 \mul y (B)
valoraciones de infectividad de virus en pfu/ml durante 5 días tras
la infección.
Fig. 13. Efecto de tripsina-EDTA
en (A) viabilidad de células PER.C6 y (B) actividad biológica del
virus. Se midió la viabilidad celular después de el manchado con
azul de tripano. Se midieron las valoraciones HAU tal como se ha
descrito y se dieron por 50 \mul.
Fig. 14. Efecto de tripsina-EDTA
sobre las valoraciones de infectividad de virus y el contenido en
proteína HA tras la infección con virus de la gripe de células
PER.C6 con A/Sidney/5/97. (A) Se llevó a cabo el ensayo de
infectividad inoculando, por cuadriplicado, en células MDCK un total
de 100 \mul de sobrenadantes que contenían virus diluidos en
serie 10 veces, en medio sin suero con tripsina-EDTA
(4 \mug/ml). Al cabo de siete días, se ensayó el sobrenadante de
estos cultivos para determinar la actividad HA. Se calcularon las
valoraciones de virus infeccioso con arreglo al método de
Spearman-Karber (1931). (B) Análisis de mancha de
western de la proteína HA de A/Sidney/5/97. Se llevó a cabo la
recogida de proteínas virales por interrupción y desnaturalización
de proteínas utilizando un tampón de lisis que contenía SDS. Se
llevó el ciclo electroforético en un gel SDS/PAGE al 10% en
condiciones de reducción. Se sondearon las proteínas separadas con
antisueros anti-A/Sidney-HA
específicos. Se cargaron cantidades en aumento del antígeno HA
A/Sidney de control positivo (4 bandas a la izquierda) y 10 \mul
de sobrenadantes de células PER.C6 de las muestras incubadas en
tripsina indicadas (5 bandas a la derecha).
Fig. 15. Viabilidad de células PER.C6,
concentración de glucosa y cinética de crecimiento de A/Sidney/5/97
en un sistema de perfusión de fibra hueca.
Fig. 16. Caracterización y cuantificación de
virus de la gripe A/Sidney/5/97 propagado en células PER.C6 en un
sistema de perfusión de fibra hueca. Se realizaron manchas Western y
SDS-PAGE tal como se ha descrito en la leyenda de
la figura 14 para anticuerpo
anti-A-/Sidney-HA de oveja. Se
utilizó anticuerpo monoclonal anti HA-Tag (sonda HA
(F7),monoclonal de ratón (Santa Cruz), en una dilución 1:1000. Como
segundo anticuerpo, se utilizó un anticuerpo conjugado con HRP
anti-ratón de cabra (Biorad) en una dilución
1:7500.
Fig. 17. Viabilidad de células PER.C6 (panel de
la izquierda) y concentración de glucosa (panel de la derecha) en
un biorreactor de 12 litros hasta 92 horas después de la infección
viral utilizando virus A/Sidney/5/97.
Fig. 18. Infección de células PER.C6 con
A/Sidney/5/97 en una suspensión celular de 10 litros en un
biorreactor de 12 litros. La cinética de replicación de virus según
se mide por ensayo de hemaglutinación se dan en porcentajes de
células manchadas positivamente.
Fig. 19. Infección de células PER.C6 con
A/Sidney/5/97 en una suspensión celular de 10 litros en un
biorreactor de 12 litros. La cinética de replicación de virus, tal
como se midió por ensayo de hemaglutinación se dan en HAUS durante
varios días después de la infección viral. La barra representada con
un asterisco en el número de HAUs obtenidas después de la
clarificación por separación Powerfuge^{TM} se describen en el
texto.
Fig. 20. Mancha de western después de una
infección de PER.C6 con virus A/Sidney/5/97 en una suspensión
celular de 10 litros en un biorreactor de 12 litros. Se muestra la
caracterización y cuantificación del polipéptido HA de virus de la
gripe A/Sidney/5/97. Se realizaron mancha de western y SDS/PAGE tal
como se describe en la leyenda para la figura 14. Las diferentes
subunidades (HA1 y HA2) y las proteínas HA0 no segmentadas se
representan por puntas de flecha. La HA obtenida de NIBSC sirvió
como control positivo.
Fig. 21. Determinación de HAUs y pfu/ml después
de la infección de PER.C6 con A/Sidney/5/97 en una suspensión
celular de 10 litros en un biorreactor de 2 litros. La infección fue
seguida de tratamiento corriente abajo (DSP). La recuperación de
rendimientos virales después de ultrafiltración de fibra hueca
(concentración 20 veces) también se muestra.
Fig. 22. Infección de PER.C6 con A/Sidney/5/97
en una suspensión celular de 2 litros en un biorreactor de 3
litros. Se dan la viabilidad de células PER.C6 (izquierda superior),
la concentración de glucosa (derecha superior) y cinética de
crecimiento del virus en el porcentaje de células de manchado
positivamente (izquierda inferior) y HAU (derecha inferior).
Fig. 23. Infección de PER.C6 con
A/Beijing/262/95 en una suspensión celular de 2 litros en un
biorreactor de 3 litros. Se dan la viabilidad de células PER.C6
(izquierda superior), la concentración de glucosa (derecha
superior) y cinética de crecimiento del virus en el porcentaje de
células manchadas positivamente (izquierda inferior) y HAU (derecha
inferior).
Fig. 24. Infección de PER.C6 con B/Harbin/7/94
en una suspensión celular de 2 litros en un biorreactor de 3
litros. Se dan la viabilidad de células PER.C6 (izquierda superior),
la concentración de glucosa (derecha superior) y la cinética de
crecimiento del virus en el porcentaje de células de manchado
positivamente (izquierda inferior) y HAUs (derecha inferior).
Fig. 25. Análisis de mancha de western de
proteína HA0 de A/Sidney/5/97 sin segmentar. Se detectaron proteínas
de manchado positivo después de la incubación con antisuero
anti-A/Sidney específico obtenido de NIBSC y
descrito en la leyenda de la figura 14 y en el texto.
Fig. 26. Análisis de mancha de western de
A/Sidney/5/97 derivado de proteína HA0 digerida con tripsina. Se
detectaron proteínas después de la incubación con los antisueros
anti-A/Sidney específicos. En la izquierda A/Sidney
HA segmentado normal, en la derecha HAO tratado con una cantidad en
aumento de tripsina.
Fig. 27. Análisis de mancha de western de
A/Sidney HA0 digerido con N-glucosidasa F. Se
detectan proteínas tras la incubación con los antisueros
anti-A/Sidney específicos. La banda de proteína
representada con un asterisco es el producto de desglucosilado.
Fig. 28. Análisis de mancha de western de
A/Sidney/5/97 tras la digestión con Accutase. Se detectan proteínas
tras la incubación con los antisueros
anti-A/Sidney-HA policlonales
específicos. A la derecha, HA0 antes y después del tratamiento con
tripsina, en la derecha HA0 digerido con una cantidad en disminución
de Accutase.
Fig. 29. Micrografías electrónicas de virus de
la gripe A/Sidney 5/97. (A). células PER.C6 72 horas después de la
infección. (B y C) manchado negativo en virus derivado de PER.C6
infectado. (D y E) manchado negativo de material purificado con
sacarosa.
Fig. 30. (A) todas las cepas A y B de virus de
la gripe diferentes ensayadas en células PER.C6.
(B)valoraciones de infectividad de tres virus de la gripe
tipo A y B- representados derivados de células PER.C6
infectadas.
Fig. 31. Inmunofluorescencia de PER.C6 y células
vero infectadas con virus distintos a virus de la gripe. (A)
células de manchado positivamente tras la infección con virus de la
rubéola. (B) células de manchado positivamente tras la infección de
células Vero con virus HSV-1. (C) células de
manchado positivamente tras la infección de células vero con virus
HSV-2. (D) células de manchado positivamente tras la
infección de células PER.C6 con virus HSV-1. (E)
células de manchado positivamente tras la infección de células
PER.C6 con virus HSV-2.
Fig. 32. Valoraciones de infectividad
determinadas tras la propagación de virus de la rubéola (panel del
centro), virus HSV-1 (panel de abajo) y
HSV-2 (panel superior) en células PER.C6.
Fig. 33. Replicación de rotavirus tras la
infección de PER.C6 (panel superior) y células vero (panel inferior)
con diferentes mois medidos por ELISA en supernadantes en
bruto.
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Claims (30)
1. Un método para producir un virus y/o
proteínas virales distintas a adenovirus o proteínas adenovirales
para su uso como vacuna, que consiste en proporcionar a una célula
que ha sido provista con al menos una secuencia que codifica al
menos un producto genético del gen E1 o un derivado funcional del
mismo de un adenovirus, con un ácido nucleico que codifica dicho
virus, cultivar dicha célula en un medio adecuado y dar paso a la
expresión de dicho virus y recoger dicho virus y/o proteínas virales
desde dicho medio y/o dicha célula, inmortalizándose dicha célula
con el fin de desarrollarla en cultivo y donde dicha célula humana
se deriva de un retinoblasto embrionario
humano.
humano.
2. Un método según la reivindicación 1, en el
que dicha secuencia que codifica al menos un producto genético del
gen E1 está presente en el genoma de dicha célula humana.
3. Un método según la reivindicación 1 ó 2, en
el que dicha célula no produce proteínas estructurales
adenovirales.
4. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha célula comprende además
una secuencia que codifica E2A o un derivado funcional o análogo o
fragmento del mismo.
5. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en el que dicha secuencia que codifica
E2A o un derivado funcional o análogo o fragmento del mismo está
presente en el genoma de dicha célula humana.
6. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 4 ó 5, en el que dicha secuencia que codifica E2E
codifica un mutante E2A sensible a la temperatura.
7. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, según el cual dicha célula humana no
comprende ninguna otra secuencia adenoviral.
8. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en el que dicha célula humana puede
desarrollarse en suspensión.
9. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en el que dicha célula se cultiva en
ausencia de suero.
10. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha célula humana es una
célula depositada bajo el número ECACC 96022940 o un derivado del
mismo.
11. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, en el que dicho virus comprende una
proteína que experimenta modificaciones
post-traduccionales y/o peritraduccionales.
12. Un método según la reivindicación 11, en el
que dichas modificaciones comprenden glucosilación.
13. Un método según las reivindicaciones 11 ó
12, en el que dichas proteínas virales comprenden al menos una
entre neuraminidasa y/o una hemaglutinina de virus de la gripe.
14. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12 en el que dicho virus es un enterovirus,
como por ejemplo rhinovirus, aftovirus, o virus de la
poliomelitis.
15. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, en el que dicho virus es un herpesvirus
como por ejemplo virus del herpes simplex, virus de la pseudorrabia
o virus de herpes bovino.
16. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13, en el que dicho virus es un orthomyxovirus,
como por ejemplo virus de la gripe, un paramyxovirus, como por
ejemplo virus de enfermedad de newcastle, virus sinctio
respiratorio, virus de las paperas y virus la rubéola.
17. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12 en el que dicho virus es un retrovirus, como
por ejemplo un virus de inmunodeficiencia humana o en el que dicho
virus es un parvovirus o un papovirus.
18. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, en el que dicho virus es un rotavirus o un
coronavirus, como por ejemplo un virus de la gastroenteritis de
transmisión o un flavivirus, como por ejemplo virus de encefalitis
por picadura de garrapata o virus de la fiebre amarilla.
19. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12 en el que dicho virus es un togavirus, como
por ejemplo virus de la ruebeola o virus de encefalomielitis equina
del Este, del Oeste o de Venezuela.
20. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, en el que dicho virus es un virus causante
de hepatitis, como virus de hepatitis A o hepatitis B.
21. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, en el que dicho virus es un pestivirus,
como por ejemplo virus de la peste porcina o un rhabdovirus, como
virus de la rabia.
22. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, en el que dicho virus es un virus
Bunyaviridae, como Hantavirus.
23. Uso de una célula humana inmortailizada que
tiene una secuencia que codifica al menos una proteína E1 de un
adenovirus o un derivado funcional, homólogo o fragmento del mismo
en su genoma, no produciendo dicha célula proteínas adenovirales
estructurales para la producción de un virus no adenoviral para su
uso en una vacuna, donde dicha célula humana se deriva de un
retinoblasto embrionario humano.
24.Uso según la reivindicación 23 en el que
dicha célula humana es una célula tal como está depositada bajo el
Nº ECACC 96022940 o un derivado del mismo.
25. Uso según la reivindicación 23 - 24, en el
que dicha célula humana comprende además una secuencia que codifica
E2A o un derivado funcional o análogo o fragmento del mismo en su
genoma.
26. Uso según la reivindicación 25 en el que
dicha E2A es sensible a la temperatura.
27. Una célula humana que tiene una secuencia
que codifica al menos una proteína E1 de un adenovirus o un
derivado funcional, homólogo o fragmento del mismo en su genoma, no
produciendo dicha célula proteínas adenovirales estructurales y
teniendo un ácido nucleico que codifica un virus no adenoviral,
donde dicha célula humana se deriva de un retinoblasto embrionario
humano.
28. Una célula humana según la reivindicación 27
que se deriva de una célula tal como se deposita bajo el Nº ECACC
96022940.
29. Una célula humana según la reivindicación
27-28 que comprende además una secuencia que
codifica E2A o un derivado o análogo o fragmento funcional del
mismo en su genoma.
30. Una célula humana según la reivindicación
29, en la que dicha E2A es sensible a la temperatura.
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