ES2291370T3 - Sistemas de expresion de virus rsv recombinantes y vacunas. - Google Patents
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Abstract
Una partícula aislada infecciosa de virus respiratorio sincitial que tiene un fenotipo atenuado que comprende un genoma o antigenoma de virus respiratorio sincitial, en que dicho genoma o antigenoma tiene: (a) una secuencia heteróloga que codifica unas proteínas G y F, de la cepa B9320 de RSV; y (b) una deleción del marco de lectura abierto M2-2.
Description
Sistemas de expresión de virus RSV
recombinantes y vacunas.
El presente invento se refiere a moldes de RNA
de virus recombinantes de cadena negativa, que pueden ser usados
para que se expresen productos génicos heterólogos en sistemas de
células huésped apropiados y/o para construir virus recombinantes
que expresen, empaqueten y/o presenten el producto génico
heterólogo. Los productos de expresión y los virus quiméricos
pueden ser ventajosamente usados en formulaciones de vacunas. En
particular, el presente invento se refiere a métodos para generar
virus respiratorios sincitiales recombinantes y al uso de estos
virus recombinantes como vectores de expresión y vacunas. El invento
se describe por medio de ejemplos en que se usan genomas víricos
respiratorios sincitiales recombinantes para generar partículas
víricas infecciosas.
Se han construido genéticamente diversos virus
DNA para dirigir la expresión de proteínas heterólogas en sistemas
de células huésped (por ejemplo, virus vaccinia, baculovirus, etc.).
Recientemente, se han realizado progresos similares con virus RNA
de cadena positiva (por ejemplo, poliovirus). Se piensa que los
productos de expresión de estas construcciones, es decir, el
producto génico heterólogo o el virus quimérico que expresa el
producto génico heterólogo, son potencialmente útiles en
formulaciones de vacunas (sean vacunas de subunidad viral o sean
vacunas de virus completo). Un inconveniente del uso de virus tales
como el virus vaccinia para construir virus recombinantes o
quiméricos para uso en vacunas es la falta de variación en sus
epítopos principales. Esta falta de variabilidad en las cepas
virales introduce serias limitaciones al uso repetido de virus
vaccinia quimérico ya que múltiples vacunaciones generarán la
resistencia del huésped a la cepa, con lo que el virus inoculado no
podrá infectar al huésped. Por lo tanto, la inoculación de un virus
vaccinia quimérico a un individuo resistente no provocará una
estimulación inmune.
Por contraste, los virus RNA de cadena negativa,
tales como el influenzavirus y el virus respiratorio sincitial,
presentan una gran variabilidad en sus epítopos principales. En
realidad, se han identificado miles de variantes de influenzavirus,
generándose cada cepa por deriva antigénica. Los virus de cadena
negativa tales como el influenzavirus y el virus respiratorio
sincitial serían unos candidatos atractivos para construir virus
quiméricos para uso en vacunas ya que su variabilidad genética
permite la construcción de un vasto repertorio de formulaciones de
vacunas que estimularán la inmunidad sin riesgo de que se desarrolle
una tolerancia.
Las familias de virus que contienen RNA envuelto
de cadena sencilla del genoma de sentido negativo se clasifican en
grupos que tienen genomas no segmentados (Paramyxoviridae,
Rhabdoviridae) y aquellos que tienen genomas segmentados
(Orthomyxoviridae, Bunyaviridae y Arenaviridae). Los Paramyxoviridae
han sido clasificados en tres géneros: Paramyxovirus (virus Sendai,
parainfluenzavirus de tipos 1-4, virus de las
paperas, virus de la enfermedad de Newcastle), Morbillivirus (virus
del sarampión, virus del moquillo canino y virus de la peste
bovina) y Pneumovirus (virus respiratorio sincitial y virus
respiratorio sincitial bovino).
El virus respiratorio sincitial (RSV; del
inglés, respiratory syncytial virus) humano es
la causa primera de enfermedad grave del tracto respiratorio
inferior en infantes y niños pequeños y es responsable de una
morbilidad y una mortalidad considerables. En las poblaciones
humanas están presentes dos subgrupos de RSV antigénicamente
diferentes, A y B. El RSV es también reconocido como un importante
agente de enfermedad en adultos inmunocomprometidos y en la gente
mayor. A causa de la resistencia incompleta a la reinfección por
RSV inducida por infección natural, el RSV puede infectar múltiples
veces durante la niñez y durante toda la vida. La finalidad de la
inmunoprofilaxis con RSV es provocar la resistencia suficiente para
evitar la enfermedad grave que puede estar asociada con la
infección por RSV. Las estrategias actuales para desarrollar
vacunas de RSV giran principalmente en torno a la administración de
antígeno viral purificado o al desarrollo de RSV atenuado vivo para
administración intranasal. Sin embargo, hasta la fecha no ha habido
vacunas aprobadas ni una terapia antiviral muy eficaz para el
RSV.
La infección con RSV puede variar de una
infección imperceptible a una neumonía grave y la muerte. El RSV
posee un genoma de RNA de sentido negativo, no segmentado y de
cadena sencilla, de 15.221 nucleótidos (Collins, 1991, en "The
paramyxoviruses", páginas 103-162, compilado por
D. W. Kingsbury, Plenum Press, New York, EE.UU.). El genoma del RSV
codifica 10 mRNAs (Collins et al., 1984, J. Virol. 49:
572-578). El genoma contiene una secuencia líder de
44 nucleótidos en los extremos 3' seguida de
NS1-NS2-N-P-M-SH-G-F-M2-L,
y una secuencia remolque de 155 nucleótidos en los extremos 5'
(Collins, 1991, supra). Cada unidad de transcripción génica
contiene un tramo corto de secuencia conservada de inicio de gen
(GS; del inglés, gene start) y unas secuencias de fin
de gen (GE; del inglés, gene end).
El RNA genómico viral no es infeccioso como RNA
desnudo. El genoma de RNA del RSV está estrechamente encapsidado
por la proteína principal de la nucleocápsida (N) y está asociado
con la fosfoproteína (P; del inglés, phosphoprotein) y la subunidad
grande (L; del inglés, large) de la polimerasa. Estas proteínas
forman el corazón de la nucleoproteína, que es reconocida como la
unidad mínima de infectividad (Brown et al., 1967, J. Virol.
1: 368-373). Las proteínas N, P y L del RSV forman
la RNA transcriptasa viral dependiente de RNA, para la transcripción
y replicación del genoma del RSV (Yu et al., 1995, J. Virol.
69: 2412-2419; Grosfeld et al., 1995, J.
Virol. 69: 5677-86). Estudios recientes indican que
los productos del gen M2 (M2-1 y
M2-2) están implicados en la transcripción y son
necesarios para ella (Collins et al., 1996, Proc. Natl. Acad.
Sci. 93: 81-5).
La proteína M se expresa como una proteína
periférica de membrana, mientras que las proteínas F y G se expresan
como proteínas integrales de membrana y están implicadas en la
fijación del virus a las células y en la entrada vírica en las
células. Las proteínas G y F son los principales antígenos que
generan anticuerpos neutralizantes in vivo [como revisan
McIntosh y Chanock, 1990, "Respiratory Syncytial Virus", 2ª
edición de "Virology" (compilado por D. M. Knipe et
al.), Raven Press, Ltd., New York, EE.UU.]. El dimorfismo
antigénico entre los subgrupos A y B de RSV está principalmente
ligado a la glicoproteína G, mientras que la glicoproteína F está
más estrechamente relacionada entre los subgrupos.
A pesar de décadas de investigación, no se ha
desarrollado una vacuna segura y eficaz de RSV para la prevención
de la morbilidad y la mortalidad graves asociadas con la infección
por RSV. Una vacuna de virus inactivado con formol no logró
proporcionar protección contra la infección por RSV ni sus síntomas
exacerbados durante la subsiguiente infección por el virus de tipo
silvestre en infantes (Kapikian et al., 1969, Am. J.
Epidemiol. 89: 405-21; Chin et al., 1969,
Am. J. Epidemiol. 89: 449-63). Desde entonces, los
esfuerzos se han centrado en el desarrollo de mutantes vivos
atenuados, sensibles a la temperatura, por mutagénesis química o por
pases del RSV de tipo silvestre en frío (Gharpure et al.,
1969, J. Virol. 3: 414-21; Crowe et al.,
1994, Vaccine 12: 691-9). Sin embargo, los ensayos
previos produjeron unos resultados desalentadores con estos mutantes
vivos, atenuados y sensibles a la temperatura. Los candidatos
víricos estaban infraatenuados o sobreatenuados (Kim et al.,
1973, Pediatrics 52: 56-63; Wright et al.,
1976, J. Pediatrics 88: 931-6) y algunos de los
candidatos a vacuna resultaron genéticamente inestables, lo que
daba lugar a la pérdida del fenotipo atenuado (Hodes et al.,
1974, Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 145: 1158-64).
También se han realizado intentos para construir
vectores recombinantes de virus vaccinia que expresen la
glicoproteína F o G de envoltura de RSV. Sin embargo, en estudios
con animales, el uso de estos vectores como vacunas para proteger
frente a una infección por RSV ha mostrado unos resultados
inconsistentes (Olmsted et al., 1986, Proc. Natl. Acad. Sci.
83: 7462-7466; Collins et al., 1990, Vaccine
8: 164-168).
Por consiguiente, los esfuerzos han virado hacia
la construcción de RSV recombinantes para generar vacunas. Durante
mucho tiempo, los virus RNA de sentido negativo resultaron
refractarios al estudio. Sólo recientemente ha sido posible
recuperar virus RNA de cadena negativa utilizando un planteamiento
de genética inversa recombinante (Patente de EE.UU. nº 5.166.057,
concedida a Palese et al.). Aunque este método fue aplicado
originalmente a construir genomas de influenzavirus (Luytjes et
al., 1989, Cell 59: 1107-1113; Enami et
al., 1990, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:
11.563-11.567), ha sido exitosamente aplicado a una
gran variedad de virus RNA segmentados y no segmentados de cadena
negativa, incluyendo el virus de la rabia (Schnell et al.,
1994, EMBO J. 13: 4195-4203), VSV (Lawson et
al., 1995, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:
4477-81), el virus del sarampión (Radecke et
al., 1995, EMBO J: 14: 5773-84), el virus de la
peste bovina (Baron y Barrett, 1997, J. Virol. 71:
1265-71), parainfluenzavirus humano (Hoffman y
Banerjee, 1997, J. Virol. 71: 3272-7; Dubin et
al., 1997, Virology 235: 323-32), SV5 (He et
al., 1997, Virology 237: 249-60), el virus
respiratorio sincitial (Collins et al., 1991, Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 88: 9663-9667) y el virus Sendai
(Park et al., 1991, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:
5537-5541; Kato et al., 1996, Genes to Cells
1: 569-579). Aunque este planteamiento ha sido
utilizado para rescatar RSV exitosamente, diversos grupos han
comunicado que el RSV es aún refractario para estudiar diversas
propiedades dadas del RSV que le distinguen de los paramixovirus
mejor caracterizados de los géneros Paramyxovirus, Rubulavirus y
Morbillivirus. Estas diferencias incluyen un mayor número de RNAs,
un orden génico poco frecuente en el extremo 3' del genoma, una
amplia diversidad de secuencias de cepa a cepa, diversas proteínas
no halladas en otros virus RNA no segmentados de cadena negativa, y
la necesidad de que la proteína M2 (ORF1) prosiga el procesamiento
completo de los transcritos de longitud completa y el rescate de un
genoma de longitud completa (Collins et al., PCT WO97/12032;
P. L. Collins et al., páginas 1313-1357 del
volumen 1 de Fields Virology, 3ª edición, Raven Press,
1996).
El presente invento se refiere a virus RS
recombinantes, genéticamente construidos, y a vectores víricos que
contienen genes heterólogos para uso como vacunas. De acuerdo con el
presente invento, los virus y vectores víricos RS recombinantes se
construyen para que contengan genes heterólogos, incluyendo genes de
otros virus, patógenos, genes celulares y antígenos tumorales, o
para que codifiquen combinaciones de genes de diferentes cepas de
RSV.
El presente invento, en un primer aspecto,
proporciona una partícula infecciosa aislada de virus respiratorio
sincitial que tiene un fenotipo atenuado que comprende un genoma o
antigenoma de virus respiratorio sincitial, en que dicho genoma o
antigenoma tiene: (a) una secuencia heteróloga que codifica unas
proteínas G y F, de la cepa B9320 de RSV; y (b) una deleción del
marco de lectura abierto M2-2.
Se describen moldes de RNA vírico recombinante
de cadena negativa que pueden ser utilizados para transfectar
células transformadas que expresan la RNA polimerasa dependiente de
RNA y permiten la complementación. Alternativamente, se puede
utilizar un plásmido que expresa los componentes de la RNA
polimerasa a partir de un promotor apropiado, para transfectar
células con objeto de permitir la complementación de los moldes de
RNA vírico de cadena negativa. La complementación puede ser también
llevada a cabo con el uso de un virus auxiliar o un virus de tipo
silvestre que proporcione la RNA polimerasa dependiente de RNA. Los
moldes de RNA son preparados mediante la transcripción de
secuencias de DNA apropiadas con una RNA polimerasa dirigida por
DNA. Los moldes de RNA resultantes tienen polaridad negativa o
positiva y contienen secuencias terminales apropiadas que permiten
que el aparato sintetizador de RNA viral reconozca el molde. Se
pueden construir mRNAs bicistrónicos para permitir la iniciación
interna de la traducción de secuencias víricas y permitir la
expresión de secuencias codificadoras de proteínas extrañas a
partir del sitio de iniciación terminal normal, o viceversa.
Como se demuestra mediante los ejemplos aquí
descritos, el genoma de RSV recombinante, en orientación de sentido
positivo o sentido negativo, es cotransfectado con vectores de
expresión que codifican la proteína de la nucleocápsida viral (N),
la fosfoproteína (P) asociada de la nucleocápsida y la proteína de
la subunidad grande (L) de la polimerasa, con o sin la proteína
M2/ORF1 de RSV, para generar partículas víricas infecciosas. Como
fuente de proteínas que son capaces de replicar y transcribir RNPs
sintéticamente derivadas, se usan plásmidos que codifican
polipéptidos de virus RS. Se halló que el subconjunto mínimo de
proteínas de RSV necesarias para la replicación y expresión
específicas de la RNP vírica lo componían las tres proteínas del
complejo de polimerasa (N, P y L). Esto sugiere que puede que no
sea absolutamente necesaria la función completa del gen
M2-1, proporcionada por un plásmido distinto que
expresa M2-1, para la replicación, la expresión y el
rescate del RSV infeccioso.
Los productos de expresión y/o viriones
quiméricos obtenidos pueden ser ventajosamente utilizados en
formulaciones de vacunas. En particular, como vacuna viva de RSV,
se puede utilizar un RSV recombinante genéticamente construido para
que presente un fenotipo atenuado. De acuerdo con el invento, se
construyen RSVs recombinantes para que expresen los polipéptidos G
y F heterólogos de la cepa B9320 de RSV, para generar un RSV
quimérico que sirva como vacuna, que sea capaz de provocar en
vertebrados tanto una respuesta inmune humoral como una respuesta
inmune celularmente mediada. El uso del RSV recombinante para este
fin es especialmente atractivo ya que estos virus presentan una
extraordinaria variabilidad de cepas, lo que permite la construcción
de un vasto repertorio de formulaciones de vacunas. La capacidad
para seleccionar entre miles de variantes virales a la hora de
construir virus quiméricos evita el problema de la resistencia del
huésped al que hay que enfrentarse cuando se usan otros virus,
tales como los virus vaccinia.
El presente invento se refiere además a la
atenuación del virus respiratorio sincitial humano por deleción del
marco de lectura abierto M2-2.
Como se usan aquí, los términos siguientes
tienen los significados indicados:
cRNA = RNA antigenómico
HA = hemaglutinina (glicoproteína de la
envoltura)
VIH = virus de la inmunodeficiencia humana
L = subunidad grande de la polimerasa
M = proteína matricial (líneas dentro de la
envoltura)
MDCK (del inglés; Madin-Darby
canine kidney) = células renales caninas
Madin-Darby
MDBK (del inglés; Madin-Darby
bovine kidney) = células renales bovinas
Madin-Darby
moi = multiplicidad de infección
N = proteína de la nucleocápsida
NA = neuraminidasa (glicoproteína de la
envoltura)
NP = nucleoproteína (asociada con RNA y
necesaria para la actividad polimerasa)
NS (del inglés, nonstructural) = proteína no
estructural (función desconocida)
nt = nucleótido
P = fosfoproteína de la nucleocápsida
PA, PB1, PB2 = componentes de la RNA polimerasa
dirigida por RNA
RNP = ribonucleoproteína (RNA, PB2, PB1, PA y
NP)
rRNP = RNP recombinante
RSV = virus respiratorio sincitial
vRNA = RNA viral genómico
Complejo de la polimerasa vírica = PA, PB1, PB2
y NP
WSN = influenzavirus A/WSN/33
Virus WSN-HK = virus de
reclasificación que contiene siete genes del virus WSN y el gen NA
del influenzavirus A/HK/8/68
Figura 1. Representación esquemática de la
construcción RSV/CAT (pRSVA2CAT) usada en experimentos de rescate.
Se construyeron las regiones líder de aproximadamente 100 nt de
longitud y remolque de aproximadamente 200 nt de longitud de RSV,
mediante la hibridación controlada de oligonucleótidos sintéticos
que contienen complementariedad solapante parcial. Los
oligonucleótidos líder solapantes se indican mediante las 1L - 5L
mostradas en la construcción. Los oligonucleótidos remolque
solapantes se indican mediante las 1T - 9T mostradas en la
construcción. Las secuencias de nucleótidos de los DNAs líder y
remolque fueron ligadas al DNA purificado del gen CAT,
respectivamente en los sitios XbaI y PstI indicados. Esta
construcción entera fue luego ligada a pUC19 sometido a digestión
con KpnI/HindIII. La inclusión de una secuencia del promotor de T7 y
un sitio HgaI que flanqueaba las secuencias remolque y líder,
respectivamente, permitió la síntesis in vitro de transcritos
de RNA de RSV/CAT que contenían los extremos 3' y 5' exactos de la
secuencia genómica.
Figura 2. Cromatograma en capa fina (TLC; del
inglés, thin layer chromatogram) que muestra la actividad CAT
presente en extractos de células 293 después de la infección y
transfección con RNA transcrito a partir de la construcción RSV/CAT
mostrada en la Figura 11. Se infectaron monocapas confluentes de
células 293, en placas de seis pocillos (\sim10^{6} células),
con RSV A2 o B9320, con una moi de 0,1-1,0 unidades
formadoras de placa (pfu; del inglés, plaque forming
unit)/célula. 1 hora después de la infección, se
transfectaron las células con 5-10 \mug de
CAT/RSV usando el protocolo Transfect-Act^{TM} de
Life Technologies. 24 horas después de la infección, las monocapas
infectadas/transfectadas fueron recolectadas y fueron procesadas
para el subsiguiente ensayo de CAT de acuerdo con "Current
Protocols in Molecular Biology", Volumen 1, Capitulo 9.6.2.;
Gorman et al. (1982), Mol. Cell. Biol. 2:
1044-1051. Los carriles 1, 2, 3 y 4 muestran la
actividad CAT presente en (1) células 293 no infectadas,
transfectadas con RNA de CAT/RSV, (2) células 293 infectadas con
RSV-A2, transfectadas con RNA de CAT/RSV, (3)
células 293 infectadas con RSV-B9320, transfectadas
con RNA de CAT/RSV, y (4) células 293 infectadas con
RSV-A2, coinfectadas con el sobrenadante de las
células (2) anteriores. La actividad CAT observada en cada carril
fue producida por 1/5 del extracto celular total de 10^{6}
células.
Figura 3. Representación esquemática del genoma
de la cepa A2 de RSV, que muestra las posiciones relativas de las
parejas de cebadores utilizadas para la síntesis de cDNAs que
comprenden el genoma entero. Se indican los sitios de endonucleasas
utilizados para cortar y empalmar estos clones juntos; estos sitios
estaban presentes en la secuencia nativa de RSV y fueron incluidos
en los cebadores usados para la síntesis de cDNA. Para la síntesis
separada de cada uno de los siete cDNAs, se utilizaron
aproximadamente 100 ng de RNA genómico viral en reacciones de
transcripción inversa/reacción en cadena de la polimerasa (RT/PCR;
del inglés, reverse transcription/polymerase chain reaction).
También se muestran los cebadores para la síntesis de las cadenas
primera y segunda del cDNA a partir del molde de RNA genómico. Para
cada cDNA, los cebadores para la síntesis de la primera cadena son
los números 1-7 y los cebadores para la síntesis de
la segunda cadena son los números 1'-7'.
Figura 4. Representación esquemática de la cepa
B9320 del subgrupo B de RSV. Se crearon sitios BamHI en los
cebadores oligonucleotídicos utilizados para la RT/PCR, con objeto
de clonar los genes G y F de la cepa B9320 en el cDNA antigenómico
del subgrupo A2 de RSV (Figura 4A). Primero se subclonó en pUC19 un
fragmento de cDNA que contenía los genes G y F de la cepa A2, del
nucleótido 4326 al nucleótido 9387 (pUCRVH). Se crearon sitios Bgl
II en las posiciones 4630 (juntura intergénica SH/G) (Figura 4B) y
7554 (juntura intergénica F/M2) (Figura 4C). Se insertó el cDNA de
B93260 A-G y -F en pUCR/H, en el que se han
suprimido los genes A-G y F. El clon de cDNA
antigenómico resultante fue denominado pRSVB-GF y
fue utilizado para transfectar células HEp-2 para
generar el virus RSVB-GF infeccioso.
Figura 5. Se caracterizó el virus
RSVB-GF recombinante por RT/PCR usando cebadores
específicos del subgrupo B de RSV. Los cebadores específicos del
subgrupo B de RSV en la región G fueron incubados con partes
alícuotas de los genomas víricos de RSV recombinantes y fueron
sometidos a PCR. Los productos de la PCR fueron analizados mediante
electroforesis en un gel de agarosa al 1% y fueron visualizados
mediante tinción con bromuro de etidio. Como se muestra, no se
produjo producto de DNA alguno en la reacción de RT/PCR al usar RSV
A2 como molde. Sin embargo, se vio un previsto producto de 254
pares de bases en la RT/PCR del RNA de RSVB-GF y en
la PCR testigo del DNA plasmídico pRSV-GF como
molde, lo que indica que el virus rescatado contenía los genes G y
F procedentes del virus B9320.
Figura 6. Identificación de
rRSVA2(B-G) quimérico por RT/PCR y análisis
de la expresión de RNA por transferencia Northern. Figura 6A:
análisis de rRSV A2(B-G) quimérico por
RT/PCR, en comparación con A2(A2) de tipo silvestre. El RNA
viriónico extraído de rRSVA2 (B-G) (carriles 1 y 2)
y rRSVA2 (carriles 3 y 4) fue inversamente transcrito utilizando un
cebador hibridado a vRNA de sentido (-) en el gen F de RSV, en
presencia (+) o ausencia (-) de transcriptasa inversa (RT), lo que
fue seguido de una PCR con una pareja de cebadores que flanqueaba el
sitio de inserción B-G. No se detectó DNA en la
RT/PCR cuando la transcriptasa inversa (RT) estaba ausente
(carriles 2 y 4). A partir de rRSVA(B-G) se
produjo un fragmento de cDNA que era aproximadamente 1 kb mayor que
el cDNA derivado de A2. Este producto de DNA de la PCR más largo fue
sometido a digestión con la enzima de restricción Stu I, única para
el gen B-G insertado (carril 5). Se indica el
marcador de tamaños de DNA (M) de 100 pares de bases (bp; del
inglés, base pair). Figura 6B: análisis de la
expresión del mRNA de G por transferencia Northern. Se infectaron
células HEp-2 con RSV B9320, rRSVA2 y
rRSVA2(B-G) quimérico. 48 horas después de
la infección, el RNA celular total fue extraído y fue sometido a
electroforesis en un gel de agarosa al 1,2% que contenía
formaldehído. El RNA fue transferido a una membrana de nailon
Hybond, y el filtro fue hibridado con una sonda oligonucleotídica
marcada con ^{32}P, específica para A2-G o
especifica para mRNA de B9320-G. En las células
infectadas con rRSVA2 (B-G) se detectaron
transcritos tanto específicos de A2 G como específicos de B9320 G.
También se indica el transcrito de RNA de escape
(G-M2) procedente de las células infectadas con
rRSV A2 (B-G).
Figura 7. Análisis de la expresión proteica por
rRSVA2 (B-G). Células HEp-2 fueron
simuladamente infectadas (carriles 1 y 5) e infectadas con RSV
B9320 (carriles 2 y 6), rRSVA2 (carriles 3 y 7) y rRSV A2
(B-G) (carriles 4 y 8). 14-18 horas
después de la infección, se marcaron con
^{35}S-Promix las células infectadas y se
inmunoprecipitaron los polipéptidos mediante un antisuero
policlonal de cabra contra la cepa A2 de RSV (carriles
1-5) o mediante un antisuero policlonal de ratón
contra la cepa B9320 de RSV (carriles 5-8). Los
polipéptidos inmunoprecipitados fueron separados en un gel de
poliacrilamida al 10%. En las células infectadas con rRSV A2
(B-G) se produjeron tanto la proteína G específica
de RSV A2 como la proteína G específica de RSV B9320. La migración
de la proteína G es indicada mediante un asterisco. Se indican las
movilidades de la glicoproteína F1 y de las proteínas N, P y M. Los
tamaños moleculares se muestran a la izquierda en kilodáltones.
Figura 8. Morfología de las placas de lisis de
rRSV, rRSVC4G, rRSVA2(B-G) y el virus A2 de
tipo silvestre (wt; del inglés, wild-type). Se
infectaron células HEp-2 con cada virus y se
incubaron a 35ºC durante seis días. Las monocapas celulares fueron
fijadas, visualizadas mediante inmunotinción y fotografiadas.
Figura 9. Curvas de crecimiento de rRSV,
rRSVC4G, RSV A2 de tipo silvestre (wt A2) y
rRSVA2(B-G) quimérico. Se infectaron células
HEp-2 con cada virus, con una moi de 0,5, y se
recolectó medio en intervalos de 24 horas. El título de cada virus
fue determinado por duplicado mediante un ensayo de placas de lisis
sobre células HEp-2 y fue visualizado mediante
inmunotinción.
Figura 10. Haces de restos cargados de la
proteína L de RSV, objetivos de la mutagénesis dirigida al sitio.
Los restos contiguos de aminoácidos cargados de los haces fueron
convertidos en alaninas por mutagénesis, dirigida al sitio, del gen
L de RSV usando el sistema QuikChange (Stratagene) para mutagénesis
dirigida al sitio.
Figura 11. Restos de cisteína de la proteína L
de RSV, objetivos de la mutagénesis dirigida al sitio. Los restos
de cisteína fueron convertidos en restos de alanina por mutagénesis,
dirigida al sitio, del gen L de RSV usando el sistema QuikChange
(Stratagene) para mutagénesis dirigida al sitio.
Figura 12. Identificación de mutantes de RSV por
deleción de M2-2 y SH. Las deleciones de
M2-2 fueron generadas por digestión de
pET(S/B) con Hind III, seguida de la reclonación de un
fragmento Sac I a BamHI restante en un clon de longitud completa.
Las deleciones de SH fueron generadas por digestión de
pET(A/S) con Sac I, seguida de la reclonación de un
fragmento Avr II-Sac I restante en un clon de
longitud completa. Figura 12A: la identificación de los
rRSV\DeltaSH y rRSV\DeltaM2-2 recuperados fue
llevada a cabo por RT/PCR usando parejas de cebadores específicas
para el gen SH y el gen M2-2, respectivamente.
Figura 12B: también se detectó
rRSV\DeltaSH\DeltaM2-2 por RT/PCR usando
parejas de cebadores específicas para los genes M2-2
y SH. Los productos de la RT/PCR se desarrollaron en un gel de
agarosa con bromuro de etidio, y las bandas se visualizaron mediante
luz ultravioleta (UV).
Figura 13. Estructura del genoma de
rA2\DeltaM2-2 y recuperación de
rA2\DeltaM2-2. (A): las secuencias mostradas son
la región del gen M2 que solapan los marcos de lectura abiertos
M2-1 y M2-2. A través de los sitios
Hind III introducidos (subrayados), se suprimió un total de 234 nt
que codifican los 78 aminoácidos C-terminales de
M2-2. Se mantienen los 12 restos de aminoácido
N-terminales del marco de lectura abierto
M2-2 ya que solapan con el gen
M2-1. (B): productos de la RT/PCR del RNA vírico de
rA2\DeltaM2-2 y rA2 usando los cebadores V1948 y
V1581 en presencia (+) o ausencia (-) de transcriptasa inversa (RT).
Se indica el tamaño del producto de DNA derivado de rA2 o
rA2\DeltaM2-2.
Figura 14. Expresión de RNA vírico por
rA2\DeltaM2-2 y rA2. (A): se extrajo el RNA total
de células Vero infectadas con rA2 o
rA2\DeltaM2-2 a las 48 horas después de la
infección, se separó por electroforesis en geles de agarosa al
1,2%/formaldehído 2,2 M y se transfirió a membranas de nailon. Cada
transferencia fue hibridada con una ribosonda marcada con Dig y
específica para el gen M2-2, M2-1,
F, SH, G o N. El tamaño del marcador de RNA se indica a la
izquierda. (B): se infectaron células HEp-2 y Vero
con rA2 o rA2\DeltaM2-2 durante 24 horas y se
extrajo el RNA celular total. La transferencia Northern de RNA fue
hibridada con una ribosonda marcada con ^{32}P y específica para
el gen F de sentido negativo, para detectar RNA genómico vírico, o
con una ribosonda marcada con ^{32}P y específica para el gen F de
sentido positivo, para detectar RNA antigenómico vírico y mRNA de
F. El conjunto superior de la transferencia Northern de la derecha
fue tomado de la porción superior del gel mostrado en el conjunto
inferior y fue expuesto durante 1 semana para mostrar el
antigenoma. El conjunto inferior de la transferencia Northern fue
expuesto durante 3 horas para mostrar el mRNA de F. Se indican el
genoma, el antigenoma, el mRNA de F y el RNA dicistrónico de
F-M2.
Figura 15. Expresión de proteínas víricas en
células infectadas con rA2\DeltaM2-2 y rA2. (A):
células Vero simuladamente infectadas, e infectadas con rA2 y
rA2\DeltaM2-2 fueron metabólicamente marcadas con
^{35}S-Promix (3700 kBq/ml) de 14 a 18 horas
después de la infección. Se prepararon lisados celulares para
inmunoprecipitación con antisuero policlonal de cabra
anti-RSV o antisuero policlonal de conejo
anti-M2-2. Los polipéptidos
inmunoprecipitados fueron separados en un gel de poliacrilamida al
17,5% que contenía urea 4 M y fueron procesados para
autoradiografía. Las posiciones de cada proteína vírica se indican
a la derecha y los marcadores de tamaños de pesos moleculares se
indican a la izquierda. (B): cinética de la síntesis proteica en
células HEp-2 y Vero por transferencia Western. Se
infectaron células HEp-2 y Vero con rA2 o
rA2\DeltaM2-2 y, 10 horas, 24 horas o 48 horas
después de la infección, los polipéptidos celulares infectados
totales fueron separados en un gel de poliacrilamida al 17,5% que
contenía urea 4 M. Las proteínas fueron transferidas a una membrana
de nailon, y la transferencia fue sondada con antisueros
policlonales contra M2-1, NS1 o SH, según se
indica.
Figura 16. Morfología de las placas de lisis de
rA2\DeltaM2-2 y rA2. Se infectaron células
HEp-2 o Vero con rA2\DeltaM2-2 o
rA2 bajo una capa semisólida compuesta de metilcelulosa al 1% y
medio L15 1X que contenía suero bovino fetal (FBS; del inglés,
fetal bovine serum) al 2%, durante 5 días. Las
placas víricas fueron visualizadas por inmunotinción con un
antisuero policlonal de cabra anti-RSV y fueron
fotografiadas bajo un microscopio.
Figura 17. Curvas de crecimiento de
rA2\DeltaM2-2 en células HEp-2 y
Vero. Se infectaron células Vero (A) o células
HEp-2 (B) con rA2\DeltaM2-2 o rA2,
con una moi de 0,5, y se recolectaron partes alícuotas del medio en
intervalos de 24 horas, como se indica. Los títulos de los virus
fueron determinados mediante un ensayo de placas de lisis en
células Vero. El título del virus en cada punto temporal es el valor
medio de dos experimentos.
Figura 18. Análisis de rA2\DeltaNS1,
rA2\DeltaNS2 y rA2\DeltaNS1\DeltaNS2 por transferencia
Northern. Se extrajo el RNA celular total de células Vero
infectadas con rA2, rA2\DeltaNS1, rA2\DeltaNS2 y
rA2\DeltaNS1\DeltaNS2 a las 24 horas después de la infección,
se separó por electroforesis en geles de agarosa al
1,2%/formaldehído 2,2 M y se transfirió a membranas de nailon. Cada
transferencia fue hibridada con una ribosonda marcada con Dig y
específica para el gen NS1, NS2 o M2-2, como se
indica.
Figura 19. Morfología de las placas de lisis de
mutantes por deleción. Se infectaron células HEp-2 o
Vero con cada mutante por deleción, como se indica, bajo una capa
semisólida compuesta de metilcelulosa al 1% y medio L15 1X que
contenía FBS al 2%, durante 6 días. Las placas víricas fueron
visualizadas por inmunotinción con un antisuero policlonal de cabra
anti-RSV y fueron fotografiadas bajo un
microscopio.
Figura 20. Curvas de crecimiento de
rA2\DeltaNS1 en células Vero. Se infectaron células Vero con
rA2\DeltaNS1 o rA2, con una moi de 0,5, y se recolectaron partes
alícuotas del medio en intervalos de 24 horas, como se indica. Los
títulos de los virus se determinaron mediante un ensayo de placas de
lisis en células Vero.
Figura 21. Curvas de crecimiento de
rA2\DeltaNS2 en células Vero. Se infectaron células Vero con
rA2\DeltaNS2 o rA2, con una moi de 0,5, y se recolectaron partes
alícuotas del medio en intervalos de 24 horas, como se indica. Los
títulos de los virus se determinaron mediante un ensayo de placas de
lisis en células Vero.
Figura 22. Curvas de crecimiento de
rA2\DeltaSH\DeltaM2-2 en células Vero. Se
infectaron células Vero con
rA2\DeltaSH\DeltaM2-2 o rA2, con una moi de 0,5,
y se recolectaron partes alícuotas del medio en intervalos de 24
horas, como se indica. Los títulos de los virus se determinaron
mediante un ensayo de placas de lisis en células Vero.
Figura 23. Análisis de diversos mutantes por
deleción, mediante transferencia Northern. Se extrajo el RNA
celular total de células Vero infectadas con cada mutante por
deleción, como se indica, a las 24 horas después de la infección,
se separó por electroforesis en geles de agarosa al
1,2%/formaldehído 2,2 M y se transfirió a membranas de nailon. Cada
transferencia fue hibridada con una ribosonda marcada con Dig y
específica para el gen NS1, NS2, SH o M2-2, como se
indica.
Figura 24. Curvas de crecimiento de
rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2 en células Vero. Se
infectaron células Vero con
rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2 o rA2, con una moi de 0,5, y se recolectaron partes alícuotas del medio en intervalos de 24 horas, como se indica. Los títulos de los virus se determinaron mediante un ensayo de placas de lisis en células Vero.
rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2 o rA2, con una moi de 0,5, y se recolectaron partes alícuotas del medio en intervalos de 24 horas, como se indica. Los títulos de los virus se determinaron mediante un ensayo de placas de lisis en células Vero.
Figura 25. Curvas de crecimiento de
rA2\DeltaNS1\DeltaNS2 en células Vero. Se infectaron células
Vero con
rA2\DeltaNS1\DeltaNS2 o rA2, con una moi de 0,5, y se recolectaron partes alícuotas del medio en intervalos de 24 horas, como se indica. Los títulos de los virus se determinaron mediante un ensayo de placas de lisis en células Vero.
rA2\DeltaNS1\DeltaNS2 o rA2, con una moi de 0,5, y se recolectaron partes alícuotas del medio en intervalos de 24 horas, como se indica. Los títulos de los virus se determinaron mediante un ensayo de placas de lisis en células Vero.
Figura 26. Inserción de los genes G y F de la
cepa B9320 de RSV en la cepa A2 recombinante. Los genes G y F de
B9320 fueron multiplicados por RT/PCR usando cebadores que contenían
los sitios de la enzima de restricción BamH I. Luego se introdujo
un casete de DNA que contenía los genes G y F de B9320 en el subclón
pRSV(R/H) usando los introducidos sitios de la enzima de
restricción Bgl II que flanqueaban los genes G y F de la cepa A2 de
RSV. El fragmento de cDNA que contenía los genes G y F de B9320 fue
posteriormente trasladado al cDNA antigenómico de A2 de longitud
completa por ligación a los sitios Xho I y BamH I. Están subrayadas
la señal de inicio génico del gen G y la señal de fin génico del
gen F de B9320 y están indicados los sitios de enzimas de
restricción usados para la clonación.
Figura 27. Expresión, específica de la cepa, de
las quimeras rA-G_{B}F_{B} y
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2 de
RSV. A: Expresión del RNA vírico. Se extrajo el RNA celular total de
las células Vero infectadas con virus y se hibridaron las
transferencias Northern con sondas específicas para el gen G o F del
subgrupo A o el subgrupo B de RSV. La expresión del gen
M2-2 fue examinada utilizando una ribosonda
específica para el marco de lectura abierto M2-2.
B: Expresión de proteínas víricas. Las células Vero infectadas
fueron marcadas con ^{35}S-metionina y
^{35}S-cisteína, y el lisado celular fue
inmunoprecipitado con anticuerpo policlonal anti-RSV
o anticuerpo anti-M2-2. Para
detectar la expresión de la proteína G, los extractos de las células
infectadas fueron sometidos a transferencia Western usando un
anticuerpo monoclonal, específico de subgrupo, contra la proteína G.
Tanto rA-G_{B}F_{B} como
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2
expresaban las proteínas G y F específicas del subgrupo B y
conservaban la expresión normal de los otros genes derivados de la
cadena principal del subgrupo A2. No se expresó proteína
M2-2 en las células infectadas con
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2.
Carril 1: rA2; carril 2: rA2\DeltaM2-2; carril 3:
B9320; carril 4: rA-G_{B}F_{B}; carril 5:
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2.
Figura 28. Cinética de crecimiento de los virus
quiméricos en células HEp-2 y Vero. Se infectaron
por duplicado células HEp-2 o Vero con los virus,
con una moi de 0,1 ó 0,01. En intervalos de 24 horas, se
recolectaron los sobrenadantes de los cultivos infectados y se
determinaron los títulos de los virus mediante un ensayo de placas
de lisis en células Vero.
El presente invento se refiere a vectores
víricos y virus RS recombinantes genéticamente construidos que
expresan genes G y F heterólogos y comprenden una deleción del
marco de lectura abierto M2-2. El invento se refiere
a la construcción y uso de moldes de RNA de virus RS recombinantes
de cadena negativa que pueden ser usados con RNA polimerasa viral
dirigida por RNA para que se expresen productos génicos heterólogos
en células huésped apropiadas y/o para rescatar el gen heterólogo
en partículas víricas. Los moldes de RNA del presente invento
pueden ser preparados mediante la transcripción de secuencias de DNA
apropiadas usando una RNA polimerasa dirigida por DNA, tal como la
polimerasa del bacteriófago T7, T3 o Sp6. Los moldes de RNA
recombinante pueden ser usados para transfectar líneas celulares
continuas/transfectadas que expresan las proteínas RNA polimerasa
dirigida por RNA que permiten la complementación.
El invento es demostrado por medio de ejemplos
de trabajo en que el RSV infeccioso es rescatado del cDNA que
contiene el genoma de RSV, en sentido genómico o antigénomico,
introducido en células que expresan las proteínas N, P y L del
complejo de polimerasa del RSV. Los ejemplos básicos demuestran
además que no se requiere la expresión el plásmido de expresión de
M2-1 para la recuperación de RSV infeccioso a partir
de cDNA, lo que es contrario a lo que se había comunicado
previamente (Collins et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:
11563-7). Además, la deleción del
M2-ORF2 del cDNA de RSV recombinante da lugar al
rescate de partículas de RSV atenuadas. El RSV con
M2-2 suprimido es un vehículo excelente para generar
un RSV quimérico que codifique productos de genes heterólogos;
estos vectores víricos quiméricos y estas partículas víricas
rescatadas son útiles como vectores de expresión para la expresión
de productos de genes heterólogos y como vacunas vivas atenuadas de
RSV que expresan polipéptidos antigénicos de RSV o polipéptidos
antigénicos de otros virus.
El invento es adicionalmente demostrado por
medio de ejemplos de trabajo en que se utiliza un clon de cDNA que
contiene el genoma completo de RSV, además de un promotor de T7, una
ribozima del virus delta de la hepatitis y un terminador de T7,
para generar una partícula vírica infecciosa cuando se cotransfecta
con vectores de expresión que codifican las proteínas N, P y L de
RSV. Además, en los ejemplos de trabajo se describen transcritos de
RNA del DNA clonado que contienen la región de codificación, en
orientación de sentido negativo, del gen de la
cloranfenicol-acetil-transferasa
(CAT) o del gen de la proteína fluorescente verde (GFP; del inglés,
green fluorescent protein) flanqueada por los
nucleótidos 5'-terminales y
3'-terminales del genoma de RSV. Los ejemplos de
trabajo demuestran además que un promotor de RSV mutado para que
tuviera una actividad aumentada, dio lugar al rescate de partículas
infecciosas de RSV a partir de un cDNA de RSV de longitud completa
con elevada eficacia. Estos resultados demuestran el uso exitoso de
moldes víricos recombinantes de cadena negativa y de polimerasa de
RSV con actividad aumentada, para el rescate de RSV. Este sistema es
una herramienta excelente para construir virus RSV con propiedades
biológicas definidas, por ejemplo, vacunas vivas atenuadas contra
RSV, y para utilizar el RSV recombinante como un vector de expresión
para la expresión de productos de genes heterólogos.
Este invento se refiere a la construcción y el
uso de moldes de RNA vírico recombinante de cadena negativa que
pueden ser utilizados con RNA polimerasa dirigida por RNA para que
se expresen productos de genes G y F heterólogos de la cepa B9320
de RSV en células huésped apropiadas, para rescatar el gen
heterólogo en partículas víricas y expresar moldes de RNA vírico
recombinante quimérico y mutado de cadena negativa (véase la Patente
de EE.UU. nº 5.166.057, concedida a Palese et al.,
incorporada aquí por referencia en su totalidad). El producto del
gen heterólogo es un péptido o proteína derivado de la cepa B9320 de
RSV. Los moldes de RNA pueden estar en orientación de sentido
positivo o negativo y son preparados mediante la transcripción de
secuencias de DNA apropiadas utilizando una RNA polimerasa dirigida
por DNA, tal como la polimerasa del bacteriófago T7, T3 o Sp6.
La capacidad para reconstituir RNPs in
vitro permite el diseño de nuevos influenzavirus y virus RSV
quiméricos que expresan genes extraños. Una manera de conseguir
este objetivo implica modificar genes víricos existentes. Por
ejemplo, el gen G o F puede ser modificado para que contenga
secuencias extrañas, tales como el gen HA de influenzavirus, en sus
dominios externos. Cuando las secuencias heterólogas son epítopos o
antígenos de patógenos, estos virus quiméricos pueden ser
utilizados para provocar una respuesta inmune protectora contra el
agente morboso del cual proceden estos determinantes. Por ejemplo,
se puede construir un RNA quimérico en que una secuencia de
codificación procedente de la región de codificación de gp120 del
virus de la inmunodeficiencia humana esté insertada en la secuencia
de codificación de RSV, y se puede producir un virus quimérico a
partir de la transfección de este segmento de RNA quimérico en una
célula huésped infectada con RSV de tipo silvestre.
Además de modificar genes que codifican
proteínas superficiales, se pueden alterar genes que codifican
proteínas no superficiales. Se ha mostrado que estos últimos genes
están asociados con la mayoría de las respuestas inmunes celulares
importantes en el sistema del virus RS. De este modo, la inclusión
de un determinante extraño en el gen G o F de RSV puede inducir,
después de la infección, una respuesta inmune celular eficaz contra
este determinante. Dicho planteamiento puede ser particularmente
útil en situaciones en que la inmunidad protectora depende mucho de
la inducción de respuestas inmunes celulares (por ejemplo, la
malaria, etc.).
El presente invento también se refiere a la
generación de un RSV recombinante atenuado, producido al introducir
una deleción específica del gen accesorio vírico
M2-2. Además, el presente invento se refiere
específicamente a la generación de un RSV recombinante atenuado que
contiene una deleción de combinación de los genes accesorios
víricos M2-2/SH, los genes accesorios víricos
M2-2/NS2 o los genes accesorios víricos NS1/NS2.
El invento es demostrado por medio de los
ejemplos de trabajo aquí presentados en que el RSV atenuado
infeccioso es rescatado de cDNA de RSV que contiene deleciones en
el gen accesorio vírico M2-2, individualmente o en
combinación con otros genes; los RSVs con deleciones tales como
M2-2/SH y M2-2/NS2 representan
vehículos excelentes para la generación de vacunas atenuadas vivas
de RSV.
Utilizando técnicas conocidas en este campo
técnico, se pueden construir secuencias de codificación de genes
heterólogos flanqueadas por el complemento del promotor/sitio de
unión de la polimerasa vírica, tal como, por ejemplo, el
complemento del extremo 3' de RSV o los extremos 3' y 5' de RSV. Las
secuencias de codificación de genes heterólogos pueden estar
también flanqueadas por el complemento del promotor/sitio de unión
de la polimerasa de RSV, tal como, por ejemplo, las secuencias
líder y remolque de RSV, usando técnicas conocidas en este campo
técnico. Las moléculas de DNA recombinante que contienen estas
secuencias híbridas pueden ser clonadas y transcritas mediante una
RNA polimerasa dirigida por DNA, tal como la polimerasa del
bacteriófago T7, T3 o Sp6 y similares, para producir los moldes de
RNA recombinante que poseen las apropiadas secuencias víricas que
permiten el reconocimiento y la actividad de la polimerasa
vírica.
En una realización preferida del presente
invento, las secuencias heterólogas proceden del genoma de otra
cepa de RSV; por ejemplo, se construye el genoma de la cepa A de
RSV para que incluya las secuencias de nucleótidos que codifican
los polipéptidos antigénicos G y F de la cepa B9320 de RSV o
fragmentos de las mismas. En dicha realización del invento, se
pueden utilizar secuencias de codificación heterólogas de otra cepa
de RSV para sustituir las secuencias de nucleótidos que codifican
polipéptidos antigénicos de la cepa de partida, o para que se
expresen además de los polipéptidos antigénicos de la cepa
originaria, por lo que se construye un genoma de RSV recombinante
que expresa los polipéptidos antigénicos de una, dos o más cepas de
RSV.
Un procedimiento para construir estas moléculas
híbridas es insertar la secuencia de codificación heteróloga en un
DNA complementario de un RNA genómico de RSV para que la secuencia
heteróloga esté flanqueada por las secuencias víricas necesarias
para la actividad de la polimerasa vírica; es decir, el
promotor/sitio de unión de la polimerasa vírica, al que en lo
sucesivo se hace referencia como sitio de unión de la polimerasa
vírica. En un procedimiento alternativo, los oligonucleótidos que
codifican el sitio de unión de la polimerasa vírica, por ejemplo,
el complemento del extremo 3' o ambos extremos de los segmentos
genómicos víricos, pueden ser ligados a la secuencia de
codificación heteróloga para construir la molécula híbrida. La
colocación de un gen extraño o un segmento de un gen extraño en una
secuencia diana venía antiguamente dictada por la presencia de
sitios de enzimas de restricción apropiados en la secuencia diana.
Sin embargo, recientes avances en biología molecular han reducido
en gran medida este problema. Se pueden poner fácilmente sitios de
enzimas de restricción en cualquier parte de una secuencia diana
mediante el uso de mutagénesis dirigida al sitio (véanse, por
ejemplo, las técnicas descritas por Kunkel, 1985, Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 82: 488). Variaciones en la tecnología de la reacción en
cadena de la polimerasa (PCR), descrita infra, también
permiten la inserción específica de secuencias (es decir, sitios de
enzimas de restricción) y permiten la construcción sencilla de
moléculas híbridas. Alternativamente, se podrían utilizar
reacciones PCR para preparar moldes recombinantes sin necesidad de
clonación. Por ejemplo, se podrían usar reacciones PCR para preparar
moléculas de DNA de doble cadena que contuvieran un promotor de RNA
polimerasa dirigida por DNA (por ejemplo, el bacteriófago T3, T7 o
Sp6) y la secuencia híbrida que contiene el gen heterólogo y el
sitio de unión de la polimerasa de influenzavirus. Los moldes de
RNA podrían ser luego directamente transcritos a partir de este DNA
recombinante. En aún otra realización, los moldes de RNA
recombinante pueden ser preparados al ligar, usando una RNA ligasa,
RNAs que especifican la polaridad negativa del gen heterólogo y el
sitio de unión de la polimerasa vírica. En las subsecciones
siguientes se describen los requisitos de secuencia para la
actividad polimerasa vírica y las construcciones que se pueden
utilizar de acuerdo con el invento.
El gen que codifica la proteína L contiene un
único marco de lectura abierto. Los genes que codifican m2 contienen
dos marcos de lectura abiertos para ORF1 y 2, respectivamente. NS1
y NS2 son codificados por dos genes, NS1 y NS2. Las proteínas G y
F, codificadas por genes distintos, son las principales
glicoproteínas superficiales del virus. En consecuencia, estas
proteínas son las principales dianas para la respuesta inmune
humoral después de la infección. La inserción de una secuencia
génica extraña en cualquiera de estas regiones de codificación
podría ser llevada a cabo mediante la adición de las secuencias
extrañas que se van a expresar o mediante la sustitución completa
de la región de codificación vírica por el gen extraño, o mediante
una sustitución parcial. La secuencias heterólogas insertadas en el
genoma de RSV pueden tener cualquier longitud hasta aproximadamente
5 kilobases. La sustitución completa sería probablemente llevada
mejor a cabo mediante el uso de una mutagénesis dirigida por
PCR.
PCR.
Alternativamente, se podría construir un mRNA
bicistrónico que permitiera la iniciación interna de la traducción
de las secuencias víricas y permitiera la expresión de secuencias de
codificación de proteínas extrañas a partir del sitio de iniciación
terminal normal. Alternativamente, se puede construir una secuencia
de mRNA bicistrónico en que la secuencia vírica sea traducida a
partir del marco de lectura abierto terminal normal mientras que la
secuencia extraña sea iniciada a partir de un sitio interno. Se
pueden utilizar ciertas secuencias del sitio interno de entrada al
ribosoma (IRES; del inglés, internal ribosome
entry site). La secuencias del IRES que se elijan
deberían ser lo suficientemente cortas para no interferir en las
limitaciones de empaquetamiento del virus RS. Por lo tanto, es
preferible que el IRES elegido para dicho procedimiento bicistrónico
tenga una longitud no superior a 500 nucleótidos, prefiriéndose una
longitud inferior a 250 nucleótidos. Además, es preferible que el
IRES utilizado no comparta homología de secuencia ni homología
estructural con elementos picornavirales. Los elementos de IRES
preferidos incluyen, pero no se limitan a, el IRES de BiP de
mamífero y el IRES del virus C de la hepatitis.
Los moldes recombinantes preparados del modo
antes descrito pueden ser usados de diversas maneras para que se
expresen los productos de genes heterólogos en células huéspedes
apropiadas o se creen virus quiméricos que expresen los productos
de genes heterólogos. En una realización, el molde recombinante
puede ser combinado con el complejo de polimerasa viral purificado
infra, para producir rRNPs que sean infecciosas. Con este
fin, el molde recombinante se puede transcribir en presencia del
complejo de polimerasa viral. Alternativamente, el molde
recombinante se puede mezclar con, o transcribir en presencia de, el
complejo de polimerasa viral preparado al usar métodos de DNA
recombinante (véase, por ejemplo, Kingsbury et al., 1987,
Virology 156: 396-403). En aún otra realización, el
molde recombinante puede ser usado para transfectar células huésped
apropiadas, para dirigir la expresión del producto del gen
heterólogo a altos niveles. Los sistemas de células huésped que
proporcionan elevados niveles de expresión incluyen líneas celulares
continuas que suministran funciones víricas, tales como líneas
celulares superinfectadas con RSV, líneas celulares construidas para
complementar funciones víricas del RSV, etc.
Con objeto de preparar un virus quimérico, se
pueden utilizar RNPs reconstituidas que contienen RNAs modificados
de RSV o RNAs que codifican proteínas extrañas, para transfectar
células que están también infectadas con un virus RSV
"paterno". Alternativamente, las preparaciones de RNPs
reconstituidas pueden ser mezcladas con las RNPs del virus paterno
de tipo silvestre y ser directamente utilizadas para la
transfección. Después de la transfección, se pueden aislar los
nuevos virus y se pueden identificar sus genomas mediante un
análisis por hibridación. En procedimientos adicionales aquí
descritos para la producción de virus quiméricos infecciosos, se
pueden replicar rRNPs en sistemas de células huésped que expresan
las proteínas polimerasas víricas de RSV o influenzavirus (por
ejemplo, en sistemas de expresión de virus/célula huésped, líneas
celulares transformadas y diseñadas para que expresen las proteínas
polimerasas, etc.), para que se rescaten virus quiméricos
infecciosos; en este caso, no es necesario utilizar un virus
auxiliar ya que esta función es proporcionada por las proteínas
polimerasas víricas expresadas. En un procedimiento particularmente
deseable, células infectadas con rRNPs construidas para los ocho
segmentos de influenzavirus pueden dar lugar a la producción de
virus quiméricos infecciosos que contienen el genotipo deseado,
eliminándose de este modo la necesidad de un sistema de
selección.
En teoría se puede sustituir cualquiera de los
genes de RSV, o parte de cualquiera de los genes de RSV, por la
secuencia extraña. Sin embargo, una parte necesaria de esta ecuación
es la capacidad para que se propague el virus defectuoso
(defectuoso porque falta o está alterado un producto de un gen
vírico normal). Para evitar este problema existen diversos
procedimientos posibles.
Un tercer procedimiento para que se propague el
virus recombinante puede implicar el cultivo conjunto con el virus
de tipo silvestre. Esto podría realizarse tomando simplemente el
virus recombinante y coinfectando las células con éste y con otro
virus de tipo silvestre (preferiblemente una cepa de vacuna). El
virus de tipo silvestre debería complementar el producto del gen
vírico defectuoso y permitir el crecimiento tanto del virus de tipo
silvestre como del virus recombinante. Ésta sería una situación
análoga a la propagación de partículas interferentes defectuosas de
influenzavirus (Nayak et al., 1983, en "Genetics of
Influenza Viruses", compilado por P. Palese y D. W. Kingsbury,
Springer-Verlag, Viena, páginas
255-279). En el caso de virus interferentes
defectuosos, se pueden modificar las condiciones para que la mayor
parte del virus propagado sea la partícula defectuosa en lugar del
virus de tipo silvestre. Por lo tanto, este procedimiento puede ser
útil para generar reservas del virus recombinante con altos
títulos. Sin embargo, estas reservas contendrían necesariamente
algo de virus de tipo silvestre.
Alternativamente, se pueden replicar RNPs
sintéticas en células coinfectadas con virus recombinantes que
expresan las proteínas polimerasas de virus RS. En realidad, este
método puede ser usado para rescatar el virus recombinante
infeccioso de acuerdo con el invento. Con este fin, las proteínas
polimerasas del virus RSV se pueden expresar en cualquier sistema
de vector de expresión/célula huésped, incluyendo, pero sin
limitarse a, vectores de expresión víricos (por ejemplo, virus
vaccinia, adenovirus, baculovirus, etc.) o líneas celulares que
expresan las proteínas polimerasas (véase, por ejemplo, Krystal
et al., 1986, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83:
2709-2713).
Los métodos del presente invento pueden ser
utilizados para introducir mutaciones o secuencias heterólogas para
generar virus quiméricos atenuados que tienen muchas aplicaciones,
incluyendo el análisis de la biología molecular, la patogénesis y
las propiedades de crecimiento e infección del RSV. De acuerdo con
el presente invento, se pueden introducir secuencias heterólogas de
G y F en, por ejemplo, las secuencias de codificación de la
proteína F o G, o las secuencias de codificación de NS1, NS2,
M1ORF1, M2ORF2, N, P o L. De acuerdo con el presente invento, se
elimina el gen M2-2 para generar un fenotipo
atenuado.
De acuerdo con el presente invento, un RSV
atenuado presenta un grado sustancialmente menor de virulencia en
comparación con un virus de tipo silvestre, incluyendo una menor
velocidad de crecimiento, por lo que los síntomas de la infección
vírica no tienen lugar en un individuo inmunizado.
En una realización preferida, el presente
invento se refiere a vacunas de RSV bivalentes que confieren
protección frente a RSV-A y RSV-B.
Para formular dicha vacuna, se utiliza un virus RS quimérico que
expresa los polipéptidos antigénicos de ambos subtipos, A y B, de
RSV.
Se puede formular una vacuna vírica recombinante
viva o una vacuna vírica recombinante inactivada. Se puede preferir
una vacuna viva porque la multiplicación en el huésped conduce a un
estímulo prolongado de clase y magnitud similares a las que tienen
lugar en las infecciones naturales, y, por lo tanto, confiere una
inmunidad sustancial de larga duración. La producción de dichas
formulaciones de vacunas de virus recombinante vivo puede ser
llevada a cabo utilizando métodos convencionales que implican la
propagación del virus en un cultivo celular o en el alantoides de
un embrión de gallina, seguida de purificación.
A este respecto, el uso de RSVs genéticamente
construidos (vectores) con fines de vacuna puede requerir la
presencia de características de atenuación en estas cepas. Los
actuales candidatos a vacunas de influenzavirus vivos para uso en
seres humanos son adaptados al frío, sensibilizados a la temperatura
o sometidos a pases para que deriven varios (seis) genes de
influenzavirus aviares, lo que da lugar a una atenuación. La
introducción de mutaciones apropiadas (por ejemplo, deleciones) en
los moldes utilizados para la transfección puede proporcionar los
nuevos virus con características de atenuación. Por ejemplo, en las
mutaciones por deleción se pueden crear mutaciones específicas de
sentido erróneo que estén asociadas con la sensibilidad a la
temperatura o la adaptación al frío. Estas mutaciones deberían ser
más estables que las mutaciones puntuales asociadas con los
mutantes sensibles al frío o a la temperatura, y las frecuencias de
reversión deberían ser muy bajas.
Alternativamente, se pueden construir virus
quiméricos con características "suicidas". Dichos virus sólo
pasarían por un ciclo o unos pocos ciclos de replicación en el
huésped. Cuando se usa como una vacuna, el virus recombinante
pasaría por un solo ciclo de replicación y provocaría un nivel
suficiente de respuesta inmune, pero no seguiría más en el huésped
humano ni causaría enfermedad. Los virus recombinantes que carecen
de uno o más de los genes esenciales del virus RS no podrían
experimentar ciclos sucesivos de replicación. Dichos virus
defectuosos pueden ser producidos al utilizar RNPs reconstituidas
que carecen de un(os) gen(es) específico(s)
para cotransfectar líneas celulares que expresan permanentemente
este(os) gen(es). Los virus que carecen de
un(os) gen(es) esencial(es) se replicarán en
estas líneas celulares pero, cuando se administren al huésped
humano, no podrán completar un ciclo de replicación. Dichas
preparaciones pueden transcribir y traducir, en este ciclo abortivo,
un número suficiente de genes para provocar una respuesta inmune.
Alternativamente, se podrían administrar mayores cantidades de las
cepas, por lo que estas preparaciones servirían como vacunas víricas
inactivadas (muertas). Para las vacunas inactivadas, se prefiere
que el producto del gen heterólogo se exprese como un componente
viral para que el producto génico esté asociado con el virión. La
ventaja de dichas preparaciones es que contienen proteínas nativas
y no experimentan inactivación por tratamiento con formol u otros
agentes utilizados en la fabricación de vacunas víricas
muertas.
En otra realización de este aspecto del invento,
las formulaciones de vacunas inactivadas pueden ser preparadas
utilizando técnicas convencionales para "matar" los virus
quiméricos. Las vacunas inactivadas están "muertas" en el
sentido de que su infectividad ha quedado destruida. Idealmente, la
infectividad del virus es destruida sin que su inmunogenicidad
resulte afectada. Con objeto de preparar vacunas inactivadas, el
virus quimérico puede ser desarrollado en un cultivo celular o en
el alantoides de un embrión de gallina, purificado por
ultracentrifugación zonal, inactivado mediante formaldehído o
\beta-propiolactona, y reunido. Normalmente, la
vacuna resultante es inoculada intramuscularmente.
Los virus inactivados pueden ser formulados con
un agente adyuvante adecuado con objeto de potenciar la respuesta
inmunológica. Dichos agentes adyuvantes pueden incluir, pero no se
limitan a, geles minerales, tales como, por ejemplo, hidróxido de
aluminio; sustancias tensioactivas tales como lisolecitina, polioles
plurónicos y polianiones; péptidos; emulsiones oleosas; y agentes
adyuvantes potencialmente útiles para seres humanos, tales como BCG
y Corynebacterium parvum.
Se pueden utilizar muchos métodos para
introducir las formulaciones de vacuna anteriormente descritas;
aquellos incluyen, pero no se limitan a, las vías intradérmica,
intramuscular, intraperitoneal, intravenosa, subcutánea e
intranasal. Puede que sea preferible introducir la formulación de
vacuna vírica quimérica a través de la vía natural de infección del
patógeno para el cual se diseña la vacuna. Cuando se utiliza una
preparación de vacuna vírica quimérica viva, puede que sea
preferible introducir la formulación a través de la vía natural de
infección del influenzavirus. Se puede utilizar ventajosamente la
capacidad del RSV y el influenzavirus para provocar una vigorosa
respuesta inmune secretora y celular. Por ejemplo, la infección del
tracto respiratorio por influenzavirus o RSV quiméricos puede
provocar una potente respuesta inmune secretora, por ejemplo, en el
sistema urogenital, con protección concomitante frente a un
particular agente causativo de enfermedad.
En las secciones siguientes se describe a modo
de ejemplo, y no de limitación, la manipulación de los genomas de
virus RNA de cadena negativa, usando RSV como un ejemplo para
demostrar la aplicabilidad de los métodos del presente invento para
generar virus quiméricos con el fin de expresión de genes
heterólogos, generándose partículas víricas infecciosas y
partículas víricas atenuadas con fines de vacunación.
En este ejemplo se describe un procedimiento
para el rescate de un virus respiratorio sincitial (RSV) infeccioso,
derivado de cDNAs recombinantes que codifican el genoma de RNA
entero de RSV, en RSVs estables e infecciosos, como se indicó en la
anterior Sección 5. Este procedimiento puede ser utilizado en la
producción de virus RSV quiméricos que puedan expresar genes G y F
heterólogos. Otro modo ejemplar de alcanzar la producción de RSV
quiméricos implica la modificación de genes nativos existentes de
RSV, como se describe adicionalmente. En consecuencia, en este
ejemplo también se describe la utilidad de este procedimiento en la
atenuación dirigida de la patogenicidad de RSV, para dar lugar a la
producción de una vacuna con unas propiedades biológicas diseñadas
y definidas para uso en seres humanos.
La primera fase del procedimiento de rescate que
afecta al genoma de RNA entero de RSV requiere la síntesis de una
copia de longitud completa del genoma de 15 kilobases (kb) de la
cepa A2 de RSV. Esto es llevado a cabo por corte y empalme conjunto
de cDNAs subgenómicos de doble cadena (utilizando procedimientos
estándares para manipulación genética) cuyo tamaño varía de 1 kb a
3,5 kb, para formar el cDNA genómico completo. La determinación de
la secuencia de nucleótidos del cDNA genómico permite la
identificación de los errores introducidos durante el proceso de
ensambladura, errores que pueden ser corregidos por mutagénesis
dirigida al sitio o por sustitución de la región errónea por un
trozo de DNA de doble cadena químicamente sintetizado. Después de
la ensambladura, el cDNA genómico es dispuesto adyacentemente a un
promotor transcripcional (por ejemplo, el promotor de T7) en un
extremo y a una secuencia de DNA que permite la terminación
transcripcional en el otro extremo, por ejemplo, una endonucleasa
específica o una ribozima, para permitir la síntesis de una copia
de RNA de sentido positivo o negativo del genoma viral completo
in vitro o en células cultivadas. Las secuencias líder o
remolque pueden contener secuencias adicionales según se desee,
tales como una ribozima flanqueadora y terminadores
transcripcionales de T7 en tándem. La ribozima puede ser una
ribozima del virus delta de la hepatitis o una ribozima de
martillo, y actúa para producir un extremo 3' exacto, exento de
nucleótidos no víricos.
De acuerdo con este aspecto del invento, en la
secuencia genómica del RSV nativo se pueden realizar mutaciones,
sustituciones o deleciones que den lugar a un aumento de la
actividad del promotor de RSV. Los solicitantes han demostrado que
incluso un aumento de la actividad del promotor de RSV potencia
mucho la eficacia del rescate de RSV, lo que permite el rescate de
partículas infecciosas de RSV a partir de un cDNA de RSV de longitud
completa que lleva la mutación. En particular, una mutación puntual
en la posición 4 del genoma (C a G) da lugar a un aumento de varias
veces en la actividad promotora y al rescate de partículas virales
infecciosas a partir de un clon de cDNA de RSV de longitud completa
que lleva la mutación.
En el procedimiento de rescate se utiliza la
interacción del RNA de longitud completa del genoma de la cepa A2
de RSV, que es transcrito a partir del cDNA construido, con
proteínas de un virus auxiliar del subgrupo B de RSV dentro de
células cultivadas. Esto puede ser llevado a cabo de diversas
formas. Por ejemplo, se puede transcribir in vitro el RNA
genómico viral de longitud completa de la cepa A2 de RSV y se pueden
transfectar con él células, tales como células 293, infectadas con
la cepa B9320 de RSV usando protocolos de transfección estándares.
Además, el RNA genómico transcrito in vitro de la cepa A2 de
RSV puede ser usado para transfectar una línea celular que expresa
las proteínas esenciales de la cepa A2 de RSV (en ausencia de un
virus auxiliar) a partir de genes víricos establemente
integrados.
Alternativamente, el RNA genómico viral
transcrito in vitro (cepa A2 de RSV) puede ser también usado
para transfectar células infectadas con un virus heterólogo (por
ejemplo, un virus vaccinia en particular) que expresa las proteínas
auxiliares esenciales de la cepa A2 de RSV, específicamente las
proteínas N, P, L y/o M2-ORF1. Además, el RNA
genómico transcrito in vitro puede ser usado para transfectar
células infectadas con un virus heterólogo, por ejemplo, un virus
vaccinia, que expresa polimerasa de T7, lo que permite la expresión
de proteínas auxiliares a partir de DNAs plasmídicos transfectados
que contienen los genes auxiliares N, P y L.
Como una alternativa a la transfección con RNA
genómico transcrito in vitro, el DNA plasmídico que contiene
la construcción entera de cDNA de RSV puede ser utilizado para
transfectar células infectadas con un virus heterólogo, por
ejemplo, un virus vaccinia, que expresa las proteínas auxiliares
esenciales de la cepa A2 de RSV y polimerasa de T7, permitiéndose
de este modo la transcripción del RNA genómico entero de RSV a
partir del DNA plasmídico que contiene la construcción de cDNA de
RSV. Sin embargo, no es necesario que el virus vaccinia proporcione
las propias proteínas auxiliares, sino sólo la polimerasa de T7; las
proteínas auxiliares pueden expresarse luego a partir de plásmidos
de transfección que contienen los genes N, P y L de RSV,
apropiadamente dispuestos adyacentemente a sus propios promotores
de T7.
Cuando el virus replicante está proporcionando
la función auxiliar durante los experimentos de rescate, se utiliza
la cepa B9320 de RSV, lo que permite la diferenciación del rescate
de progenie dirigido contra B9320 de RSV. La cepa A2 de RSV
rescatada es positivamente identificada por la presencia de
específicas secuencias nucleotídicas "marcadoras" insertadas
en la copia de cDNA del genoma de RSV antes del rescate.
El establecimiento de un sistema de rescate para
la cepa A2 nativa, es decir, "de tipo silvestre", de RSV
permite que se introduzcan modificaciones en la copia de cDNA del
genoma de RSV para construir un RSV quimérico que contenga
secuencias en cierto modo heterólogas con respecto a las del RSV
nativo, por lo que el virus rescatado resultante puede tener una
patogenicidad atenuada para proporcionar una vacuna humana segura y
eficaz, como se discutió antes en la Sección 5.4.
Además de la(s) alteración(es)
(incluyendo la alteración que resulta de la translocación) del
material genético de RSV para proporcionar una secuencia
heteróloga, este procedimiento permite la inserción de genes
"extraños" (es decir, genes no nativos con respecto al RSV) o
componentes genéticos de los mismos que presentan una antigenicidad
o función biológica tal que proporciona la expresión de estos
elementos genéticos; de esta manera, el RSV quimérico modificado
puede actuar como un sistema de expresión para otras proteínas o
elementos genéticos heterólogos, tales como ribozimas, RNA
antisentido, oligorribonucleótidos específicos, con potencial
profiláctico o terapéutico, u otras proteínas víricas con fines de
vacunas.
Aunque en este Ejemplo se usó la cepa A2 de RSV,
es ejemplar. La utilización de otras cepas del subgrupo A de RSV de
acuerdo con las enseñanzas de este Ejemplo está dentro de la
experiencia en la técnica. Los métodos en que se emplean dichas
cepas distintas quedan abarcados por el invento.
Se cultivaron la cepa A2 de RSV y la cepa B9320
de RSV en células HEp-2 y células Vero,
respectivamente, y se utilizaron células 293 como huésped durante
los experimentos de transfección/rescate. Las tres líneas celulares
se obtuvieron de la Colección America de Cultivos Tipo (ATCC; del
inglés, American Type Culture
Collection; Rockville, Maryland, EE.UU.).
Se construyó el plásmido pRSVA2CAT (Figura 1)
del modo descrito a continuación.
Los cDNAs de los componentes líder, de 44
nucleótidos, y remolque, de 155 nucleótidos, de la cepa A2 de RSV
[véanse Mink et al., Virology 185: 615-624
(1991); y Collins et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 88:
9663-9667 (1991)], componente remolque que también
incluía la secuencia de consenso del promotor de la polimerasa del
bacteriófago T7, fueron ensamblados separadamente por hibridación
controlada de oligonucleótidos con complementariedad solapante
parcial (véase la Figura 1). Los oligonucleótidos utilizados en la
hibridación fueron sintetizados en un sintetizador de DNA de
Applied Biosystems (Foster City, California, EE.UU.). En la Figura 1
se indican los oligonucleótidos separados y sus posiciones
relativas en las secuencias líder y remolque. Los oligonucleótidos
utilizados para construir la secuencia líder fueron:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los oligonucleótidos usados para construir la
secuencia remolque fueron:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los cDNAs líder y remolque completos fueron
luego ligados, respectivamente, a los sitios XbaI y PstI del gen
informador de
cloranfenicol-acetil-transferasa
(CAT) para formar una construcción lineal de cDNA de RSV/CAT de 1
kb. Esta construcción de cDNA fue luego ligada a los sitios Kpn I y
Hind II de pUC19. La integridad de la construcción pRSVA2CAT final
fue comprobada mediante el análisis, en gel, del tamaño de los
productos de digestión con Xba I/Pst I y Kpn I/Hind II. Los cDNAs
líder y remolque completos fueron también ligados al gen de la
proteína fluorescente verde (GFP) usando los apropiados sitios de
enzimas de restricción para formar una construcción de cDNA lineal.
La construcción RSV-GFP-CAT
resultante es una construcción informadora bicistrónica que expresa
tanto CAT como GFP.
La transcripción in vitro de pRSVA2CAT,
linealizado con Hga I, con la polimerasa del bacteriófago T7 fue
llevada a cabo de acuerdo con el protocolo del proveedor de T7
(Promega Corporation, Madison, Wisconsin, EE.UU.). Se infectaron
células 293 confluentes en placas de seis pocillos (\sim1x10^{6}
células por pocillo) con la cepa B9320 de RSV, con una
multiplicidad de 1 unidad formadora de placa (pfu) por célula, y, 1
hora más tarde, se transfectaron con 5-10 \mug
del RNA transcrito in vitro de la construcción pRSVA2CAT. El
procedimiento de transfección siguió el procedimiento de
transfección de Collins et al., Virology 195:
252-256 (1993), y se emplearon los reactivos
Transect/ACT^{TM} y Opti-MEM de acuerdo con las
especificaciones del fabricante (Gibco-BRL,
Bethesda, Maryland, EE.UU.). 24 horas después de la infección, las
células 293 fueron analizadas en cuanto a la actividad CAT usando
un protocolo estándar ("Current Protocols in Molecular
Biology", Volumen 1, Capítulo 9.6.2; Gorman et al., 1982,
Mol. Cell. Biol. 2: 1044-1051). La detección de
niveles elevados de actividad CAT indicó que el RNA de sentido
negativo, transcrito in vitro, que contenía las regiones
"líder" y "remolque" del genoma de la cepa A2 de RSV y el
gen CAT se podía encapsidar, replicar y expresar usando proteínas
suministradas por la cepa B9320 de RSV (véase la Figura 2). El nivel
de actividad CAT observado en estos experimentos era al menos tan
elevado como el observado en similares experimentos de rescate en
que se utilizaba la cepa A2 homóloga de RSV como virus auxiliar.
Según el conocimiento de los solicitantes al día de hoy, no se ha
comunicado formalmente la capacidad de una cepa B9320 de RSV del
subgrupo B antígénicamente distinta para soportar la encapsidación,
replicación y transcripción de un RNA de la cepa A2 de RSV
del
subgrupo A.
subgrupo A.
\vskip1.000000\baselineskip
Para obtener un molde para la síntesis de cDNA,
el RNA genómico de RSV, que comprende 15.222 nucleótidos, fue
purificado a partir de células HEp-2 infectadas, de
acuerdo con el método descrito por Ward et al., J. Gen.
Virol. 64: 1867-1876 (1983). Basándose en la
secuencia de nucleótidos publicada de RSV, se sintetizaron
oligonucleótidos, utilizando un sintetizador de DNA de Applied
Biosystems (Applied Biosystems, Foster City, California, EE.UU.),
para que actuaran como cebadores para la síntesis de las cadenas
primera y segunda de cDNA a partir del molde de RNA genómico. En la
Figura 3 se indican las secuencias de nucleótidos y las posiciones
relativas de los cebadores de cDNA y los sitios de endonucleasas
clave en el genoma de RSV. La producción de cDNAs a partir de RNA
genómico de virus fue llevada a cabo de acuerdo con el protocolo de
transcripción inversa/reacción en cadena de la polimerasa (RT/PCR)
de Perkin Elmer Corporation, Norwalk, Connecticut, EE.UU. (véase
también Wang et al., 1989, Proc. Natl. Acad. Sci. 86:
9717-9721). Los cDNAs multiplicados fueron
purificados por electroelución de la apropiada banda de DNA de los
geles de agarosa. El DNA purificado fue ligado directamente al
vector plasmídico pCRII (Invitrogen Corp., San Diego, EE.UU.) y fue
usado para transformar células "One Shot" de E. coli
(Invitrogen) o células "SURE" de E. coli (Stratagene,
San Diego, EE.UU.). Los cDNAs clonados resultantes, específicos de
virus, fueron ensamblados mediante técnicas de clonación estándares
[Sambrook et al., "Molecular Cloning - A Laboratory
Manual", Cold Spring Harbor Laboratory Press (Cold Spring Harbor,
New York, EE.UU.), 1989] para producir un cDNA que abarcaba el
genoma completo de RSV. Se secuenció el genoma entero de cDNA y se
sustituyeron las secuencias incorrectas mediante mutagénesis
dirigida al sitio o mediante cDNA químicamente sintetizado. Se
introdujeron sustituciones nucleotídicas en las bases 7291 y 7294
(estando el número de base 1 en el inicio del extremo 3' del RNA
genómico) del gen F, para producir un nuevo sitio de endonucleasa
Stu I, y en las posiciones 7423, 7424 y 7425 (también del gen F)
para producir un nuevo sitio Pme I. Estos cambios fueron diseñados
para que actuaran como marcadores definitivos para los procesos de
rescate. La polimerasa del bacteriófago T7 y el sitio de la
endonucleasa Hga I fueron dispuestos en extremos opuestos del cDNA
del genoma viral para que se pudiera sintetizar in vitro RNA
genómico viral de sentido positivo o sentido negativo. Los cDNAs
que representaban la secuencia promotora de polimerasa de T7 y la
secuencia de reconocimiento para Hga I fueron sintetizados en un
sintetizador de DNA de Applied Biosystems y fueron ligados
separadamente a los extremos del cDNA del genoma vírico o fueron
añadidos como parte integral de los cebadores de PCR durante la
multiplicación de la porción terminal del cDNA genómico, según fuera
apropiado; este último procedimiento fue utilizado cuando no había
sitios de endonucleasa adecuados cerca de los extremos del cDNA
genómico, lo que evitaba la ligación directa del cDNA químicamente
sintetizado de promotor de T7/sitio Hga I al cDNA genómico. Esta
construcción completa (cDNA genómico y promotor de T7/secuencia de
reconocimiento de Hga I flanqueadores) fue luego clonada en los
sitios Kpn I/Not I del fagómido Bluescript II SK (Stratagene, San
Diego, EE.UU.) del que se había eliminado el promotor endógeno de T7
mediante mutagénesis dirigida al sitio. El RNA transcrito a partir
de esta construcción genómica completa puede ser rescatado
utilizando un virus auxiliar del subgrupo B de RSV para obtener un
RSV infeccioso de acuerdo con el Ejemplo 6.1. Este sistema de
rescate básico para el RNA genómico de la cepa A2 nativa, es decir,
"de tipo silvestre", de RSV puede ser empleado para introducir
una diversidad de modificaciones en la copia de cDNA del genoma,
para dar lugar a la introducción de secuencias heterólogas en el
genoma. Dichos cambios pueden ser diseñados para reducir la
patogenicidad vírica sin restringir la replicación del virus hasta
un punto en que el rescate sea imposible o en que la expresión de
los genes víricos sea insuficiente para estimular una inmunidad
adecuada.
\newpage
Se utilizaron los oligonucleótidos siguientes
para construir la secuencia de ribozima/terminator de T7:
Se generó un clon de cDNA que contenía el genoma
completo de RSV, un promotor de T7, una ribozima del virus delta de
la hepatitis y un terminator de T7. Esta construcción puede ser
utilizada para generar RSV o RNA antigenómico in vivo en
presencia de polimerasa de T7. Un análisis de secuencias indicó que
el plásmido contenía pocas mutaciones en el genoma de RSV.
Por ejemplo, los genes F y G del RSV del
subgrupo B humano se podían insertar en un genoma distinto de la
cepa A de RSV (en lugar o además de los genes F y G de la cepa A de
RSV).
Estas modificaciones comprenden además la
deleción del marco de lectura abierto M2-2.
Los genes N, P y L de RSV codifican la
polimerasa vírica de RSV. Se desconoce la función de los genes M de
RSV. La capacidad de los plásmidos de expresión de N, P, M y L de
RSV para desempeñar la función de proteínas auxiliares de la cepa
A2 de RSV fue evaluada del modo descrito a continuación. Los genes
N, P, L y M2-1 de RSV fueron clonados en el vector
pCITE-2a(+) modificado (Novagen, Madison, Wisconsin,
EE.UU.) bajo el control del promotor de T7 y fueron flanqueados por
un terminator de T7 en su extremo 3'. Se modificó
pCITE-2a(+) por inserción de una secuencia
terminadora de T7 procedente de pCITE-3a(+) en los
sitios Alwn I y Bgl II de pCITE-2a(+). La
funcionalidad de los plásmidos de expresión de N, P y L fue
determinada por su capacidad para replicar el plásmido pRSVA2CAT
transfectado. Con una confluencia de aproximadamente 80%, se
infectaron células HEp-2 con MVA en placas de seis
pocillos, con una moi de 5. Después de 1 hora, las células
infectadas fueron transfectadas con pRSVA_{2}CAT (0,5 mg) y
plásmidos que codificaban los genes N (0,4 mg), P (0,4 mg) y L (0,2
mg) usando LipofecTACE (Life Technologies, Gaithersburg, Maryland,
EE.UU.). Se desarrolló la transfección durante 5 h o durante la
noche y luego se sustituyó el medio de transfección por medio MEM
fresco que contenía FBS (suero bovino fetal) al 2%. Dos días
después de la infección, se lisaron las células y se analizó la
actividad CAT de los lisados usando un sistema de ensayo de
inmunoabsorción con enzimas ligadas (ELISA; del inglés,
enzyme-linked immunosorption
assay) para CAT, de Boehringer Mannheim. Se detectó actividad
CAT en las células que habían sido transfectadas con los plásmidos
de N, P y L junto con pRSVA_{2}CAT. Sin embargo, no se detectó
actividad CAT cuando se prescindió de uno cualquiera de los
plásmidos de expresión. Además, la cotransfección con
RSV-GFP-CAT y los plásmidos de
expresión de N, P y L dio lugar a la expresión tanto de la proteína
GFP como de la proteína CAT. Se optimizaron las relaciones de los
diferentes plásmidos de expresión y la moi del virus vaccinia
recombinante en el sistema de expresión de genes informadores.
Se infectaron células HEp-2 con
MVA (virus vaccinia recombinante que expresa polimerasa de T7), con
una moi de uno. Cincuenta minutos más tarde, se añadió la mezcla de
transfección a las células. La mezcla de transfección consistía en
2 \mug del vector de expresión de N, 2 \mug del vector de
expresión de P, 1 \mug del vector de expresión de L, 1,25 \mug
del vector de expresión de M2/ORF1, 2 \mug del clon genómico de
RSV con promotor potenciado, 50 \mul de LipofecTACE (Life
Technologies, Gaithersburg, Maryland, EE.UU.) y 1 ml de
OPTI-MEM. Un día más tarde, la mezcla de
transfección fue sustituida por MEM que contenía suero de ternera
fetal (FCS; del inglés, fetal calf serum) al
2%. Las células fueron incubadas a 37ºC durante 2 días. El
sobrenadante de la transfección fue recolectado y fue utilizado
para infectar células HEp-2 frescas en presencia de
40 \mug/ml de araC (fármaco contra virus vaccinia). Las células
HEp-2 infectadas fueron incubadas durante 7 días.
Después de la recolección del sobrenadante P1, las células fueron
utilizadas para inmunotinción usando anticuerpos dirigidos contra
la proteína F de la cepa A2 de RSV. Se identificaron seis loci
positivamente teñidos, con visible fusión
célula-célula (típica de la infección por RSV). El
RNA fue extraído del sobrenadante P1 y fue utilizado como molde
para un análisis por RT-PCR. Se generaron productos
de PCR que correspondían a las regiones F y M2; ambos productos
contenían los marcadores introducidos. En el testigo, los productos
de PCR derivados del virus RSV natural carecían de los
marcadores.
Se creó una mutación puntual en la posición 4 de
la secuencia líder del clon genómico de RSV (resto C a G), y este
clon genómico fue denominado pRSVC4GLwt. Se había mostrado que este
clon, en un contexto de gen informador, aumenta varias veces la
actividad promotora en comparación con el tipo silvestre. Después de
la introducción de esta mutación en el genoma de longitud completa,
se rescató el virus infeccioso del clon de cDNA. El virus RSV
recombinante rescatado formaba placas de lisis más pequeñas que el
virus RSV de tipo silvestre (Figura 8).
Este sistema permite el rescate de RSV mutado.
Por lo tanto, puede ser una herramienta excelente para construir
vacunas vivas atenuadas contra RSV y para utilizar virus y vectores
de RSV para conseguir la expresión de genes heterólogos. Puede que
sea posible la expresión de la proteína G del RSV de tipo B en el
fondo de tipo A, para que la vacuna sea capaz de proteger contra
una infección por RSV tanto del tipo A como del tipo B. Puede que
también sea posible conseguir mutaciones sensibles a la atenuación y
la temperatura en el genoma de RSV por cambio del orden de los
genes o mediante una mutagénesis, dirigida al sitio, de la proteína
L.
Con objeto de neutralizar el virus auxiliar de
la cepa B9320 de RSV y facilitar la identificación del RSV de la
cepa A2 rescatado, se prepararon anticuerpos monoclonales contra la
cepa B9320 de RSV del modo siguiente. Se infectaron intranasalmente
(i.n.) seis hembras de ratón BALB/c con 10^{5} unidades formadoras
de placa (pfu) de RSV B9320, lo que fue seguido, 5 semanas más
tarde, de la inoculación intraperitoneal (i.p.) de
10^{6}-10^{7} pfu de RSV B9320 en una mezcla
que contenía adyuvante completo de Freund al 50%. Dos semanas
después de la inoculación i.p., se analizó la presencia de un
anticuerpo específico de RSV en una muestra de sangre de cada
ratón, usando un ensayo de neutralización estándar [Beeler y
Coelingh, J. Virol. 63: 2941-2950 (1988)]. Los
ratones que producían el nivel más elevado de anticuerpo
neutralizante fueron luego adicionalmente reforzados con 10^{6}
pfu de la cepa B9320 de RSV en disolución salina tamponada con
fosfato (PBS; del inglés, phosphate buffered
saline), inyectadas intravenosamente en la base de la cola.
Tres días más tarde, se sacrificaron los ratones y se recogieron
sus bazos como fuente de células B productoras de anticuerpos
monoclonales. Los esplenocitos (incluyendo células B) fueron
arrancados del bazo del ratón por medio de incisiones realizadas en
la cápsula esplénica, en 5 ml de medio de Eagle modificado por
Dulbecco (DME; del inglés, Dulbecco's modified
Eagle's medium). Se dejó que los agregados celulares
sedimentaran y se recogieron separadamente las células suspendidas
restantes por centrifugación a 2000xg durante 5 minutos a
temperatura ambiental. Se resuspendieron estos sedimentos celulares
de centrifugación en 15 ml de NH_{4}Cl al 0,83% (peso/volumen) y
se dejó reposar la suspensión durante 5 minutos para lisar los
glóbulos rojos. Luego se recogieron los esplenocitos mediante una
centrifugación como la anterior a través de un lecho de 10 ml de
suero de ternera fetal. Los esplenocitos fueron luego enjuagados en
DME, vueltos a recoger como sedimento de centrifugación y finalmente
resuspendidos en 20 ml de DME fresco. Estos esplenocitos fueron
luego mezclados con células Sp2/0 (una línea celular de mieloma de
ratón, usada como pareja de fusión para la inmortalización de
esplenocitos) en una relación de células esplénicas:células Sp2/0 =
10:1. Las células Sp2/0 fueron obtenidas de la ATCC y fueron
mantenidas en DME complementado con suero bovino fetal al 10%. La
mezcla de células fue luego centrifugada durante 8 minutos a
2000xg, a temperatura ambiental. El sedimento celular fue
resuspendido en 1 ml de polietilenglicol 1000 (PEG 1000; peso
molecular de 1000) al 50%, lo que fue seguido de la adición de
volúmenes iguales de DME en intervalos de 1 minuto hasta que se
alcanzó un volumen final de 25 ml. Las células fusionadas fueron
luego recogidas como sedimento de centrifugación del modo anterior
y fueron resuspendidas, en una concentración de 3,5x10^{6}
células esplénicas/ml, en medio de crecimiento [medio acondicionado
procedente de células Sp2/0, al 50%, y medio HA al 50% que contenía
100 ml de medio RPMI, 25 ml de FCS, 100 \mug de gentamicina/ml, y
4 ml de medio HAT (hipoxantina, aminopterina y timidina) 50x
suministrado por Sigma Chem. Co., St. Louis, Missouri, EE.UU., como
una mezcla preparada]. La suspensión celular fue distribuida sobre
placas de 96 pocillos (200 \mul/pocillo) y fue incubada a 37ºC,
con humedad de 95% y CO_{2} al 5%. Las colonias de hibridomas
(células Sp2/0 y esplenocitos fusionados) fueron luego subcultivadas
en placas de 24 pocillos y fueron dejadas crecer hasta casi la
cofluencia. Luego se muestreó el sobrenadante del medio de cultivo
en cuanto a la presencia de anticuerpo monoclonal neutralizante de
la cepa B9320 de RSV, usando un ensayo de neutralización estándar
[Beeler y Coelingh, J. Virol. 63: 2941-50 (1988)].
Los hibridomas de los pocillos con actividad neutralizante fueron
resuspendidos en medio de crecimiento, y la suspensión fue diluida
hasta obtener una densidad celular de 0,5 células por 100 \mul y
fue sembrada en placas de 96 pocillos (200 \mul por pocillo). Este
procedimiento aseguró la producción de monoclones (es decir, líneas
de hibridoma derivadas de una sola célula), que fueron luego
vueltos a analizar en cuanto a la producción de anticuerpo
monoclonal neutralizante. Luego se infectaron i.p. ratones
(10^{6} células por ratón) con aquellas líneas de hibridoma que
producían anticuerpo monoclonal capaz de neutralizar la cepa B9320
de RSV pero no la cepa A2 de RSB. Dos semanas después de la
inyección i.p., se extrajo a los ratones fluido ascítico, que
contenía anticuerpo monoclonal neutralizante para la cepa B9320 de
RSV, con una aguja de calibre 19 y se almacenó a -20ºC.
Este anticuerpo monoclonal fue utilizado para
neutralizar el virus auxiliar de la cepa B9320 de RSV después del
rescate de la cepa A2 de RSV, como se describe en la Sección 9.1.
Esto fue llevado a cabo diluyendo 1 del anticuerpo monoclonal
neutralizante con 50 de agar fundido al 0,4% (peso/volumen) en medio
esencial mínimo de Eagle (EMEM) que contenía FCS al 1%. Esta mezcla
fue luego añadida a monocapas de células HEp-2 que
habían sido infectadas con la progenie de experimentos de rescate,
con una moi de 0,1-0,01 pfu por célula. El
anticuerpo monoclonal de la capa de agar inhibía el crecimiento de
la cepa B9320 de RSV pero permitía el crecimiento de la cepa A2 de
RSV, lo que daba lugar a la formación de placas de lisis por la cepa
A2. Estas placas fueron recogidas usando una pipeta Pasteur para
separar un tapón de agar sobre la placa y las células infectadas de
la placa; las células y el tapón de agar fueron resuspendidos en 2
ml de EMEM con FCS al 1%, y el virus liberado fue sometido de nuevo
a formación de placas de lisis sobre una monocapa de células
HEp-2 frescas en presencia de anticuerpo
monoclonal, para purificarlo más del virus auxiliar. El virus
doblemente sometido a formación de placas de lisis fue luego
utilizado para infectar células HEp-2 en placas de
24 pocillos, y su progenie fue utilizada para infectar placas de
seis pocillos con una moi de 0,1 pfu por célula. Finalmente, el RNA
total de las células infectadas procedente de un pocillo de una
placa de seis pocillos fue utilizado en una reacción RT/PCR usando
cebadores de cadenas primera y segunda en ambos lados de las
"secuencias marcadoras" (introducidas en el genoma de la cepa
A2 de RSV para que actuaran como un medio para reconocer procesos de
rescate), como se describió antes en la Sección 6.2. El DNA
producido mediante la reacción RT/PCR fue posteriormente sometido
digestión con Stu I y Pme I para identificar positivamente las
"secuencias marcadoras" introducidas en el cDNA de la cepa A2
de RSV y, de este modo, establecer la validez del procedimiento
de
rescate.
rescate.
Se llevaron los siguientes experimentos a cabo
para generar un RSV quimérico que expresara los polipéptidos
antigénicos de más de una cepa de RSV. Dos subgrupos antigénicos
principales (A y B) del virus respiratorio sincitial (RSV) causan
enfermedades humanas. Las glicoproteínas F y G son los dos
determinantes antigénicos principales del RSV. Se estima que las
glicoproteínas F de los virus de los subgrupos A y B están
relacionadas en un 50%, mientras que la relación de las
glicoproteínas G es considerablemente menor, aproximadamente
1-5%. La infección por RSV del subgrupo A induce
resistencia parcial o falta de resistencia a la replicación de una
cepa del subgrupo B, y viceversa. Para proteger de la infección por
RSV se necesitan vacunas de virus RSV tanto del subgrupo A como del
subgrupo B.
El primer planteamiento aquí descrito es
preparar un clon infeccioso quimérico de cDNA de RSV que exprese
antígenos del subgrupo B, al sustituir las regiones G y F del clon
infeccioso actual de cDNA de RSV A2 por los genes G y F del
subgrupo B. El RSV quimérico sería antígénicamente específico del
subgrupo B. El segundo planteamiento aquí descrito es insertar un
gen G del subgrupo B en el actual clon de cDNA de A2 para que un
virus expresara ambos antígenos específicos de los subgrupos A y
B.
Los genes G y F de la cepa B9320 del subgrupo B
de RSV fueron multiplicados a partir del RNA vírico de B9320 por
RT/PCR y fueron clonados en el vector pCRII para la determinación de
secuencias. Se creó un sitio BamH I en los cebadores
oligonucleotídicos utilizados para la RT/PCR con objeto de clonar
los genes G y F de la cepa B9320 en cDNA antigenómico de A2 (Figura
4A). Primero se subclonó un fragmento de cDNA que contenía los
genes G y F de la cepa A2, del nt 4326 al nt 9387, en pUC19
(pUCR/H). Se crearon sitios Bgl II en las posiciones 4630 (juntura
intergénica SH/G) y 7554 (juntura intergénica F/M2),
respectivamente, mediante el sistema QuickChange (Stratagene, La
Jolla, California, EE.UU.) para mutagénesis dirigida al sitio. El
cDNA de G y F de B9320 insertado en el vector pCRII fue sometido a
digestión con la enzima de restricción BamH I y fue luego subclonado
en pUCR/H sometido a digestión con Bgl II, al que se habían quitado
los genes G y F de A2. El clon de cDNA con los genes G y F de A2
sustituidos por G y F de B9320 fue utilizado para reemplazar la
región Xho I a Msc I del cDNA antigenómico de longitud completa de
A2. El clon de cDNA antigenómico resultante fue denominado
pRSVB-GF y fue usado para transfectar células
HEp-2, para generar el virus RSVB-GF
infeccioso.
La generación del virus RSVB-GF
quimérico fue del modo siguiente. Se usó pRSVB-GF,
junto con plásmidos que codificaban las proteínas N, P y L, para
transfectar células HEp-2 que habían sido infectadas
con MVA, un virus vaccinia recombinante que expresa la RNA
polimerasa de T7. Un día antes de la transfección, las células
HEp-2 fueron repartidas en placas de seis pocillos.
Monocapas de células HEp-2 en 60%-70% de confluencia
fueron infectadas con MVA, con una moi de 5, y fueron incubadas a
35ºC durante 60 minutos. Las células fueron luego lavadas una vez
con OPTI-MEM (Life Technologies, Gaithersburg,
Maryland, EE.UU.). Se repuso 1 ml de OPTI-MEM en
cada placa y se añadieron 0,2 ml de medio de transfección. El medio
de transfección fue preparado mezclando cinco plásmidos, es decir,
0,6 \mug de pRSVB-GF antigenómico de RSV, 0,4
\mug de plásmido N, 0,4 \mug de plásmido P y 0,2 \mug de
plásmido L, en un volumen final de 0,1 ml de medio
OPTI-MEM. Esta mezcla fue combinada con 0,1 ml de
OPTI-MEM que contenía 10 \mul de LipofecTACE (Life
Technologies, Gaithersburg, Maryland, EE.UU.). Después de 15
minutos de incubación a temperatura ambiental, se añadió el
DNA/LipofecTACE a las células y, un día más tarde, se sustituyó el
medio por MEM que contenía FBS al 2%. Se incubaron adicionalmente
los cultivos a 35ºC durante 3 días y se recolectaron los
sobrenadantes. Luego se utilizaron partes alícuotas de los
sobrenadantes de los cultivos para infectar células
HEp-2 frescas. Después de una incubación a 35ºC
durante 6 días, el sobrenadante fue recolectado y las células fueron
fijadas y fueron teñidas mediante un método indirecto con
peroxidasa de rábano picante, usando un anticuerpo de cabra
anti-RSV (Biogenesis, Sandown, New Hampshire,
EE.UU.) seguido de un anticuerpo anti-cabra generado
en conejo, unido a peroxidasa de rábano picante. Las células
infectadas con el virus fueron luego detectadas mediante la adición
de un sustrato cromógeno (DAKO, Carpinteria, California, EE.UU.) de
acuerdo con las instrucciones del fabricante. En las células que
habían sido infectadas con los sobrenadantes de las células
transfectadas con pRSVB-GF se detectaron placas de
lisis de tipo RSV. El virus fue adicionalmente purificado dos veces
por formación de placas de lisis y fue multiplicado en células
HEp-2.
El virus RSVB-GF recombinante
fue caracterizado por RT/PCR usando cebadores específicos para el
subgrupo B de RSV. Se extrajeron dos productos de aislamiento del
virus RSVB-GF recombinante independientemente
purificados, mediante un sistema de extracción de RNA
(Tel-Test, Friendswood, Texas, EE.UU.), y se
precipitó el RNA mediante isopropanol. Los RNAs viriónicos fueron
hibridados con un cebador que abarcaba la región de los nt 4468 a
4492 de RSV y fueron incubados durante 1 hora bajo condiciones de RT
estándares (mezclas de reacción de 10 \mul) utilizando
transcriptasa inversa Superscript (Life Technologies, Gaithersburg,
Maryland, EE.UU.). Se sometieron partes alícuotas de cada mezcla de
reacción a PCR (30 ciclos a 94ºC durante 30 segundos, 55ºC durante
30 segundos y 72ºC durante 2 minutos) usando cebadores específicos
para el subgrupo B en la región G (CACCACCTACCTTACTCAAGT y
TTTGTTTGTGGGTTTGATGGTTGG). Los productos de PCR fueron analizados
por electroforesis en un gel de agarosa al 1% y fueron visualizados
mediante tinción con bromuro de etidio. Como se muestra en la
Figura 5, no se produjo producto de DNA alguno en la reacciones de
RT/PCR al usar la cepa A2 de RSV como molde. Sin embargo, se
detectó un previsto producto de 254 bp en la reacciones de RT/PCR al
utilizar RNA de RSVB-GF o el plásmido testigo de la
PCR, DNA de pRSVB-GF, como molde, lo que indica que
el virus rescatado contenía genes G y F procedentes del virus
B9320.
El gen G de la cepa B9320 del subgrupo B de RSV
fue multiplicado por RT/PCR a partir de RNA vírico (vRNA) de B9320
y fue clonado en el vector pCRII para la determinación de la
secuencia. Se incorporaron dos sitios Bgl II a los cebadores de PCR
que también contenían señales de inicio de gen y final de gen
(GATATCAAGATCTACAATAACATTGGGGCAAATGC y
GCTAAGAGATCTTTTTGAATAACTAAGCATG). El inserto de cDNA B9320G fue
sometido digestión con Bgl II y fue clonado en la juntura
intergénica SH/G (nt 4630) o F/M2 (nt 7552) de un subclon de cDNA de
A2 (Figuras 4B y 4C). El fragmento Xho I a Msc I que contenía la
inserción B9320G en la región intergénica SH/G o F/M2 fue utilizado
para reemplazar la correspondiente región Xho I a Msc I del cDNA
antigenómico de A2. El clon de cDNA antigenómico de RSV resultante
fue denominado pRSVB9320G-SH/G o
pRSVB9320G-F/M2.
La generación de un virus RSV A2 que tenía un
gen G de B9320 insertado en la región intergénica F/M2 fue llevada
a cabo de una manera similar a la descrita para la generación del
virus RSVB-GF. En resumen, se usó
pRSVB9320G-F/M2, junto con plásmidos que
codificaban las proteínas N, P y L, para transfectar células
HEp-2 infectadas con un virus vaccinia MVA
recombinante que expresa la RNA polimerasa de T7 (Life Technologies,
Gaithersburg, Maryland, EE.UU.). Un día después de la transfección,
se sustituyó el medio de las células transfectadas por MEM que
contenía suero bovino fetal (FBS) al 2% y se realizó una incubación
adicional durante tres días a 35ºC. Luego se utilizaron partes
alícuotas de los sobrenadantes de los cultivos (PO) para infectar
células HEp-2 frescas. Después de una incubación a
35ºC durante 6 días, el sobrenadante fue recolectado y las células
fueron fijadas y fueron teñidas mediante un método indirecto con
peroxidasa de rábano picante, usando un anticuerpo de cabra
anti-RSV (Biogenesis) seguido de un anticuerpo
anti-cabra generado en conejo, unido a peroxidasa de
rábano picante. Las células infectadas con el virus fueron luego
detectadas mediante la adición de un sustrato cromógeno (Dako). En
las células que habían sido infectadas con los sobrenadantes de las
células transfectadas con pRSVB9320G/F/M2 se detectaron placas de
lisis de tipo RSV.
La caracterización del virus
pRSVB9320G-F/M2 fue llevada a cabo por RT/PCR usando
cebadores específicos para B9320G. Se vio un previsto producto de
PCR de 410 bp en la muestra de RT/PCR al utilizar el RNA de
pRSVB9320G-F/M2 como molde, lo que indica que el
virus rescatado contenía el gen G procedente de B9320 (Figura
6).
La expresión del gen G insertado de RSV B9320
fue analizada por transferencia Northern usando un oligonucleótido
marcado con ^{32}P y específico para el mRNA de
A2-G o B-G. Se extrajo el RNA
celular total de células HEp-2 infectadas con RSV
B9320 de tipo silvestre, rRSVA2 o rRSVB9320G-F/M2,
48 horas después de la infección, usando un sistema para extracción
de RNA (RNA Stat-60, Tel-Test). El
RNA fue sometido a electroforesis en un gel de agarosa al 1,2% que
contenía formaldehído y fue transferido a una membrana de nailon
(Amersham). Se marcaron un oligonucleótido específico para el gen G
de la cepa A2
(5'-TCTTGACTGTTGTGGATTGCAGGGTTGACTT
GACTCCGATCGATCC-3') y un oligonucleótido específico para el gen G de B9320 (5'-CTTGTGTTGTTGTTG
TATGGTGTGTTTCTGATTTTGTATTGATCGATCC-3') con ^{32}P-ATP mediante una reacción de fosforilación conocida por quienes tienen una experiencia normal en la técnica. La hibridación de la membrana con uno de los oligonucleótidos específicos para el gen G, marcados con ^{32}P, fue llevada a cabo a 65ºC, realizándose el lavado de acuerdo con el procedimiento estándar. Se detectaron tanto RNA específico de A2-G como RNA específico de B9320-G en las células HEp-2 infectadas con rRSVB9320G-F/M2 (Figura 6B). Estos resultados demuestran la expresión de RNA específica del subtipo.
GACTCCGATCGATCC-3') y un oligonucleótido específico para el gen G de B9320 (5'-CTTGTGTTGTTGTTG
TATGGTGTGTTTCTGATTTTGTATTGATCGATCC-3') con ^{32}P-ATP mediante una reacción de fosforilación conocida por quienes tienen una experiencia normal en la técnica. La hibridación de la membrana con uno de los oligonucleótidos específicos para el gen G, marcados con ^{32}P, fue llevada a cabo a 65ºC, realizándose el lavado de acuerdo con el procedimiento estándar. Se detectaron tanto RNA específico de A2-G como RNA específico de B9320-G en las células HEp-2 infectadas con rRSVB9320G-F/M2 (Figura 6B). Estos resultados demuestran la expresión de RNA específica del subtipo.
Se comparó la expresión proteica del
rRSVA2(B-G) quimérico con la de RSV B9320 y
rRSV mediante inmunoprecipitación de lisados de células
HEp-2 infectadas, marcadas con ^{35}S. En resumen,
de 14 horas a 18 horas después de la infección, las células
infectadas con virus fueron marcadas con
^{35}S-Promix (3700 kBq/ml de
^{35}S-Cys y ^{35}S-Met;
Amersham, Arlington Heights, Illinois, EE.UU.) de acuerdo con un
protocolo conocido por quienes tienen una experiencia normal en la
técnica. Las monocapas celulares fueron lisadas mediante tampón
RIPA, y los polipéptidos fueron inmunoprecipitados con antisuero
policlonal generado en cabra contra el virus RSV A2 deshecho con
detergente (Figura 7, carriles 1-4) o con antisuero
generado en ratón contra viriones B9320 no deshechos (Figura 7,
carriles 5-8). Los polipéptidos radiomarcados
inmunoprecipitados fueron sometidos a electroforesis en geles de
poliacrilamida al 10% que contenían dodecilsulfato sódico (SDS; del
inglés, sodium dodecyl sulfate) al 0,1% y
fueron detectados por autorradiografía. El suero
anti-RSV A2 inmunoprecipitó los principales
polipéptidos de la cepa A2 de RSV, mientras que el suero
anti-B9320 reaccionó principalmente con la proteína
G de RSV B9320 y la proteína F conservada de ambos subgrupos, A y B.
Como se muestra en la Figura 7, al utilizar un antisuero contra RSV
A2 se inmunoprecipitó de las células infectadas con
rRSVA2(B-G) (carril 4) una proteína que era
idéntica a la proteína A2-G (carril 3). La proteína
G de la cepa B9320 de RSV no fue reconocida por el antisuero
anti-A2. Al usar el antisuero contra viriones B9320
generado en ratón, inmunoprecipitó de las células infectadas tanto
con B9320 (carril 6) como con rRSVA2(B-G)
(carril 9) una especie proteica más pequeña que la proteína
A2-G. Este polipéptido no estaba presente en las
células no infectadas ni en las células infectadas con RSV A2, y es
probable que represente la proteína G específica para la cepa B9320
de RSV. La comparación de las secuencias de aminoácidos de las
proteínas G tanto de RSV A2 como de RSV B9320 indicó que en la
proteína RSV A2G estaban presentes dos posibles sitios de
N-glicosilación adicionales
(N-X-S/t), lo cual puede contribuir
a la migración más lenta de la proteína G de A2 bajo las condiciones
usadas. La proteína F de RSV B9320 también migraba ligeramente más
rápida que la proteína F de RSV A2. Las proteínas P y M de los dos
subtipos virales también mostraron diferencias de movilidad. No se
conoce la identidad del polipéptido cercano a la parte superior del
gel proteico, presente en las células infectadas con RSV B9320 y
rRSVA2(B-G). Los antisueros generados en
ratón contra los viriones RSV B9320 reconocían mal las proteínas N,
P y M en comparación con el antisuero de cabra generado contra la
cepa A2 de RSV. Los datos anteriormente descritos indican claramente
que el rRSVA2(B-G) quimérico expresa
proteínas G específicas tanto de RSV A2 como de RSV
B9320.
B9320.
Los virus RS recombinantes fueron purificados
tres veces por formación de placas de lisis y fueron multiplicados
en células HEp-2. Los ensayos de placas de lisis se
llevaron a cabo sobre células HEp-2 en placas de 12
pocillos, utilizando una capa de metilcelulosa al 1% y medio L15 1x
que contenía FBS al 2%. Después de una incubación a 35ºC durante 6
días, se fijaron las monocapas con metanol y se identificaron las
placas de lisis por inmunotinción. El tamaño y la morfología de las
placas de lisis de rRSV eran muy similares a los del RSV A2 de tipo
silvestre (Figura 8). Sin embargo, las placas formadas por rRSVC4G
eran más pequeñas que las de rRSV y las del virus A2 de tipo
silvestre. La única diferencia genética entre rRSV y rRSVC4 era una
sola sustitución nucleotídica en la región líder de RSV. Por lo
tanto, el menor tamaño de placa de
rRSVA2(B-G) no era distinguible del de
rRSVC4G.
Se compararon las curvas de crecimiento de rRSV,
rRSVC4G y rRSVA2(B-G) con la del virus A2 de
tipo silvestre biológicamente derivado. Se cultivaron células
HEp-2 en matraces T25 de cultivo y se infectaron con
rRSV, rRSVC4G, rRSVA2(B-G) o la cepa A2 de
RSV de tipo silvestre, con una moi de 0,5. Después de 1 hora de
adsorción a 37ºC, las células fueron lavadas tres veces con MEM que
contenía FBS al 2% y fueron incubadas a 37ºC en CO_{2} al 5%. A
intervalos de 4 horas después de la infección, se recogieron 250
\mul del sobrenadante del cultivo y se guardaron a -70ºC hasta la
titulación del virus. Cada parte alícuota tomada fue sustituida por
una cantidad igual de medio fresco. El título de cada virus fue
determinado mediante un ensayo de placas de lisis sobre células
HEp-2 y fue visualizado por inmunotinción (vide
supra). Como se muestra en la Figura 9, la cinética de
crecimiento del rRSV es muy similar a la del virus A2 de tipo
silvestre. Para todos los virus, el título máximo se alcanzó en un
periodo de entre 48 horas y 72 horas. El título vírico de rRSVC4G
fue aproximadamente 2,4 veces (a las 48 horas) y 6,6 veces (a las 72
horas) menor que el de rRSV y el de RSV A2 de tipo silvestre. El
mal crecimiento de rRSVC4G puede ser también debido al único cambio
de nucleótido en la región líder. El
rRSVA2(B-G) quimérico mostró una cinética más
lenta y un menor título máximo (Figura 9).
Para suprimir los genes M2-2, se
introdujeron dos sitios para la enzima de restricción Hind III en
los nucleótidos 8196 y 8430 de RSV, respectivamente, de un subclon
pET(S/B) de cDNA que contenía un fragmento de restricción de
RSV, de 4478 a 8505. El fragmento de restricción de RSV había sido
previamente preparado mediante el sistema QuikChange (Stratagene,
La Jolla, California, EE.UU.) para mutagénesis dirigida al sitio. La
digestión de pET(S/B) con la enzima de restricción Hind III
separó una secuencia de 234 nucleótidos que contenía la mayor parte
del marco de lectura abierto M2-2. No se separaron
los nucleótidos que codifican los 13 primeros aminoácidos del
extremo N del producto del gen M2-2 porque esta
secuencia solapa con M2-1. El fragmento de cDNA que
contenía la deleción del gen M2-2 fue sometido a
digestión con SacI y BamHI y fue retroclonado en un clon de cDNA de
RSV de longitud completa, denominado
pRSV\DeltaM2-2.
Se generó un RSV infeccioso con esta deleción de
M2-2 al usar el plásmido
pRSV\DeltaM2-2 para transfectar células
HEp-2 infectadas con MVA que expresaban los genes N,
P y L. En resumen, se utilizó pRSV\DeltaM2-2,
junto con plásmidos que codificaban las proteínas N, P y L, para
transfectar células HEp-2 que habían sido
infectadas con un virus vaccinia recombinante (MVA) que expresaba la
RNA polimerasa de T7. La transfección y la recuperación del RSV
recombinante fue llevada a cabo del modo siguiente. Cinco horas o un
día antes de la transfección, las células HEp-2
fueron repartidas en placas de seis pocillos. Monocapas de células
HEp-2 en 70%-80% de confluencia fueron infectadas
con MVA, con una multiplicidad de infección (moi) de 5, y fueron
incubadas a 35ºC durante 60 minutos. Las células fueron luego
lavadas una vez con OPTI-MEM (Life Technologies,
Gaithersburg, Maryland, EE.UU.). Se repuso 1 ml de
OPTI-MEM en cada placa y se añadieron 0,2 ml de
medio de transfección. El medio de transfección fue preparado
mezclando 0,5-0,6 \mug de antigenoma de RSV, 0,4
\mug de plásmido N, 0,4 \mug de plásmido P y 0,2 \mug de
plásmido L en un volumen final de 0,1 ml de medio
OPTI-MEM. Esta mezcla fue combinada con 0,1 ml de
OPTI-MEM que contenía 10 \mul de LipofecTACE (Life
Technologies). Después de 15 minutos de incubación a temperatura
ambiental, se añadió la mezcla de DNA/LipofecTACE a las células. Un
día más tarde, se sustituyó el medio por MEM que contenía FBS al 2%.
Se incubaron adicionalmente los cultivos a 35ºC durante 3 días y se
recolectaron los sobrenadantes. Tres días después de la
transfección, se realizó el pase de 0,3-0,4 ml de
sobrenadantes de cultivo sobre células HEp-2 frescas
y se realizó una incubación con MEM que contenía FBS al 2%. Después
de una incubación durante seis días, el sobrenadante fue
recolectado y las células fueron fijadas y fueron teñidas mediante
un método indirecto con peroxidasa de rábano picante, usando un
anticuerpo de cabra anti-RSV (Biogenesis) seguido de
un anticuerpo anti-cabra generado en conejo, unido
a peroxidasa de rábano picante. Las células infectadas con el virus
fueron luego detectadas mediante la adición de un sustrato
cromógeno (DAKO) de acuerdo con las instrucciones del fabricante. El
RSV recombinante que contenía la deleción del gen
M2-2 fue recuperado de las células transfectadas. La
identificación de rRSV\DeltaM2-2 fue llevada a
cabo por RT/PCR usando cebadores que flanqueaban la región
suprimida. Como se muestra en la Figura 12A, en las células
infectadas con rRSV\DeltaM2-2 se detectó un
fragmento de cDNA que tenía 234 nucleótidos menos que el RSV de
tipo silvestre. No se detectó cDNA en la reacción RT/PCR en cuya
reacción de RT no había transcriptasa inversa. Esto indicaba que el
producto de DNA procedía de RNA vírico y no de contaminación. Las
propiedades del RSV con deleción de M2-2 están
siendo actualmente evaluadas.
Se suprimieron tanto el gen SH como el
M2-2 de la construcción de cDNA de RSV de longitud
completa por subclonación de cDNA. Un fragmento Sac I a BamH I que
contenía la deleción de M2-2, separado del subclon
pET(S/B)\DeltaM2-2RSV de cDNA, fue
clonado en el clon pRSV\DeltaSH de cDNA. El plásmido
pRSV\DeltaSH\DeltaM2-2 con doble deleción
génica fue confirmado por mapeo con enzimas de restricción. Como se
muestra en la Figura 12B, el mutante por doble deleción
SH/M2-2 es más corto que el cDNA de pRSV de tipo
silvestre. La recuperación del RSV infeccioso que contenía tanto la
deleción de SH como la de M2-2 fue llevada a cabo
del modo anteriormente descrito. De las células
HEp-2 transfectadas se obtuvo un virus infeccioso
con deleción tanto de SH como de M2-2.
Fundamento
El virus respiratorio sincitial humano es la
causa principal de neumonía y bronquiolitis en niños con edad
inferior a un año. El RSV es responsable de más de una de cada cinco
admisiones hospitalarias pediátricas debidas a enfermedades del
tracto respiratorio y, sólo en Estados Unidos, causa 4500 muertes al
año. A pesar de decenios de investigación para desarrollar una
vacuna eficaz contra el RSV, no se ha conseguido una vacuna segura
y eficaz para evitar la grave morbilidad y la significativa
mortalidad asociadas con la infección por RSV. Se han utilizado
diversos planteamientos para desarrollar candidatos a vacuna de RSV:
virus inactivado con formol, vacuna subunitaria recombinante de
glicoproteínas expresadas de RSV, y virus vivo atenuado.
Recientemente, el desarrollo de vacunas de RSV se ha centrado en la
generación de mutantes vivos atenuados de RSV. En el pasado, la
generación de un mutante vivo atenuado de RSV sólo podía ser llevada
a cabo mediante pases in vitro y/o mutagénesis química. El
virus resultaba infraatenuado o sobreatenuado y no era genéticamente
estable. La presente investigación proporciona un procedimiento
inmediato para generar vacunas vivas atenuadas y genéticamente
estables de RSV al suprimir un(os) gen(es)
accesorio(s) individualmente o en combinación. Se considera
que las deleciones génicas son una estrategia muy poderosa para
atenuar RSV porque dichas deleciones no revertirán, y, por lo
tanto, se espera que los mutantes de RSV recombinantes por deleción
sean genéticamente muy estables.
La organización génica del RSV es única entre
los paramixovirus. Además de los genes N, P, L, M, G y F, que son
comunes a todos los paramixovirus, el RSV contiene cuatro genes
adicionales que codifican cinco proteínas: NS1, NS2, SH,
M2-1 y M2-2. M2-1 y
M2-2 son traducidos desde dos marcos de lectura
abiertos que solapan en el centro del mRNA de M2. El
M2-1 potencia la capacidad de procesamiento
transcripcional del mRNA y también actúa como un factor
antiterminación al aumentar la lectura transcripcional en las
junturas intergénicas más allá de las señales de terminación
normales ("readthrough") [P. L. Collins et al., Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 93: 81-85 (1996); R. W. Hardy
et al., J. Virol. 72: 520-526 (1998)]. Sin
embargo, se halló que la proteína M2-2 inhibía la
transcripción y replicación del RNA del RSV in vitro [P. L.
Collins et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:
81-85 (1996)]. Se ha comunicado que la proteína
accesoria NS1 es un potente inhibidor de la transcripción [P. L.
Atreya et al., J. Virol. 72: 1452-1461
(1998)]. Se ha mostrado que, en un virus presente en la naturaleza
y en un RSV recombinante que contiene una deleción de SH creada, el
gen SH es innecesario para el desarrollo de RSV en cultivo celular
[A. Bukreyev et al., J. Virol. 71 (12):
8973-82 (1997); R. A. Karron et al., J.
Infect. Dis. 176: 1428-1436 (1997)]. El RSV sin SH
se replica in vitro también como el RSV de tipo silvestre.
Se ha comunicado recientemente que también se podría suprimir el gen
NS2 [M. N. Teng et al., J. Virol. 73 (1):
466-73 (1999); U. J. Buchholz et al., J.
Virol. 73 (1): 251-9 (1999)]. No se ha comunicado
la deleción de M2-1, M2-2 ni NS1, ni
se ha comunicado la deleción de más de dos genes no esenciales.
Tradicionalmente, se generaban mutantes vivos
atenuados de virus mediante muchos pases de RSV a baja temperatura
y/o mediante mutagénesis con reactivos químicos. Las mutaciones se
introducen aleatoriamente y es difícil mantener el fenotipo del
virus porque se pueden desarrollar mutantes revertidos. La capacidad
para producir un virus a partir de un cDNA infeccioso hace posible
suprimir un gen o genes que están asociados con la patogénesis del
virus. La deleción génica, sola o en combinación con mutaciones en
los demás genes víricos (G, F, M, N, P y L), puede producir una
vacuna de RSV establemente atenuada que proteja eficazmente contra
una infección por RSV.
En este ejemplo se describe la producción de un
RSV recombinante en que se ha suprimido la expresión del gen
M2-2 por eliminación de una secuencia
polinucleotídica que codifica el gen M2-2, y de su
proteína codificada. El gen M2-2 de RSV es
codificado por el gen M2-2, y su marco de lectura
abierto está parcialmente solapado por 12 aminoácidos con el marco
de lectura abierto M2-1 5'-proximal
[P. L. Collins et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:
81-85 (1996)]. El previsto polipéptido
M2-2 contiene 90 aminoácidos, pero la proteína
M2-2 no ha sido aún intracelularmente identificada.
La proteína M2-2 infrarregula la transcripción y
replicación del RNA de RSV en un sistema modelo minigenómico [P. L.
Collins et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:
11.563-11.567 (1995)]. No se conoce la
significación de este efecto negativo sobre la transcripción y
replicación del RNA de RSV en el ciclo de replicación viral.
Para producir un RSV recombinante que dejara de
expresar la proteína M2-2, se suprimió el gen
M2-2 de un clon de cDNA de RSV paterno (H. Jin
et al., Virology 251: 206-214 (1998)]. El
clon de cDNA antigenómico codifica un RNA antigenómico completo de
la cepa A2 de RSV, que fue exitosamente utilizado para recuperar el
RSV recombinante. Este cDNA antigenómico contiene un solo cambio de
nucleótido en la región líder, en la posición 4, de C a G en su
sentido antigenómico. La construcción del plásmido
pA2\DeltaM2-2 implicaba un procedimiento de
clonación de dos fases. Se introdujeron dos sitios para la enzima
de restricción Hind III en los nucleótidos 8196 y 8430,
respectivamente, de la secuencia de RSV de un subclon de cDNA
(pET-S/B) que contenía el fragmento Sac I (nt 4477)
a BamH I (nt 8504) de cDNA de RSV, usando el sistema de mutagénesis
QuickChange (Stratagene). La digestión de este clon de cDNA con la
enzima de restricción Hind III eliminó el fragmento Hind III de
cDNA, de 234 nt, que contenía el gen M2-2. El
restante fragmento Sac I a BamH I que no contenía el gen
M2-2 fue luego clonado en un cDNA antigenómico de
RSV, pRSVC4G. El plásmido resultante fue denominado
pA2\DeltaM2-2.
Para recuperar el RSV recombinante con el marco
de lectura abierto M2-2 suprimido, se usó
pA2\DeltaM2-2, junto con plásmidos que
codificaban las proteínas N, P y L de RSV bajo el control del
promotor de T7, para transfectar células HEp-2 que
habían sido infectadas con un virus vaccinia modificado que codifica
la RNA polimerasa de T7 (MVA-T7). Después de 5
horas de incubación a 35ºC de las células HEp-2
transfectadas, el medio fue sustituido por MEM que contenía FBS al
2% y las células fueron adicionalmente incubadas durante 3 días a
35ºC. Los sobrenadantes de los cultivos de las células
HEp-2 transfectadas fueron usados para infectar
células HEp-2 o Vero frescas, para multiplicar el
virus rescatado. La recuperación de rA2\DeltaM2-2
vino indicada por formación sincitial y fue confirmada por la
tinción positiva de las células infectadas al usar un suero
policlonal anti-RSV A2. El
rA2\DeltaM2-2 recuperado fue purificado tres veces
por formación de placas de lisis y fue multiplicado en células
Vero. Para confirmar que rA2\DeltaM2-2 contenía la
deleción del gen M2-2, se extrajo el RNA vírico del
virus y se sometió a RT/PCR usando una pareja de cebadores que
abarcaba el gen M2-2. El RNA vírico se extrajo del
sobrenadante del cultivo de células infectadas con
rA2\DeltaM2-2 y rA2 mediante un sistema de
extracción de RNA (RNA STAT-50,
Tel-Test, Friendswood, Texas, EE.UU.). El RNA
vírico fue inversamente transcrito con transcriptasa inversa usando
un cebador complementario de los nucleótidos 7430 a 7449 del genoma
vírico. El fragmento de cDNA que abarcaba el gen
M2-2 fue multiplicado por PCR con el cebador V1948
(nt 7486 a nt 7515 en sentido positivo) y el cebador V1581 (nt 8544
a nt 8525 en sentido negativo). El producto de la PCR fue analizado
en un gel de agarosa al 1,2% y fue visualizado mediante tinción con
EtBr. Como se muestra en la Figura 13B, el rA2 de tipo silvestre
produjo un producto de DNA de PCR que correspondía al previsto
fragmento de 1029 nt, mientras que rA2\DeltaM2-2
produjo un producto de PCR de 795 nt, 234 nt más corto. La
generación del producto de RT/PCR era dependiente de la fase de RT,
lo que indica que procedía del RNA en lugar de proceder de la
contaminación por DNA.
La expresión de mRNA de las células infectadas
con rA2\DeltaM2-2 o rA2 fue analizada mediante
análisis por hibridación con transferencia Northern. Se extrajo el
RNA celular total de las células infectadas con
rA2\DeltaM2-2 o rA2 mediante un sistema de
extracción de RNA (RNA STAT-60,
Tel-Test, Friendswood, Texas, EE.UU.). El RNA fue
sometido a electroforesis en un gel de agarosa al 1,2% que contenía
formaldehído y fue transferido a una membrana de nailon (Amersham
Pharmacia Biotech, Piscataway, New Jersey, EE.UU.). La membrana fue
hibridada con una ribosonda específica para genes de RSV, marcada
con digoxigenina (Dig). Las bandas de RNA hibridado fueron
visualizadas utilizando un sistema de detección de luminiscencia DIG
para ácidos nucleicos (Boehringer Mannheim, Indianápolis, Indiana,
EE.UU.). La hibridación de las membranas con las ribosondas fue
realizada a 65ºC; el lavado de las membranas y la detección de las
señales se llevaron a cabo de acuerdo con los procedimientos
estándares. Para examinar la síntesis de mRNA del
rA2\DeltaM2-2 y el rA2, se analizó, mediante
hibridación por transferencia Northern, la acumulación del mRNA de
M2 y de los demás productos de mRNA vírico en las células Vero
infectadas. La hibridación de la transferencia con una sonda
específica para el marco de lectura abierto M2-2 no
permitió detectar señal alguna en las células infectadas con
rA2\DeltaM2-2. Por el contrario, en las células
infectadas con rA2\DeltaM2-2 se detectó un mRNA de
M2 más corto al utilizar una ribosonda específica para el gen
M2-1 (Figura 14A). Estas observaciones confirmaban
que el gen M2-2 había sido suprimido de
rA2\DeltaM2-2. También se examinó la acumulación
de los otros nueve transcritos de mRNA de RSV y se halló que las
cantidades de cada mRNA eran comparables entre las células
infectadas con rA2\DeltaM2-2 y con rA2. En la
Figura 14A también se muestran ejemplos de transferencias Northern
sondadas con N, SH, G y F. También fue perceptible una migración
ligeramente más rápida del mRNA bicistrónico de F-M2
a causa de la deleción de la región M2-2.
Se había comunicado previamente que la proteína
M2-2 era un potente regulador transcripcional
negativo en un ensayo de replicación de minigenomas. Sin embargo,
no parecía que la deleción del gen M2-2 del virus
afectara a la producción de mRNA vírico en las células infectadas.
Para determinar si los niveles de RNA vírico antigenómico y
genómico de rA2\DeltaM2-2 eran también similares a
los de rA2, se examinó por hibridación Northern la cantidad de RNA
vírico genómico y antigenómico producido en las células Vero y
HEp-2 infectadas. La hibridación del RNA celular
infectado total con una ribosonda del gen F marcada con ^{32}P,
específica para el RNA de sentido genómico negativo, indicó que se
producía mucho menos RNA genómico en las células infectadas con
rA2\DeltaM2-2 en comparación con las infectadas
con rA2 (Figura 14B). Se hibridó por duplicado una membrana con una
ribosonda del gen F marcada con ^{32}P, específica para el RNA de
sentido positivo. Se detectó muy poco RNA antigenómico en las
células infectadas con rA2\DeltaM2-2, aunque la
cantidad del mRNA de F en las células infectadas con
rA2\DeltaM2-2 era comparable al correspondiente
con rA2. Por lo tanto, parece que la síntesis del genoma y
antigenoma de RSV estaba infrarregulada a causa de la deleción del
gen M2-2. Esta infrarregulación se vio tanto en
células Vero como en HEp-2 y, por consiguiente, no
dependía del tipo celular.
Puesto que no se ha identificado previamente la
supuesta proteína M2-2 en células infectadas con
RSV, fue necesario demostrar que la proteína M2-2
es realmente codificada por RSV y es producida en células
infectadas. Se produjo un antisuero policlonal contra la proteína
de fusión M2-2 que se expresaba en un sistema de
expresión bacteriano. Para producir el antisuero contra la proteína
M2-2 de RSV, un fragmento de cDNA que codificaba el
marco de lectura abierto M2-2, del nt 8155 al nt
8430, fue multiplicado por PCR y fue clonado en el vector pRSETA
(Invitrogen, Carlsbad, California, EE.UU.). Se transformaron células
BL21-Gold(DE3)plysS (Stratagene, La
Jolla, California, EE.UU.) con pRSETA/M2-2 y,
mediante IPTG, se indujo la expresión de la proteína
M2-2 marcada con His. La proteína de fusión
M2-2 fue purificada a través de columnas HiTrap de
afinidad (Amersham Pharmacia Biotech, Piscataway, New Jersey,
EE.UU.) y fue utilizada para inmunizar conejos. Dos semanas después
de una inmunización de refuerzo, se sangraron los conejos y se
recogió el suero.
Las proteínas víricas específicas producidas por
las células infectadas fueron analizadas por inmunoprecipitación de
los extractos de células infectadas o por transferencia Western.
Para el análisis por inmunoprecipitación, las células Vero
infectadas se marcaron con ^{35}S-Promix (3700
kBq/ml de ^{35}S-Cys y
^{35}S-Met; Amersham, Arlington Heights,
Illinois, EE.UU.) 14 a 18 horas después de la infección. Las
monocapas de células marcadas fueron lisadas mediante tampón RIPA,
y los polipéptidos fueron inmunoprecipitados mediante un suero
policlonal anti-RSV A2 (Biogenesis, Sandown, New
Hampshire, EE.UU.) o un suero
anti-M2-2. La inmunoprecipitación de
los lisados de células Vero infectadas con rA2, con el anticuerpo
anti-M2-2, produjo una banda
proteica de aproximadamente 10 kDa, que tiene el tamaño previsto
para el polipéptido M2-2. Este polipéptido no fue
detectado en las células infectadas con
rA2\DeltaM2-2 (Figura 15A), lo que confirma que
M2-2 es un producto proteico producido por RSV y
que su expresión fue suprimida de rA2\DeltaM2-2.
El patrón polipeptídico global de rA2\DeltaM2-2
era indistinguible del patrón de rA2. Sin embargo, se advirtió que,
por inmunoprecipitación, se produjo algo más de proteínas P y SH en
las células Vero infectadas con rA2\DeltaM2-2. No
obstante, mediante el análisis por transferencia Western, se
produjo una cantidad comparable de SH en las células infectadas con
rA2\DeltaM2-2 o rA2 (Figura 15B).
Los polipéptidos inmunoprecipitados fueron
sometidos a electroforesis en geles de poliacrilamida al 17,5% que
contenían SDS al 0,1% y urea 4 M, y fueron detectados por
autorradiografía. Para el análisis por transferencia Western, se
infectaron células HEp-2 y Vero con
rA2\DeltaM2-2 o rA2. En diversos momentos después
de la infección, las células infectadas con virus fueron lisadas en
tampón para lisis de proteínas, y los lisados celulares fueron
sometidos a electroforesis en geles de poliacrilamida al 17,5% que
contenían SDS al 0,1% y urea 4 M. Las proteínas fueron transferidas
a una membrana de nailon. La inmunotransferencia fue llevada a cabo
del modo descrito por Jin et al. [H. Jin et al., Embo
J. 16 (6): 1236-47 (1997)], usando un antisuero
policlonal contra M2-1, NS1 o SH.
Se utilizó la transferencia Western para
determinar la cinética de la síntesis proteica de
rA2\DeltaM2-2 tanto en la línea celular Vero como
en la HEp-2. Se infectaron células
HEp-2 o Vero con rA2\DeltaM2-2 o
rA2, con una moi de 0,5, y, en diversos momentos después de la
infección, se recolectaron las células infectadas y se separaron
los polipéptidos en un gel de poliacrilamida al 17,5% que contenía
urea 4 M. Las proteínas fueron transferidas a una membrana de
nailon y fueron sondadas con antisueros policlonales contra las tres
proteínas accesorias: M2-1, NS1 y SH. Las cinéticas
de expresión proteica de las tres proteínas víricas fueron muy
similares para rA2\DeltaM2-2 y rA2 tanto en
células HEp-2 como en Vero (Figura 15B). La síntesis
de la proteína NS1 se detectó 10 horas después de la infección,
algo más pronto que M2-1 y SH porque la proteína
NS1 corresponde al primer gen traducido y es un producto proteico
muy abundante en las células infectadas. También se observó una
cinética de síntesis proteica similar cuando la membrana fue sondada
con un antisuero policlonal contra RSV (datos no mostrados). Se
detectó una M2-1 comparable en las células
infectadas con rA2\DeltaM2-2, lo que indica que
la deleción del marco de lectura abierto M2-2 no
afectaba al nivel de la proteína M2-1, que es
traducida por el mismo mRNA de M2.
Para comparar la morfología de las placas de
rA2\DeltaM2-2 con la de rA2, se infectaron células
HEp-2 o Vero con cada virus y se cubrieron con un
medio semisólido compuesto de metilcelulosa al 1% y medio L15 1x
con FBS al 2%. Cinco días después de la infección, las células
infectadas fueron inmunoteñidas con antisueros contra la cepa A2 de
RSV. El tamaño de las placas fue determinado por medición de las
placas a partir de imágenes microscópicas fotografiadas. La
formación de placas de rA2\DeltaM2-2 en células
HEp-2 y Vero fue comparada con la de rA2. Como se
muestra en la Figura 16, rA2\DeltaM2-2 formaba
placas con tamaño de punta de alfiler en las células
HEp-2, observándose una reducción de aproximadamente
5 veces en el tamaño de las placas virales de
rA2\DeltaM2-2 en comparación con el de rA2. Sin
embargo, en las células Vero infectadas con
rA2\DeltaM2-2 sólo se vio una ligera reducción
del tamaño de las placas (30%).
Se llevó a cabo un estudio sobre cinética de
desarrollo de rA2\DeltaM2-2 en comparación con la
de rA2, en células tanto HEp-2 como Vero. Células
cultivadas en placas de 6 cm fueron infectadas con rA2 o
rA2\DeltaM2-2, con una moi de 0,5. Después de 1
hora de adsorción a temperatura ambiental, las células infectadas
fueron lavadas tres veces con PBS, dispuestas en 4 ml de
OPTI-MEM e incubadas a 35ºC en una incubadora que
contenía CO_{2} al 5%. En diversos momentos después de la
infección, se recogieron 200 \mul del sobrenadante del cultivo y
se guardaron a -70ºC hasta la titulación del virus. Cada parte
alícuota extraída fue sustituida por una cantidad igual de medio
fresco. El título del virus fue determinado mediante un ensayo de
formación de placas en células Vero, en placas de 12 pocillos,
usando una capa de metilcelulosa al 1% y medio L15 1x que contenía
FBS al 2%. Como se ve en la Figura 17,
rA2\DeltaM2-2 mostró una cinética de desarrollo
muy lenta, y el título máximo de rA2\DeltaM2-2
fue aproximadamente 2,5-3 log menor que el de rA2 en
células HEp-2. En células Vero,
rA2\DeltaM2-2 alcanzó un título máximo similar al
de rA2. Para analizar la replicación del virus en diferentes
células huésped, cada línea celular cultivada en placas de seis
pocillos fue infectada con rA2\DeltaM2-2 o rA2,
con una moi de 0,2. Tres días después de la infección, se recogieron
los sobrenadante de los cultivos y se cuantificó el virus mediante
un ensayo de formación de placas. Se examinó
rA2\DeltaM2-2 en cuanto a sus propiedades de
desarrollo en diversas líneas celulares que procedían de diferentes
huéspedes con diferentes orígenes tisulares (Tabla 3). Se observó
una replicación significativamente reducida de
rA2\DeltaM2-2, dos órdenes de magnitud inferior a
la de rA2, en células HEp-2, MRC-5 y
Hela infectadas, todas de origen humano. Sin embargo, la
replicación de rA2\DeltaM2-2 sólo estaba
ligeramente reducida en células MDBK y LLC-MK2, que
proceden de células renales bovinas y de mono rhesus,
respectivamente.
Se determinó la replicación vírica in
vivo en ratas de milpa (S. hispidus; Virion Systems,
Rockville, Maryland, EE.UU.) y ratones Balb/c (Simonsen Lab.,
Gilroy, California, EE.UU.) de 12 semanas de edad y exentos de
patógenos respiratorios. Se inocularon intranasalmente 10^{6} pfu
de rA2 o rA2\DeltaM2-2 por animal, en un inóculo
de 0,1 ml, a ratones o ratas de milpa en grupos de 6 bajo anestesia
suave por metoxiflurano. El día 4 después de la inoculación, se
sacrificaron los animales mediante asfixia por CO_{2} y se
obtuvieron separadamente sus cornetes nasales y sus pulmones. Se
homogeneizaron los tejidos y se determinaron los títulos virales
mediante un ensayo de formación de placas en células Vero. Para
evaluar la inmunogenicidad y la eficacia protectora, se inoculó
intranasalmente rA2, rA2\DeltaM2-2 o sólo medio a
tres grupos de ratones el día 0. Tres semanas más tarde, se
anestesiaron los ratones, se recogieron muestras de suero y se
realizó una inoculación intranasal de estimulación, de 10^{6} pfu
de cepa A2 de RSV de tipo silvestre biológicamente obtenida. Cuatro
días después de la estimulación, se sacrificaron los animales, se
recogieron tanto los cornetes nasales como los pulmones, y se
determinaron los títulos virales mediante un ensayo de formación de
placas. Se determinaron los anticuerpos séricos contra la cepa A2
de RSV mediante un ensayo de reducción de placas del 60% [H. V.
Coates et al., Am. J. Epid. 83: 299-313
(1965)] y mediante la inmunotinción de las células infectadas por
RSV.
^{a}El día 0 se inmunizaron intranasalmente
grupos de seis ratas de milpa con 10^{6} pfu del virus indicado.
El día 4 se determinó el nivel de replicación del virus de infección
mediante un ensayo de formación de placas sobre las muestras
indicadas y se determinó el log_{10} medio del título \pm error
estándar (SE; del inglés, standard error) por gramo
de tejido.
\vskip1.000000\baselineskip
Para evaluar los niveles de atenuación e
inmunogenicidad de rA2\DeltaM2-2, se examinó la
replicación de rA2\DeltaM2-2 en los tractos
respiratorios superior e inferior de ratones y ratas de milpa. Se
inocularon intranasalmente 10^{6} pfu de
rA2\DeltaM2-2 o rA2 a ratas de milpa en grupos de
6. Se sacrificaron los animales 4 días después de la inoculación,
se recogieron y homogeneizaron sus cornetes nasales y tejidos
pulmonares, y se determinaron los niveles de replicación viral en
esos tejidos mediante un ensayo de placas.
rA2\DeltaM2-2 presentaba una reducción de la
replicación de al menos 2 log tanto en los cornetes nasales como en
los pulmones de las ratas de milpa infectadas (Tabla 4). No se
detectó replicación viral en las ratas de milpa infectadas con
rA2\DeltaM2-2, mientras que se detectó un nivel
elevado de replicación del virus rA2 de tipo silvestre tanto en el
tracto respiratorio superior como en el inferior de las ratas de
milpa. También se observó atenuación de
rA2\DeltaM2-2 en los ratones. En la Tabla 5 se
muestran el título medio geométrico de la replicación viral y el
error estándar obtenidos de dos experimentos. Sólo se detectó
replicación de rA2\DeltaM2-2 en uno o dos de 12
ratones infectados. La replicación era limitada; sólo se observaron
unas pocas placas con la dilución 10^{-1} de los productos de
homogeneización celular. A pesar de su replicación limitada en
ratones, rA2\DeltaM2-2 inducía una resistencia
significativa a la estimulación con RSV A2 de tipo silvestre (Tabla
5). Cuando se inoculó intranasalmente una dosis de 10^{6} pfu de
cepa A2 de tipo silvestre a ratones a los que se había inoculado
previamente rA2\DeltaM2-2 o rA2, no se detectó
replicación del virus A2 de tipo silvestre en los tractos
respiratorios superior e inferior de los ratones. Por lo tanto,
rA2\DeltaM2-2 resultó totalmente protector frente
a la estimulación del virus A2 de tipo silvestre. También se examinó
la inmunogenicidad de rA2\DeltaM2-2. Se
infectaron dos grupos de ratones con rA2\DeltaM2-2
o rA2 y, tres semanas más tarde, se recogieron muestras de suero.
Se determinó el título de neutralización sérico mediante el título
de reducción de placas del 50%. El título de neutralización de los
ratones infectados con rA2\DeltaM2-2 era
comparable al correspondiente a rA2; ambos presentaban un título de
reducción de placas del 60% para una dilución 1:16. El suero
obtenido de ratones infectados con rA2\DeltaM2-2
también era capaz de inmunoteñir placas de RSV, lo que confirma que
se producían anticuerpos específicos de RSV en los ratones
infectados con rA2\DeltaM2-2.
^{a}El día 0 se inmunizaron intranasalmente
grupos de 12 ratones Balb/c con 10^{6} pfu del virus indicado. El
día 4 se determinó el nivel de virus de infección en los tejidos
indicados mediante un ensayo de formación de placas y se determinó
el log_{10} medio del título \pm error estándar (SE) por gramo
de tejido.
^{b}Se administraron intranasalmente 10^{6}
pfu de RSV A2 a grupos de 6 ratones Balb/c el día 21 y se
sacrificaron éstos 4 días más tarde. Se determinó la replicación del
RSV A2 de tipo silvestre en los tejidos indicados mediante un
ensayo de formación de placas y se determinó el log_{10} medio del
título \pm error estándar (SE) por gramo de tejido.
\vskip1.000000\baselineskip
Los dos subgrupos antigénicos de RSV, A y B,
muestran un grado de conservación relativamente elevado en las
proteínas M2-2, lo que sugiere la importancia
funcional de la proteína M2-2. El análisis
transcripcional de rA2 y rA2\DeltaM2-2
proporcionó unos hallazgos importantes en el presente ejemplo.
Aunque los niveles globales de transcripción de mRNA eran
sustancialmente iguales para ambos virus, un análisis por
transferencia Northern reveló una drástica reducción del RNA
genómico y antigenómico viral para rA2\DeltaM2-2
en comparación con el rA2 de tipo silvestre. Este hallazgo es
contradictorio con lo que se ha comunicado en cuanto a la regulación
transcripcional negativa de la proteína M2-2 en un
sistema minigenómico. Por lo tanto, parece que el papel funcional
de M2-2 en el ciclo vital del virus es más
complicado que el previamente pensado. No obstante, no parecía que
la reducción en el nivel de genoma y antigenoma de
rA2\DeltaM2-2 afectara a las producciones víricas
en las células Vero infectadas.
El hallazgo de que
rA2\DeltaM2-2 presentaba una replicación
restringida al tipo de huésped en diferentes líneas celulares
proporcionó una buena indicación de que la deleción de un gen no
esencial es un buen medio para crear un mutante específico de
huésped, lo cual puede ser una característica muy importante para
cepas de vacunas. El rA2\DeltaM2-2 no se replicó
bien en diversas líneas celulares de origen humano, alcanzándose
una menor producción vírica en estas líneas celulares. Sin embargo,
los niveles de síntesis proteica en células HEp-2
eran similares a los de células Vero que producían niveles elevados
de rA2\DeltaM2-2. Esto indicaba que el defecto en
la liberación vírica se debía probablemente a un defecto en una fase
posterior, probablemente durante el proceso de ensambladura del
virus.
El hallazgo de que el virus sin
M2-2 se desarrolla bien en células Vero y presenta
atenuación en los tractos respiratorios superior e inferior de
ratones y ratas de milpa presenta nuevas ventajas para el desarrollo
de vacunas. La replicación reducida en los tractos respiratorios de
roedores no afectó a la inmunogenicidad ni a la protección frente a
la replicación del virus estimulante de tipo silvestre, lo que
indica que este virus sin M2-2 puede servir como
una buena vacuna para uso humano. La naturaleza de la mutación por
deleción de M2-2, que supone una deleción de 234
nucleótidos, representa un tipo de mutación que será muy refractaria
a la reversión.
En este ejemplo se describe la producción de un
RSV recombinante en el que se ha suprimido la expresión de dos
genes de RSV, M2-2 y SH, por eliminación de
secuencias polinucleotídicas que codifican los genes
M2-2 y SH y sus proteínas codificadas. Como se
describió previamente, el gen M2-2 o SH es
innecesario para la replicación de RSV in vitro. Es posible
que la deleción de dos genes accesorios produzca un RSV recombinante
con un diferente fenotipo de atenuación. Se puede aumentar o
disminuir el grado de atenuación a partir de la deleción de dos
genes.
Se suprimieron los genes SH y
M2-2 de la construcción de cDNA de RSV de longitud
completa, por medio de clonación de cDNA. Un fragmento Sac I a BamH
I que contenía la deleción de M2-2 en el subclon
pET(S/B), como se describió previamente, fue separado por
digestión con las enzimas de restricción Sac I y BamH I y fue
clonado en el clon de cDNA antigenómico de RSV de longitud completa
que contenía la deleción del gen SH (pA2\DeltaSH). El plásmido
resultante que contenía las deleciones de SH y M2-2
fue denominado pA2\DeltaSH\DeltaM2-2. La
deleción de SH y M2-2 en el plásmido
pA2\DeltaSH\DeltaM2-2 fue confirmada mediante
mapeo con enzimas de restricción.
La generación del mutante
rA2\DeltaSH\DeltaM2-2 fue llevada a cabo del
modo descrito anteriormente (véase la Sección 7). El RSV
recombinante que contenía una deleción de los genes SH y
M2-2 (rA2\DeltaSH\DeltaM2-2)
fue recuperado de células infectadas con MVA que habían sido
cotransfectadas con pA2\DeltaSH\DeltaM2-2 junto
con tres plásmidos que expresaban las proteínas N, P y L,
respectivamente. La recuperación del RSV mutante infeccioso por
deleción venía indicada por la formación sincitial y fue confirmada
por inmunotinción con un anticuerpo contra RSV.
La deleción de los genes SH y
M2-2 en rA2\DeltaSH\DeltaM2-2
fue confirmada por RT/PCR utilizando dos conjuntos de cebadores que
flanqueaban el gen SH y el gen M2-2,
respectivamente. La expresión de mRNA de las células infectadas con
rA2\DeltaSH\DeltaM2-2 o rA2 fue analizada
mediante análisis de hibridación por transferencia Northern, como
se describió anteriormente. No se detectaron mRNAs de SH ni de
M2-2 en las células infectadas con
rA2\DeltaSH\DeltaM2-2 al usar una sonda que era
específica para el gen SH o el gen M2-2. El hecho
de que se puedan suprimir dos genes de RSV (SH y
M2-2) indica que las proteínas SH y
M2-2 son innecesarias para la replicación del RSV.
Por contraste con rA2\DeltaM2-2, que formaba
placas muy pequeñas en células HEp-2,
rA2\DeltaSH\DeltaM2-2 producía placas con un
tamaño mayor que el de rA2\DeltaM2-2 (Figura
19).
Se llevó a cabo en células Vero un estudio sobre
la cinética de desarrollo de
rA2\DeltaSH\DeltaM2-2 en comparación con la de
rA2. Células cultivadas en placas de 6 cm fueron infectadas con rA2
o rA2\DeltaSH\DeltaM2-2, con una moi de 0,2.
Como se ve en la Figura 22,
rA2\DeltaSH\DeltaM2-2 mostraba una cinética de
desarrollo más lenta y su título máximo era aproximadamente 1,5 log
menor que el de rA2. Esto indicaba que
rA2\DeltaSH\DeltaM2-2 estaba atenuado en el
cultivo tisular.
Para evaluar el nivel de atenuación de
rA2\DeltaSH\DeltaM2-2, se examinó la replicación
de rA2\DeltaSH\DeltaM2-2 en los tractos
respiratorios inferiores de ratones. Se inocularon intranasalmente
10^{6} pfu de rA2\DeltaSH\DeltaM2-2 o rA2 a
ratones en grupos de 6. Se sacrificaron los animales 4 días después
de la inoculación, se recogieron y homogeneizaron sus cornetes
nasales y tejidos pulmonares, y se determinaron los niveles de
replicación viral en esos tejidos mediante un ensayo de placas.
rA2\DeltaSH\DeltaM2-2 presentaba una reducción
de la replicación de aproximadamente 2 log en los pulmones de los
ratones infectados (Tabla 11). Estos datos indicaban que
rA2\DeltaSH\DeltaM2-2 estaba atenuado en lo
ratones, aunque el grado de atenuación no es tan significativo como
el de rA2\DeltaM2-2.
\vskip1.000000\baselineskip
^{a}El día 0 se inmunizaron intranasalmente
grupos de seis ratones con 10^{6} pfu del virus indicado. El día
4 se determinó el nivel de replicación del virus de infección
mediante un ensayo de formación de placas sobre las muestras
indicadas y se determinó el log_{10} medio del título \pm error
estándar (SE) por gramo de tejido.
\vskip1.000000\baselineskip
En este ejemplo se describe la producción de un
RSV recombinante en el que se ha suprimido la expresión de dos
genes de RSV diferentes, NS1 y M2-2, por eliminación
de secuencias polinucleotídicas que codifican los genes NS1 y
M2-2 y sus proteínas codificadas. Como se describió
previamente, el gen NS1 o M2-2 solo es innecesario
para la replicación de RSV in vitro. Este ejemplo proporcionó
un método de atenuación diferente por deleción de dos genes
accesorios de RSV.
Se suprimieron los genes NS1 y
M2-2 de la construcción de cDNA de RSV de longitud
completa, por medio de clonación de cDNA. Un fragmento Xma I a Avr
II que contenía la deleción de NS1 en el subclon pET(X/A) fue
separado por digestión con las enzimas de restricción Xma I y Avr
II y fue clonado en el clon de cDNA antigenómico de RSV de longitud
completa que contenía la deleción del gen M2-2
(pA2\DeltaM2-2). El plásmido resultante que
contenía tanto la deleción de NS1 como la de M2-2
fue denominado pA2\DeltaNS1\DeltaM2-2. La
deleción de NS1 y M2-2 en el plásmido
pA2\DeltaNS1\DeltaM2-2 fue confirmada mediante
mapeo con enzimas de restricción.
La generación del mutante
rA2\DeltaNS1\DeltaM2-2 fue llevada a cabo del
modo descrito anteriormente (véase la Sección 11.2). El RSV
recombinante que contenía la deleción de los genes NS1 y
M2-2 fue recuperado de células infectadas con MVA
que habían sido cotransfectadas con
pA2\DeltaNS1\DeltaM2-2 junto con tres plásmidos
que expresaban las proteínas N, P y L, respectivamente. La
recuperación del RSV infeccioso venía indicada por la formación
sincitial y se confirmó por inmunotinción con un anticuerpo contra
RSV. La identificación del
rA2\DeltaNS1\DeltaM2-2 recuperado se confirmó
por RT/PCR usando una pareja de cebadores que flanqueaban el gen
NS1 y el gen M2-2.
Se está estudiando la replicación de
rA2\DeltaNS1\DeltaM2-2 en líneas celulares en
cultivo tisular y en modelos con animales pequeños. Datos in
vitro preliminares indicaban que
rA2\DeltaNS1\DeltaM2-2 está muy atenuado en
células en cultivo tisular y que el RSV recombinante que contiene la
deleción de los genes NS1 y M2-2 está más atenuado
que rA2\DeltaSH\DeltaM2-2.
\vskip1.000000\baselineskip
En este ejemplo se describe la producción de un
RSV recombinante en el que se ha suprimido la expresión de dos
genes de RSV diferentes, NS2 y M2-2, por eliminación
de secuencias polinucleotídicas que codifican los genes NS2 y
M2-2 y sus proteínas codificadas. Como se describió
previamente, el gen NS2 o M2-2 es innecesario para
la replicación de RSV in vitro. Es posible que la deleción de
dos genes accesorios de RSV produzca un RSV recombinante con un
diferente fenotipo de atenuación.
Se suprimieron los genes NS2 y
M2-2 de la construcción de cDNA de RSV de longitud
completa, por medio de clonación de cDNA. Un fragmento Xma I a Avr
II que contenía la deleción de NS2 en el subclon pET(X/A) fue
separado por digestión con las enzimas de restricción Xma I y Avr
II y fue clonado en el clon de cDNA antigenómico de RSV de longitud
completa que contenía la deleción del gen M2-2
(pA2\DeltaM2-2). El plásmido resultante que
contenía tanto la deleción de NS2 como la de M2-2
fue denominado pA2\DeltaNS2\DeltaM2-2. La
deleción de NS2 y M2-2 en el plásmido
pA2\DeltaNS2\DeltaM2-2 fue confirmada mediante
mapeo con enzimas de restricción.
La generación del mutante
rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2 fue llevada a cabo del
modo anteriormente descrito (véase la Sección 7). El RSV
recombinante que contenía la deleción de los genes NS2 y
M2-2 (rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2)
fue recuperado de células infectadas con MVA que habían sido
cotransfectadas con pA2\DeltaNS2\DeltaM2-2
junto con tres plásmidos que expresaban las proteínas N, P y L,
respectivamente. La recuperación del RSV infeccioso venía indicada
por la formación sincitial y fue confirmada por inmunotinción con un
anticuerpo contra RSV. La identificación del
rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2 recuperado fue confirmada
por RT/PCR utilizando dos parejas de cebadores que flanqueaban el
gen NS2 y el gen M2-2, respectivamente.
La expresión de mRNA de células infectadas con
rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2 o rA2 fue analizada
mediante análisis de hibridación por transferencia Northern. Como
se muestra en la Figura 23, no se detectó mRNA de NS2 ni de
M2-2 en las células infectadas con
rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2 al usar una sonda que era
específica para el gen NS2 o el gen M2-2. Se
observaron niveles comparables de expresión de mRNA de NS1 y SH en
las células infectadas con
rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2. Datos de transferencias
Northern confirmaron que la expresión de NS2 y M2-2
estaba suprimida en rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2.
Se llevó a cabo en células Vero un estudio sobre
la cinética de desarrollo de
rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2 en comparación con la de
rA2. Células cultivadas en placas de 6 cm fueron infectadas con rA2
o rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2, con una moi de 0,2.
Como se ve en la Figura 24,
rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2 mostraba una cinética de
desarrollo muy lenta y su título máximo era aproximadamente 10
veces menor que el de rA2. Para analizar la replicación vírica en
diferentes células huésped, cada línea celular desarrollada en
placas de 6 pocillos fue infectada con
rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2 o rA2, con una moi de
0,2. Tres días después de la infección, se recogieron los
sobrenadantes de los cultivos y se cuantificó el virus mediante un
ensayo de formación de placas. El título vírico de
rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2 en células Vero
presentaba una reducción de aproximadamente unas pocas veces en
comparación con el de rA2. Sin embargo, en células
HEp-2, MDBK, Hela, MRC-5 y
LLC-MK2 (Tabla 12), se observó una reducción del
título vírico de 2-3 log. Por lo tanto, la
replicación de rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2 presenta
un sustancial efecto específico de huésped, lo que es una indicación
de
atenuación.
atenuación.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se determinó la replicación in vivo de
rA2\DeltaNS2/M2-2 en ratas de milpa de 4 semanas
de edad y exentas de patógenos respiratorios. Se inocularon
intranasalmente 10^{5} pfu de rA2 o
rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2 por animal, en un
inóculo de 0,1 ml, a las ratas de milpa en grupos de 5, bajo
anestesia suave por metoxiflurano. El día 4 después de la
inoculación, se sacrificaron los animales mediante asfixia por
CO_{2} y se obtuvieron separadamente sus cornetes nasales y sus
pulmones. Se homogeneizaron los tejidos y se determinaron los
títulos virales mediante un ensayo de formación de placas en
células Vero. Como se muestra en la Tabla 13, no se detectó
replicación vírica en los tractos respiratorios superior ni inferior
de las ratas de milpa que habían sido infectadas con
rA2\DeltaNS2\DeltaM2-2. Esto indicaba que la
deleción de los genes NS2 y M2-2 atenuaba
intensamente el RSV. De esta manera, este RSV recombinante con una
deleción de NS2 y M2-2 podría servir como un buen
candidato a vacuna para uso humano.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
^{a}El día 0 se inmunizaron intranasalmente
grupos de cinco ratas de milpa con 10^{5} pfu del virus indicado.
El día 4 se determinó el nivel de replicación del virus de infección
mediante un ensayo de formación de placas sobre las muestras
indicadas y se determinó el log_{10} medio del título \pm error
estándar (SE) por gramo de tejido.
\vskip1.000000\baselineskip
Como se resume en la Tabla 17, se han obtenido
11 diferentes mutantes por deleción génica (no todos de acuerdo con
el invento). Se han suprimido cuatro genes accesorios de RSV,
individualmente o en combinación. Estos diferentes mutantes por
deleción mostraron una diferente formación de placas y diferentes
propiedades de desarrollo. Se demostró una buena correlación entre
el tamaño de las placas in vitro y la atenuación in
vivo. Estos diferentes mutantes de RSV por deleción
proporcionan diversas opciones para uso como posibles candidatos a
vacuna de
RSV.
RSV.
^{a} ND: no determinado. No se detectó
replicación de rA2\DeltaM2-2\DeltaNS1 en cultivo
tisular.
En este estudio, se evaluó
rA2\DeltaM2-2 en cuanto a su atenuación,
inmunogenicidad y eficacia protectora frente a una posterior
estimulación con RSV de tipo silvestre en monos verdes africanos
(AGM; del inglés, african green monkeys). La
replicación de rA2\DeltaM2-2 estaba restringida
más de 1000 veces en los tractos respiratorios superior e inferior
de los monos infectados y rA2\DeltaM2-2 inducía
unos títulos de anticuerpo neutralizante sérico
anti-RSV que eran ligeramente menores que los
inducidos por rA2 de tipo silvestre. Cuando los monos infectados
con rA2\DeltaM2-2 eran estimulados con el virus A2
de tipo silvestre, la replicación del virus de estimulación se
reducía aproximadamente 100 veces en el tracto respiratorio superior
y 45.000 veces en el tracto respiratorio inferior. Para atenuar más
rA-G_{B}F_{B}, se eliminó el marco de lectura
abierto M2-2 de rA-G_{B}F_{B}.
Como se describió para rA2\DeltaM2-2,
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2
resultó restringido en cuanto al desarrollo en células
HEp-2 y resultó atenuado en ratas de milpa. rA2 y
rA-G_{B}F_{B} que llevan una deleción del gen
M2-2 podrían representar una composición de vacuna
de RSV bivalente para protección frente a múltiples cepas de los
dos subgrupos de RSV.
Se evaluaron monos verdes africanos como un
modelo de primate no humano para valorar la atenuación, la
inmunogenicidad y la eficacia protectora de los candidatos a vacuna
de RSV. Se mostró que rA2 se replicaba con títulos elevados en los
tractos respiratorios superior e inferior de AGM mientras que
rA2\DeltaM2-2 y rA-G_{B}F_{B}
se replicaban mal en los tractos respiratorios de los monos. Tanto
rA2\DeltaM2-2 como
rA-G_{B}F_{B} inducían anticuerpos
neutralizantes que protegían a los animales de la estimulación
experimental
Se mantuvieron cultivos de monocapas de células
HEp-2 y Vero (obtenidas de la Colección America de
Cultivos Tipo (ATCC) en medio esencial mínimo (MEM) que contenía
suero bovino fetal (FBS) al 5%. Las cepas de RSV de tipo silvestre,
A2 y B9320 fueron obtenidas de la ATCC y fueron cultivadas en
células Vero. El virus vaccinia Ankara modificado
(MVA-T7) que expresa la RNA polimerasa del
bacteriófago T7 fue cultivado en células CEK.
Se cultivó RSV B9320 de tipo silvestre en
células Vero y se extrajo el RNA vírico del sobrenadante del cultivo
de células infectadas. Se obtuvo por RT/PCR un fragmento de cDNA
que contenía los genes G y F de RSV B9320, utilizando los cebadores
siguientes: ATCAGGATCC ACAATAACATTGGGGCAAATGCAACC y
CTGGCATTCGG ATCC GTTTTATGTAACTATGAGTTG (los
sitios BamH I construidos para clonación están en letra cursiva y
las secuencias específicas de B9320 están subrayadas). Los sitios
de la enzima de restricción BamH I se introdujeron cadena arriba de
la secuencia de inicio génico de G y cadena abajo de la secuencia
de fin génico de F. Se introdujo primero el producto de PCR en el
vector de clonación T/A (Invitrogen) y se confirmaron las secuencias
por secuenciación de DNA. El fragmento de restricción BamH I que
contenía el casete de los genes G y F de B9320 fue luego transferido
a un subclon pRSV(R/H) de cDNA de RSV que contenía
secuencias de RSV del nt 4326 al nt 9721, a través de los sitios
Bgl II introducidos en el nt 4655 (cadena arriba de la señal de
inicio génico de G) y el nt 7552 (cadena abajo de la señal de fin
génico de F). La introducción de estos dos sitios Bgl II fue
realizada mediante mutagénesis por PCR usando el sistema
QuickChange para mutagénesis (Stratagene, La Jolla, California,
EE.UU.). Los sitios de las enzimas de restricción BamH I y Bgl II
tienen extremos compatibles, pero la ligación elimina ambos sitios
de restricción. El fragmento de restricción Xho I (nt 4477) a BamH I
(nt 8498) que contiene los genes G y F de B9320 fue luego
trasladado al clon pRSVC4G infeccioso de cDNA antigenómico de RSV
(Jin et al., 1998). El cDNA antigenómico quimérico fue
denominado pRSV-G_{B}F_{B}. Para suprimir el gen
M2-2 de pRSV-G_{B}F_{B}, se
introdujo en pRSV-G_{B}F_{B} el fragmento Msc I
(nt 7692) a BamH I (nt 8498) de rA2\DeltaM2-2 que
contenía la deleción de M2-2 (Jin et al.,
2000a). El clon de cDNA quimérico que carece del gen
M2-2 fue denominado
pRSV-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2.
Se describe aquí la recuperación de RSV
recombinante a partir de cDNA. En resumen, células
HEp-2 en placas de 6 pocillos, con 80% de
confluencia, fueron infectadas con MVA durante 1 hora con una moi de
5 pfu/célula y fueron luego transfectadas con plásmidos
antigenómicos de longitud completa
(pRSV-G_{B}F_{B} o
pRSV-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2)
junto con plásmidos que expresan las proteínas N, P y L de RSV,
usando el reactivo LipofecTACE (Life Technologies, Gaithersburg,
Maryland, EE.UU.). Una vez que las células transfectadas hubieron
sido incubadas a 35ºC durante tres días, los sobrenadantes de los
cultivos fueron sometidos a pases en células Vero durante seis días
para multiplicar el virus rescatado. Los virus recombinantes
recuperados fueron biológicamente clonados mediante tres
purificaciones sucesivas por formación de placas y fueron
adicionalmente multiplicados en células Vero. El virus recuperado
de las células transfectadas con pRSV-G_{B}F_{B}
se denominó rA-G_{B}F_{B} y el recuperado de
las células transfectadas con
pRSV-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2 se
denominó
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2. Se
determinó el título vírico mediante un ensayo de formación de placas
y se visualizaron las placas mediante inmunotinción usando un suero
policlonal anti-RSV A2 (Biogenesis, Sandown, New
Hampshire, EE.UU.).
La expresión del RNA vírico de cada RSV
quimérico recuperado fue analizada por transferencia Northern. 48
horas después de la infección, el RNA celular total fue extraído de
las células infectadas con virus. La transferencia de RNA fue
hibridada con una sonda oligonucleotídica marcada con
\gamma-^{32}P-ATP y específica
para el gen F de B9320 (GAGGTGAGGTACAATGCATTAATAGCAAGATGGAGGAAGA) o
con una sonda marcada con
\gamma-^{32}P-ATP y específica
para el gen F de A2
(CAGAAGC-AAAACAAAATGTGACTGCAGTGAGGATTGTGGT). Para
detectar el mRNA de G de los virus quiméricos, las transferencias
de RNA fueron hibridadas con una ribosonda de 190 nt específica para
el gen G de B9320 o con una ribosonda de 130 nt específica para el
gen G de A2. Ambas ribosondas fueron marcadas con
\alpha-^{32}P-CTP. La
hibridación se llevó a cabo a 65ºC en una disolución Express Hyb
(Clontech, Palo Alto, California, EE.UU.) durante la noche. Se
lavaron las membranas a 65ºC bajo condiciones rigurosas y se expuso
una película a ellas.
Las proteínas específicas virales de las células
infectadas se analizaron por inmunoprecipitación de los extractos
de células infectadas o por transferencia Western. Para
inmunoprecipitar las proteínas víricas, se infectaron células Vero
con el virus, con una moi de 1,0, y se marcaron con
^{35}S-Promix (3700 kBq/ml de
^{35}S-Cys y ^{35}S-Met;
Amersham, Arlington Heights, Illinois, EE.UU.) 14 horas a 18 horas
después de la infección. Las monocapas de células marcadas fueron
lisadas con tampón RIPA, y los polipéptidos fueron
inmunoprecipitados mediante suero policlonal de cabra
anti-RSV A2 (Biogenesis, Sandown, New Hampshire,
EE.UU.) o mediante un anticuerpo policlonal contra la proteína
M2-2. Los polipéptidos inmunoprecipitados fueron
sometidos a electroforesis en gel de poliacrilamida (PAGE; del
inglés, polyacrylamide gel electrophoresis) con SDS y fueron
detectados por autorradiografía. Para el análisis por transferencia
Western, las células Vero infectadas con virus fueron lisadas en
tampón de lisis para proteínas, y las proteínas fueron separadas
mediante SDS-PAGE al 12%. Se transfirieron las
proteínas a una membrana de nailon y se llevó a cabo la
inmunotransferencia del modo aquí descrito usando un anticuerpo
monoclonal contra la proteína G de B9320 o un anticuerpo monoclonal
contra la proteína G de A2 (Storch y Park, 1987, J. Med. Virol. 22:
345-356).
El desarrollo de RSV quimérico in vitro
fue comparado con el de A2 recombinante (rA2) de tipo silvestre y
rA2\DeltaM2-2. El análisis de los ciclos de
desarrollo fue llevado a cabo sobre células HEp-2 y
Vero. Células cultivadas en placas de 6 cm fueron infectadas con
cada virus, con una moi de 0,01 ó 0,1. Después de 1 hora de
adsorción a temperatura ambiental, las monocapas de células
infectadas fueron lavadas tres veces con PBS y fueron incubadas a
35ºC con 4 ml de Opti-MEM en una incubadora que
contenía CO_{2} al 5%. En diversos momentos después de la
infección, se recogieron 200 \mul del sobrenadante del cultivo y
se guardaron a -70ºC para la titulación del virus. Cada parte
alícuota extraída fue sustituida por una cantidad igual de medio
fresco. El título del virus fue determinado mediante un ensayo de
formación de placas sobre células Vero, en placas de 12 pocillos,
usando una capa de metilcelulosa al 1% y medio L15 1x que contenía
FBS al 2%.
La replicación del virus in vivo fue
determinada en ratas de milpa S. hispidus, exentas de
patógenos respiratorios. Se inocularon intranasalmente 10^{5,5}
pfu de virus por animal, en un inóculo de 0,1 ml, a ratas de milpa
en grupos de 12 bajo anestesia suave por metoxiflurano. El día 4
después de la inoculación, se sacrificaron seis animales mediante
asfixia por CO_{2} y se recogieron separadamente sus cornetes
nasales y sus pulmones. Se homogeneizaron los tejidos y se
determinaron los títulos virales mediante un ensayo de formación de
placas en células Vero. Tres semanas más tarde, se anestesiaron los
6 animales restantes, se recogieron muestras de su suero y se
realizó una inoculación intranasal de estimulación, de 10^{6} pfu
de cepa A2 o B9320 de RSV de tipo silvestre biológicamente
obtenida. Cuatro días después de la estimulación, se sacrificaron
los animales, se recogieron y homogeneizaron tanto los cornetes
nasales como los pulmones, y se determinó el título del virus
mediante un ensayo de formación de placas. Se determinaron los
anticuerpos neutralizantes séricos contra la cepa A2 o B9320 de RSV
mediante un ensayo de reducción de placas del 50% [Coates et
al., 1966, Am. J. Epidemiol. 83 (2):
299-313]
Se evaluó el RSV recombinante en cuanto a su
replicación, inmunogenicidad y eficacia protectora en AGM
(Cercopithecus aethiops). En el primer estudio (estudio A),
se utilizaron AGMs obtenidos de St. Kitts, con una edad media de
4,2 años y un peso corporal que variaba de 2,2 a 4,3 kg, para
comparar la replicación de rA2 con la de A2 de tipo silvestre. En
el segundo estudio (estudio B), se usaron AGMs con edades que
variaban de 5,3 a 8,4 años y un peso corporal medio de 4,15 kg.
Ninguno de los monos presentaba anticuerpos neutralizantes séricos
detectables para RSV B9320 ni RSV A2 (título < 1:10). Se inoculó
tanto intranasal como intratraquealmente una dosis de 10^{5,5}
pfu de A2 de tipo silvestre, rA2, rA2\DeltaM2-2,
B9320 de tipo silvestre o rA-G_{B}F_{B} a
grupos de 4 monos, usando un inóculo de 1,0 ml en cada sitio.
Después de la inoculación, se tomaron diariamente muestras
nasofaríngeas (NP; del inglés, nasopharyngeal) de cada mono con una
torunda durante 12 días, bajo anestesia por Telazol, y se
recogieron lavados traqueales (BAL) los días 3, 5, 7 y 10 después de
la infección (Kakuk et al., 1993, J. Infect. Dis. 167 (3):
553-561). El día 28 después de la infección, se
recogieron muestras de suero de cada mono infectado y se
estimularon los monos con una dosis de 10^{5,5} pfu de A2 o B9320
de tipo silvestre, en un inóculo de 1,0 ml, en los sitios
intranasal e intratraqueal. La replicación del virus de
estimulación en los tractos respiratorios superior e inferior de los
monos fue examinada por cuantificación del virus descargado en las
muestras NP y de lavado traqueal. Las muestras NP fueron recogidas
diariamente durante 10 días y las muestras de BAL fueron recogidas
los días 3, 5, 7 y 10 después de la estimulación. Catorce días
después de la estimulación con el virus de tipo silvestre, se
recogieron muestras de suero para la medición de anticuerpos
neutralizantes de RSV mediante el ensayo de reducción de placas del
50%, usando virus A2 o B9320 de tipo silvestre. El virus descargado
en las muestras NP y de BAL fue cuantificado mediante un ensayo de
formación de placas utilizando células Vero.
Se construyeron previamente un cDNA antigenómico
infeccioso que codificaba la cepa A2 de RSV wt, y su derivado que
contenía la deleción del gen M2-2. Estos cDNAs
fueron aquí modificados mediante la sustitución de los genes G y F
de la cepa A2 por aquellos de B9320, para producir virus quiméricos
que expresaban antígenos del subgrupo B de RSV. Las secuencias de
inicio génico y fin génico están muy conservadas entre los dos
subgrupos del RSV. Por lo tanto, los genes G y F completos de B9320
que incluían sus propias señales de inicio génico y fin génico
fueron transferidos a la cadena principal del cDNA de A2 (Figura
26). El cDNA que codificaba los genes G y F de B9320 fue obtenido
mediante RT/PCR y fue confirmado mediante el análisis de su
secuencia. El cDNA quimérico construido fue denominado
pRSVA-G_{B}F_{B}. Se construyó
pRSVA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2
por supresión del gen M2-2 de
pRSVA-G_{B}F_{B}. El gen M2 que contenía la
deleción del marco de lectura abierto M2-2 de
rA2\DeltaM2-2 fue introducido en
pRSVA-G_{B}F_{B} a través de los sitios únicos
de las enzimas de restricción Msc I y BamH I. Ambos virus
quiméricos (rA-G_{B}F_{B} y
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2)
fueron recuperados del cDNA utilizando el sistema de rescate
previamente descrito. Los virus recombinantes recuperados fueron
purificados por formación de placas y fueron multiplicados en
células
Vero.
Vero.
La expresión de las proteínas específicas de
subgrupo por los virus quiméricos fue analizada por transferencias
Northern y Western. Utilizando sondas específicas para la cepa, se
detectaron mRNAs de G y F específicos de B9320 en las células
infectadas con rA-G_{B}F_{B} y
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2
(Figura 27A). No se detectó el gen M2-2 en las
células infectadas con
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2, lo
que confirma que se había suprimido el gen M2-2 de
este virus quimérico. También se comparó la expresión de proteínas
específicas de la cepa B9320 por los dos virus quiméricos con
aquella realizada por rA2, rA2\DeltaM2-2 y B9320
de tipo silvestre (Figura 27B). La proteína F1 de
rA-G_{B}F_{B} y
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2 mostró
el mismo índice de movilidad de migración que la de B9320, migrando
ambas más rápidamente que la de A2. Un análisis por transferencia
Western usando anticuerpos monoclonales específicos de cepa confirmó
que rA-G_{B}F_{B} y
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2
expresaban la proteína G del subgrupo B (Figura 27B). Una
transferencia Western usando un anticuerpo policlonal específico
para la proteína M2-2 confirmó adicionalmente la
supresión del gen M2-2 en
rA2\DeltaM2-2 y
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2.
Se comparó la replicación de los virus
quiméricos rA-G_{B}F_{B} y
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2 con la
de rA2 y rA2\DeltaM2-2, tanto en células
HEp-2 como Vero (Figura 28). En las células Vero,
infectadas con una moi de 0,1, tanto
rA-G_{B}F_{B} como
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2
alcanzaron títulos máximos similares a los vistos con rA2 de tipo
silvestre y rA2\DeltaM2-2, respectivamente. Con
una moi inferior, de 0,01, el título máximo de
rA-G_{B}F_{B} estaba ligeramente reducido en
comparación con el de rA2, y el nivel de replicación de
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2 estaba
reducido aproximadamente 10 veces en comparación con el de
rA-G_{B}F_{B}. En células HEp-2,
con una moi de 0,1, rA-G_{B}F_{B} mostraba un
título máximo ligeramente menor que el de A2 wt, mientras que la
replicación de
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2 estaba
reducida aproximadamente 100 veces. Con una moi de 0,01, el título
máximo de rA-G_{B}F_{B} estaba reducido
aproximadamente 10 veces en comparación con el de rA2, y el título
máximo de
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2 estaba
reducido 100 veces. Por lo tanto, similarmente a lo observado para
rA2\DeltaM2-2,
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2
también presentaba una replicación restringida en células
HEp-2, mientras que su replicación en células Vero
resultó menos dañada.
Las ratas de milpa son sensibles a la infección
por RSV de los subgrupos A y B. Los niveles de replicación de
rA-G_{B}F_{B} y
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2 en los
cornetes nasales y los pulmones de ratas de milpa fueron comparados
con los de rA2, rA2\DeltaM2-2 y B9320 de tipo
silvestre (Tabla 21). La replicación de
rA-G_{B}F_{B} en los cornetes nasales estaba por
debajo del límite de detección del ensayo de formación de placas;
su replicación en tejido pulmonar estaba reducida en aproximadamente
3,6 log_{10} en comparación con la de B9320 de tipo silvestre y
en aproximadamente 2,0 log_{10} con respecto a la de rA2. La
replicación de rA2\DeltaM2-2 no fue detectada en
los cornetes nasales y fue 1,6 log menor que la de rA2 en el pulmón.
La eliminación de M2-2 de
rA-G_{B}F_{B} atenuó más el virus quimérico. No
se detectó replicación vírica en los cornetes nasales ni en los
pulmones de las ratas de milpa infectadas con
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2.
Aunque rA-G_{B}F_{B} y
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2
estaban atenuados en ratas de milpa, ambos virus quiméricos
inducían suficiente inmunidad contra RSV para proteger a los
animales de la estimulación (Tabla 21). El nivel de anticuerpo
neutralizante sérico anti-RSV inducido por
rA-G_{B}F_{B} era 2,85 veces menor que el
inducido por B9320 de tipo silvestre. El anticuerpo neutralizante
sérico anti-RSV inducido por
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2 era
aproximadamente 4 veces menor que el inducido por B9320 y 1,5 veces
menor que el de rA-G_{B}F_{B}. Por comparación,
el nivel de anticuerpo neutralizante sérico anti-RSV
inducido por rA2\DeltaM2-2 estaba similarmente
reducido, aproximadamente 2 veces, en comparación con el de rA2.
Con objeto de investigar la atenuación y la
inmunogenicidad de RSV en primates, se estudió adicionalmente la
replicación de RSV recombinante en AGM. En el Estudio A se examinó
la replicación de los virus A2 recombinante y A2 de tipo silvestre
en los tractos respiratorios de AGM. Se infectaron intranasal e
intratraquealmente AGM seronegativos para RSV con 10^{5,5} pfu de
rA2 o A2 wt y se controló la descarga vírica en los tractos
respiratorios superior e inferior a lo largo de un periodo de 12
días. Como se muestra en la Tabla 22, rA2 se replicaba bien en los
tractos respiratorios superior e inferior de AGM. rA2 alcanzó un
título máximo de 4,18 y 4,28 log_{10} pfu/ml en cada sitio,
respectivamente, y descargó virus a lo largo del mismo periodo de
tiempo que el virus A2 de tipo silvestre (Tabla 22, Estudio A),
aunque el título máximo de rA2 en los tractos respiratorios de AGM
era ligeramente menor que el obtenido con el virus A2 de tipo
silvestre. Una vez confirmado el alto nivel de replicación de rA2
en AGM, se evaluó rA2\DeltaM2-2 en cuanto a su
atenuación, inmunogenicidad y eficacia protectora en AGM. En un
estudio independiente (Estudio B, Tabla 22),
rA2\DeltaM2-2 mostró un nivel de replicación muy
reducido, tanto en la nasofaringe como en la tráquea, en comparación
con rA2. Su título máximo en la nasofaringe presentaba una
reducción de 3,1 log_{10}, mientras que el título máximo en la
tráquea estaba reducido por 3,25 log_{10}. A pesar del nivel mucho
menor de replicación en los tractos respiratorios,
rA2\DeltaM2-2 inducía un nivel significativo de
anticuerpo neutralizante sérico anti-RSV. A las
tres semanas después de la infección, el título de anticuerpos
inducido por rA2\DeltaM2-2 era aproximadamente 4
veces menor que el inducido por rA2 (Tabla 23). Cuando se estimuló
con virus A2 de tipo silvestre, rA2\DeltaM2-2
proporcionó una protección parcial frente a la replicación de RSV de
tipo silvestre en el tracto respiratorio superior y una protección
casi completa en el tracto respiratorio inferior de los monos
inmunizados. Los tractos respiratorios superior e inferior de los
monos a los que se había inoculado rA2 estaban totalmente protegidos
(Tabla 23). Aunque rA2\DeltaM2-2 no proporcionaba
una protección completa en los tractos respiratorios de los monos
inmunizados, presentaba una reducción de 5 días en la descarga
vírica. Dos semanas después de la estimulación, el nivel de
anticuerpo neutralizante sérico anti-RSV de los
monos infectados con rA2\DeltaM2-2 alcanzó el
nivel inducido por rA2.
Se comparó el nivel de replicación de
rA-G_{B}F_{B} quimérico con el de B9320 de tipo
silvestre. Se inocularon 10^{5,5} pfu de
rA-G_{B}F_{B} o B9320 a AGMs seronegativos para
RSV mediante instilaciones intranasal e intratraqueal. Las muestras
de lavado traqueal y las tomadas de la garganta con una torunda
fueron recogidas a lo largo de 12 días para la cuantificación
viral. B9320 se replicaba con un nivel similar al del virus A2 de
tipo silvestre (Tabla 22). El título máximo de
rA-G_{B}F_{B} en los tractos respiratorios de
los monos infectados estaba aproximadamente 1000 veces reducido en
comparación con el de B9320. Los animales infectados con
rA-G_{B}F_{B} descargaban el virus durante un
periodo más corto que los infectados con B9320. A pesar de su
replicación significativamente atenuada,
rA-G_{B}F_{B} proporcionó protección completa
cuando se estimuló con B9320 de tipo silvestre. No se detectó virus
de estimulación en los tractos respiratorios superior ni inferior
de los monos previamente inmunizados con
rA-G_{B}F_{B} (Tabla 23). Consistentemente con
el nivel de protección visto en los monos inmunizados con
rA-G_{B}F_{B}, el nivel de anticuerpo
neutralizante sérico anti-RSV de estos monos estaba
sólo marginalmente reducido (aproximadamente 2 veces) en comparación
con el observado en los animales infectados con B9320 de tipo
silvestre. El nivel de anticuerpo neutralizante sérico
anti-RSV inducido por
rA-G_{B}F_{B} resultó aumentado por las
subsiguientes infecciones con RSV de tipo silvestre.
Para acelerar el desarrollo de vacunas para RSV
del subgrupo B, se usó un virus A2 recombinante como un vector para
expresar antígenos superficiales de RSV del subgrupo B. El virus
quimérico debería provocar una respuesta inmune equilibrada y
proporcionar protección frente a una infección por RSV del subgrupo
B. Como un planteamiento para expresar antígenos del subgrupo B de
RSV, se construyó un virus quimérico diferente en que los genes G y
F de la cepa A2 estaban completamente sustituidos por los genes G y
F de la cepa B9320. El RSV quimérico fue luego adicionalmente
atenuado utilizando una estrategia desarrollada para atenuar el
virus A2.
El RSV quimérico recuperado
(rA-G_{B}F_{B}) se replicaba eficazmente en
células Vero, pero su desarrollo en células HEp-2
estaba reducido de 5 a 10 veces con respecto al de rA2. El virus
rA-G_{B}F_{B} estaba atenuado en los tractos
respiratorios superior e inferior de las ratas de milpa. Para
determinar si la atenuación de rA-G_{B}F_{B}
era específica del huésped, este virus quimérico fue adicionalmente
evaluado en AGMs, que genéticamente están más estrechamente
relacionados con los seres humanos que los roedores. La infección
por RSV en AGM está menos bien caracterizada y hay una gran variedad
en cuanto al título máximo comunicado (Crowe et al., 1996,
J. Infect. Dis. 173: 829-839; Kakuk et al.,
1993, J. Infect. Dis. 167: 553-561). Por lo tanto,
la infección por RSV fue primero analizada en AGM utilizando virus
de tipo silvestre. Se mostró que tanto el subgrupo A como el
subgrupo B de RSV se replicaban igualmente bien en AGM y que los
títulos víricos recuperados de los tractos respiratorios superior e
inferior de AGM eran comparables a los observados en chimpancés
infectados (Crow et al., 1994, Vaccine 12:
783-790). Cuando se evaluó
rA-G_{B}F_{B} en AGM, mostró una reducción
media del título máximo de 3,0 log_{10} en el tracto respiratorio
superior y una reducción de 2,59 log_{10} en el tracto
respiratorio inferior.
El nivel de atenuación de
rA-G_{B}F_{B} en AGM era consistente con los
niveles observados en ratas de milpa. Sin embargo, este resultado
era algo diferente del comunicado para un RSV quimérico
recientemente descrito en que los genes G y F de A2 habían sido
sustituidos por los de la cepa B1 de RSV (rAB1, Whitehead et
al., 1999, J. Virol. 73: 9773-80). Aunque rAB1
y rA-G_{B}F_{B} están similarmente atenuados en
ratas de milpa, rAB1 no estaba atenuado en chimpancés. Por
contraste con rA-G_{B}F_{B}, rAB1 se replicaba
mejor que RSV B1 wt en los tractos respiratorios superior e
inferior de los chimpancés (Whitehead et al., 1999, J. Virol.
73: 9773-80). Parte de esta discrepancia puede ser
explicada por la semipermisividad de los chimpancés a una infección
por RSV del subgrupo B de tipo silvestre. Sin embargo, existe la
posibilidad de que rA-G_{B}F_{B} esté más
atenuado que rAB1 a causa de diferencias en los antígenos
superficiales de la cepa del subgrupo B, o de efectos de
constelación cuando estos antígenos son introducidos en una cadena
principal de A2. Por lo tanto, parece que la quimerización de
proteínas heterólogas diferentes estrechamente relacionadas puede
dar lugar a fenotipos diferentes. Para varios paramixovirus, se ha
comunicado la quimerización de antígenos superficiales que da lugar
a un virus atenuado. La replicación in vitro de un virus
quimérico del sarampión con las proteínas HN y F sustituidas por la
proteína G de VSV resultó muy restringida (Spielhofer et al.,
1998, J. Virol. 72: 2150-2159). Un virus quimérico
de la peste bovina en que las proteínas F y H habían sido
sustituidas por las proteínas superficiales heterólogas de un virus
de la peste de los pequeños rumiantes estrechamente relacionado
resultó atenuado in vitro, como indicaban el lento
crecimiento viral y la lenta producción viral (Das et al.,
2000, J. Virol. 74: 9039-9047). Más recientemente,
se ha comunicado que el virus quimérico PIV3-PIV2
en que los genes F y HN de PIV3 habían sido sustituidos por los de
PIV2 no resultó atenuado in vitro pero resultó intensamente
atenuado en hámster, AGM y chimpancé (Tao et al., 2000, J.
Virol. 74: 6448-6458). Por otra parte, el virus
quimérico PIV3-PIV1 no resultó atenuado in
vivo (Tao et al., 1998, J. Virol. 72:
2955-2961; Tao et al., 1999, Vaccine 17:
1100-1108). Aunque atenuado en AGM,
rA-G_{B}F_{B} inducía niveles significativos de
anticuerpo neutralizante anti-RSV y proporcionaba
una protección completa contra la subsiguiente estimulación con el
RSV del subgrupo B de tipo silvestre.
En este estudio, se evaluó
rA2\DeltaM2-2 en cuanto a su atenuación,
inmunogenicidad y protección frente a la estimulación por RSV de
tipo silvestre en AGM. Se mostró que rA2\DeltaM2-2
estaba atenuado en los tractos respiratorios de AGM, y, después de
la estimulación, se observó una replicación muy reducida del RSV de
tipo silvestre en los animales previamente infectados con
rA2\DeltaM2-2. El nivel de replicación y
protección observado para rA2\DeltaM2-2 en AGM es
muy similar al comunicado, en un estudio con chimpancés, para un
RSV recombinante similar al que se había silenciado la expresión de
la proteína M2-2 (Bermingham y Collins, 1999, PNAS
USA 96: 11.259-11.264; Teng et al., 2000, J.
Virol. 74: 9317-9321). También se pudo demostrar que
rA2\DeltaM2-2 está más atenuado en seres humanos
que un candidato a vacuna previamente ensayado, cpts248/404 (Teng
et al., 2000, J. Virol. 74: 9317-9321).
cpts248/404 no resultó suficientemente atenuado ni genéticamente
estable en niños no tratados (Crowe et al., 1994, Vaccine 12:
783-790; Wright et al., 2000, J. Infect. Dis.
182: 1331-1342). El título de anticuerpos
neutralizantes séricos anti-RSV inducido por
rA2\DeltaM2-2 fue ligeramente menor que el
inducido mediante la infección por RSV de tipo silvestre. Sin
embargo, el aumento del título de anticuerpos neutralizantes
después de la estimulación sugiere que se podría potenciar la
inmunogenicidad de rA2\DeltaM2-2 mediante
administraciones repetidas.
Puesto que rA2\DeltaM2-2
presenta muchas de las características deseadas para una vacuna viva
atenuada, se consideró que la deleción del gen M2-2
era una manera apropiada de atenuar más el
rA-G_{B}F_{B} quimérico. El estudio in
vitro indicó que
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2 tenía
un nivel de atenuación similar al de
rA2\DeltaM2-2, presentando una formación sincitial
aumentada, un crecimiento reducido en células HEp-2
y una relación desequilibrada de transcripción a replicación de
RNA. Puesto que el virus rA-G_{B}F_{B} quimérico
ya está atenuado tanto en ratas de milpa como en AGM, se espera que
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2 esté
más atenuado que rA2\DeltaM2-2. Sin embargo,
estudios en ratas de milpa indicaron que
rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2 era
aún capaz de inducir un nivel de anticuerpo neutralizante sérico
anti-RSV que se aproximaba al inducido por
rA-G_{B}F_{B} y proporcionaba una protección
completa frente a la subsiguiente estimulación experimental. Por lo
tanto, rA-G_{B}F_{B}\DeltaM2-2
puede representar un adecuado candidato a vacuna para proteger
frente a una infección por RSV del subgrupo B.
El alcance del presente invento no ha de estar
limitado por las realizaciones específicas descritas, que son
consideradas como simples ilustraciones de aspectos individuales del
invento, y todas las construcciones virus o enzimas que son
funcionalmente equivalentes están dentro del alcance de este
invento. En realidad, diversas modificaciones del invento, además
de las aquí mostradas y descritas, se harán evidentes a los expertos
en la técnica a partir de la descripción precedente y los dibujos
adjuntos. Se pretende que dichas modificaciones caigan dentro del
alcance de las reivindicaciones adjuntas.
<110> Aviron, Inc.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<120> Sistemas de expresión y vacunas de
virus RSV recombinante
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<130> PC/P12940EP
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<140> EP01986054
\vskip0.400000\baselineskip
<141>
28-11-2001
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<150> PCT/US01/44819
\vskip0.400000\baselineskip
<151>
28-11-2001
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<150> 09/724.416
\vskip0.400000\baselineskip
<151>
28-11-2000
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 66
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<170> PatentIn versión 3.0
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 46
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Cebador
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
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\vskip0.400000\baselineskip
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<212> DNA
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Cebador
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<210> 3
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<211> 24
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<212> DNA
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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<220>
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Cebador
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Cebador
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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Artificial: Oligonucleótido
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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Artificial: Oligonucleótido
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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<212> DNA
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Oligonucleótido
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<212> DNA
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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<220>
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Cebador
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<212> DNA
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Cebador
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<212> DNA
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Cebador
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<212> DNA
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Cebador
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<400> 29
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<211> 46
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<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
\vskip1.000000\baselineskip
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Cebador
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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Artificial: Cebador
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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Artificial: Cebador
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Cebador
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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Artificial: Cebador
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Cebador
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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<220>
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<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (5)..(43)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Producto de RT/PCR
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 60
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 61
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Producto de RT/PCR
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 61
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Met Thr Met Pro Lys Ile Met Ile Leu Pro Asp
Lys}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 62
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 11
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Producto de RT/PCR
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 62
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Thr Asn Asp His Ala Lys Asn Asn Asp Thr
Thr}
\vskip1.000000\baselineskip
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<210> 63
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 16
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
\vskip1.000000\baselineskip
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Producto de RT/PCR
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<400> 63
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\hskip-.1em\dddseqskipaagctttaag cttcaa
\hfill16
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 64
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 9
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
\vskip1.000000\baselineskip
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Producto de RT/PCR
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<400> 64
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\hskip-.1em\dddseqskipaagcttcaa
\hfill9
\vskip1.000000\baselineskip
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<210> 65
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 35
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Cebador
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<400> 65
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\hskip-.1em\dddseqskipggatccacaa taacattggg gcaaatgcaa ccatg
\hfill35
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<210> 66
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
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<213> SECUENCIA ARTIFICIAL
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: Cebador
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<400> 66
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\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipagttacataa aacggatcc
\hfill19
Claims (7)
1. Una partícula aislada infecciosa de virus
respiratorio sincitial que tiene un fenotipo atenuado que comprende
un genoma o antigenoma de virus respiratorio sincitial, en que dicho
genoma o antigenoma tiene: (a) una secuencia heteróloga que
codifica unas proteínas G y F, de la cepa B9320 de RSV; y (b) una
deleción del marco de lectura abierto M2-2.
2. La partícula aislada infecciosa de virus
respiratorio sincitial de acuerdo con la Reivindicación 1, en que
los genes heterólogos G y F sustituyen a los genes G y F del genoma
del virus huésped.
3. La partícula aislada infecciosa de virus
respiratorio sincitial de acuerdo con la Reivindicación 1, en que
dicha secuencia heteróloga procede de una cepa diferente de virus
respiratorio sincitial.
4. Un DNA aislado que codifica una partícula
infecciosa de virus respiratorio sincitial que tiene un fenotipo
atenuado que comprende un antigenoma o genoma de virus respiratorio
sincitial, en que dicho genoma o antigenoma tiene: (a) una
secuencia heteróloga que codifica unas proteínas G y F, de la cepa
B9320 de RSV; y (b) una deleción del marco de lectura abierto
M2-2.
5. El cDNA aislado que codifica una partícula
infecciosa de virus respiratorio sincitial de acuerdo con la
Reivindicación 4, en que los genes heterólogos G y F sustituyen a
los genes G y F del genoma del virus huésped.
6. Una vacuna que comprende (a) el virus
respiratorio sincitial infeccioso aislado de cualquiera de las
Reivindicaciones 1 a 3, y (b) un vehículo farmacéuticamente
aceptable.
7. Una composición farmacéutica que comprende
(a) el virus respiratorio sincitial infeccioso aislado de cualquiera
de las Reivindicaciones 1 a 3, y (b) un vehículo farmacéuticamente
aceptable.
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