VACUNAS: estudio de un sistema portador (nanoestructura) del adyuvante CpG-ODN para la inducción de una respuesta inmune

Numerosas sustancias fueron ensayadas como adyuvantes de vacunas pero solo un numero reducido se utiliza en veterinaria y humanos (1) (2). El “aluminio” es el unico aprobado por la FDA para humano (3). Es seguro pero debil cuando se utiliza como inmunogeno proteinas recombinantes (4) y no genera Th1 y CTL (5-7). Las vacunas de nueva generacion trajeron aparejado el advenimiento de una nueva generacion de adyuvantes, entre ellos los CpG-ODN. Este adyuvante induce respuesta humoral, Th1 y CTL (8). CpG-ODN se utiliza en humanos, en muchos casos con exito (“trials” clinicos en fase I-III). Un beneficio adicional es su habilidad de desarrollar una respuesta inmune efectiva en grupos que responden poco a la vacunacion (neonatos, ancianos e inmunosuprimidos) (9-12). Sin embargo, a pesar de que existe plena evidencia que CpG-ODN tienen potente actividad como adyuvante, se visualizan varios problemas (vida media corta, biodistribucion y farmacocinetica no favorable, alta union a proteinas plasmaticas, baja internalizacion celular y efectos independientes de la secuencia CpG (13)) que hacen que su biodisponibilidad sea reducida, hecho que representa una limitacion para su uso clinico. Debido a esto, se han estudiado diferentes estrategias para formular CpG-ODN (liposomas, nano/microparticulas de lipidos cationicos o polimeros biodegradables y emulsiones) (14-19). Estos sistemas han mejorado la actividad inmunoestimulatoria de CpG-ODN, sin embargo adolecen de problemas como son la imposibilidad de sintesis en escala comercial y la toxicidad observada sobre todo con las matrices cationicas (20). Nosotros proponemos utilizar sistemas nanoestructurados de cristales liquidos formados a partir de esteres del acido ascorbico (coageles) como vehiculo de CpG-ODN con el fin de promover un aumento de su actividad biologica. Utilizaremos la nanoestructura del ester formado entre el acido ascorbico y acido palmitico (coagel ASC16). Nuestros estudios previos indican que el coagel ASC16 aumenta la actividad adyuvante de CpG-ODN ya que ratones inmunizados con OVA/CpG-ODN/coagel ASC16 desarrollaron mayores titulos de anticuerpos (IgG, IgG1 e IgG2a) e IFNg que aquellos animales tratados con OVA/CpG-ODN. El coagel ASC16 ofrece varias ventajas como biomaterial para la preparacion de vehiculo: a)sus componentes son biodegradables (vitamina C, acido graso esencial), b)la vitamina C conserva sus propiedades antioxidantes y es clasificada por la FDA como un antioxidante natural y seguro, c)es bien tolerado fisiologicamente y d)es posible desde el punto de vista tecnico producirlo en gran escala. Hipotesis: creemos que con esta estrategia de vehiculizacion lograriamos la/s siguientes ventajas: a)aumentar la vida media de CpG-ODN aumentando la resistencia a nucleasas y/o logrando que CpG-ODN permanezca mayor tiempo tanto en el sitio de inyeccion como en los tejidos donde se induce la respuesta inmune, b)aumentar la internalizacion celular de CpG-ODN y del antigeno por celulas presentadoras de antigeno, c)crear un efecto “depot” (liberacion sostenida en el tiempo) en el sitio de inyeccion. Objetivos: 1)evaluar la capacidad adyuvante de CpG-ODN vehiculizado en el coagel ASC16 2)estudiar el mecanismo por el cual el coagel ASC16 mejora la actividad adyuvante de CpG-ODN. Estudiaremos la influencia del coagel sobre CpG-ODN en la farmacocinetica, biodistribucion, “up-take” y activacion celular, proteccion de nucleasas y liberacion sostenida en el tiempo (“depot”). Ademas se evaluara si el coagel tiene actividad inflamatoria “per se”. Si bien aqui contemplamos el estudio de CpG-ODN en animales, hay que tener en cuenta que CpG-ODN tiene una alta posibilidad de ser aprobado para uso humano en un tiempo cercano. Esperamos establecer que CpG-ODN esta apropiadamente formulado en el coagel, punto de partida para el desarrollo de un nuevo sistema portador de adyuvantes. Asi, la informacion obtenida podria constituir una plataforma para nuevos desarrollos biotecnologicos.