Proxecto Paragone H2020: PARAGONE: Vacinas contra parasitos animais
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2015 -2019
- Orzamento asignado 8.998.559,75 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento H2020
- Páxina web do proxecto Proyecto Paragone
As infeccións por helmintos e ectoparasitos en rumiantes e aves teñen un enorme impacto na eficiencia biolóxica destas fontes de alimentos vitais. O uso indiscriminado de fármacos antiparasitarios xerou resistencia aos fármacos en todo o mundo. A principal alternativa á escaseza de medicamentos antiparasitarios son as vacinas. O proxecto PARAGONE aproveitará os descubrimentos de proxectos anteriores financiados pola UE e outros sobre o desenvolvemento de vacinas parasitarias para avanzar na comercialización de varios prototipos prometedores. Socios de Europa, China, Uruguai, pemes e industria farmacéutica promoverán directamente prototipos contra helmintos en ruminantes Fasciola hepatica, Cooperia spp., Ostertagia ostertagi, Teladorsagia circumcincta e Haemonchus contortus, así como contra os ácaros ectoparasitarios e os ácaros ectoparasitarios Devissormanuminantes e Devissoruminantes. (aves de curral).
Utilizaranse novos adyuvantes ou sistemas de entrega para maximizar a eficacia dalgúns dos prototipos. Ademais, os estudos de inmunoloxía centraranse en patóxenos que anteriormente resultaron problemáticos, moitas veces porque liberan moléculas inmunosupresoras que deben ser superadas para que as vacinas funcionen, ou porque as vacinas recombinantes non conseguiron a protección observada cos prototipos nativos. Utilizaranse tecnoloxías de punta para interrogar as interaccións hóspede/parasito para definir as claves de protección que se poden usar para informar os sistemas de entrega que melloren a inmunidade, mentres que outros estudos definirán o polimorfismo nas vacinas candidatas actuais para garantir que os prototipos derivados sexan aptos para o propósito en todas as escalas xeográficas.
A clave para iso é o compromiso dos científicos coa industria farmacéutica e outras partes interesadas (agricultores, veterinarios, reguladores) a través de varias actividades de divulgación que se utilizarán para recoller comentarios sobre como se poden implementar mellor as vacinas no campo. O resultado serán polo menos dous prototipos que chegaron ao punto de adopción pola industria farmacéutica, o goberno ou as axencias filantrópicas, e un camiño claro para a comercialización de todos os prototipos estudados.
A investigación levou ao desenvolvemento das vacinas e ferramentas inmunolóxicas mencionadas anteriormente. Estas actividades foron apoiadas por obxectivos demostrativos liderados por socios comerciais. Os socios académicos cumpriron coa súa obriga de publicar os seus resultados e actualizaron a páxina web do proxecto. Os científicos de inicio de carreira tiveron a oportunidade de participar en visitas e obradoiros interlaboratorios (Secuenciación de Próxima Xeración, Ferramentas Inmunolóxicas, Vacunoloxía Veterinaria). Numerosas actividades de divulgación aseguraron que o proxecto alcanzase o seu potencial de impacto; Simposios presenciais das partes interesadas e unha enquisa internacional en liña revelaron as perspectivas futuras das vacinas antiparasitarias.
As vacinas comezaron en varias etapas ao longo do camiño de desenvolvemento; De máis avanzadas a menos avanzadas, estas foron as vacinas contra T. circumcincta, O. ostertagi, C. oncophora, F. hepatica, P. ovis e o ácaro vermello das aves. Vinculados aos ensaios que probaron combinacións de antíxenos estiveron estudos sobre formulacións de vacinas deseñadas para promover respostas protectoras. Este traballo estivo vinculado á definición de respostas antiparasitarias protectoras para que as vacinas puidesen ser deseñadas para ser eficaces en todas as poboacións. Para O. ostertagi e C. oncophora, estudos e ensaios inmunolóxicos demostraron que a conformación do antíxeno é fundamental para inducir a protección mediante antíxenos ASP. Demostrouse que un ASP nativo de C. oncophora protexe cruzadamente o gando contra outro illado e outras Cooperia spp. pero non protexeu ás ovellas contra C. curticei. Formulación dun Ostertagia ASP recombinante coa nova formulación de adyuvante SME XStalbio con respostas moduladas por MAMP a un fenotipo desexado, pero non induciu protección. Un ensaio de campo con ASP nativo de Ostertagia, que induciu a inmunidade nos ensaios con pluma, non xerou protección contra o desafío da herba. Un estudo probou un ASP recombinante, purificado con tiol do mesmo xeito que o ASP nativo protector, pero isto non produciu unha vacina protectora.
O traballo en T. circumcincta tiña como obxectivo simplificar unha vacina recombinante que se demostrou que induce protección. Aquí, 8 antíxenos coexpresaron con éxito en 3 sistemas. A versión coexpresada non induciu inmunidade nos cordeiros. Probouse a formulación adxuvante de XStalbio con MAMP para examinar se as respostas poderían mellorarse coa administración concomitante. A incorporación mantivo a antixenicidade pero non mellorou as respostas desexadas. Os ensaios en corral de razas canarias que mostraron diferentes resistencias aos vermes demostraron que en ovellas "resistentes" de 6 meses, a resistencia aumentou coa vacinación. Nos cordeiros "susceptibles", a vacinación tivo un efecto negativo no desenvolvemento dos vermes. Un efecto similar observouse en ovellas "resistentes" de 3 meses. As secuencias codificantes de antíxenos en vermes de diferentes rexións mostraron baixa diversidade en 7/8 proteínas. Un prototipo de 2 proteínas inducía unha protección similar ao rango do prototipo de 8 proteínas.
Esta vacina de 2 proteínas foi probada de novo nun estudo que analizou o efecto da dose; Aínda que os individuos vacinados tiñan parámetros parasitolóxicos máis baixos que os controis, as diferenzas non foron significativas. O modelado matemático, utilizando datos previos sobre a vacina de 8 proteínas, mostrou que os niveis de eficacia alcanzados anteriormente poderían ter un efecto substancial na contaminación posterior se a vacina se administraba a ovellas e cordeiros. Anteriormente demostrouse que os antíxenos recombinantes de F. hepatica proporcionan protección variable; Os socios probaron estas combinacións para examinar se isto xeraría unha protección consistente. Observouse unha protección significativa nun ensaio de ovellas usando 4 antíxenos + montanida; Isto non era repetible. Dous ensaios en gando vacún que usaban os 4 antíxenos non tiveron éxito. As secuencias de antíxenos en vermes de diferentes rexións mostraron baixa diversidade en todos menos nunha. Probouse a incorporación de MAMPs na formulación do adyuvante de XStalbio para examinar se as respostas poderían mellorarse mediante a coadministración. A antixenicidade mantívose, especialmente con MAMP. As respostas eran dependentes dos adxuvantes, pero non se obtivo protección cando se desafiaron ás ovellas. Probáronse antíxenos adicionais, pero estes non proporcionaron protección nas ovellas.
O traballo sobre correlatos de protección mostrou un papel para a IgG2. A análise dos epítopos indicou o recoñecemento selectivo da catepsina L no gando protexido. A análise de ARN a gran escala revelou que as vías de evasión inmunitaria foron significativamente alteradas na infección por fluke, e un ensaio en corral de ovellas mostrou a inmunomodulación nas primeiras fases da infección. Estes resultados da inmunomodulación agora utilizaranse para informar sobre o desenvolvemento da vacina contra F. hepatica. O traballo nun prototipo bovino para P. ovis incluíu un ensaio con recombinantes que previamente protexían ovellas. Aínda que inicialmente se observaron diferenzas no tamaño da lesión, non se observaron diferenzas significativas en xeral.
Os estudos de ARN informaban sobre os mecanismos inmunes. Comparáronse os sistemas de administración de antíxenos (montánida, ADN e Eimeria transxénica) para unha vacina de catepsina contra o ácaro vermello aviar. O ADN e Eimeria mostraron respostas de anticorpos insignificantes, pero a combinación antíxeno+montanido produciu respostas prolongadas. As galiñas foron vacinadas con catepsina+montanida e observouse un efecto nos ácaros que se alimentaban do sangue das aves vacinadas. PARAGONE xerou matrices de citocinas ovinas moi necesarias. Xunto cos perfís dos produtos obxectivo e as revisións técnicas de cada vacina, desenvolveuse un plan de comercialización destas ferramentas en colaboración coa SME Immunotools.
O proxecto Horizonte 2020 PARAGONE, financiado pola UE, abordou os parasitos multicelulares, patóxenos importantes do gando. Estes afectan significativamente á produción de ruminantes e aves de curral, especialmente en sistemas intensivos.
Actualmente, o control depende da redución do número de antiparasitarios efectivos, e a resistencia aos medicamentos entre os parasitos obxectivo supón unha ameaza para o control sostible. PARAGONE xerou ferramentas (vacinas e recursos de seguimento da inmunidade) e coñecementos para ofrecer solucións para o control a longo prazo. O proxecto tamén formou a numerosos científicos no inicio da carreira, expertos nos enfoques interdisciplinarios necesarios para garantir que a comunidade científica mundial estea preparada para abordar estes patóxenos difíciles de controlar unha vez que conclúa o proxecto.
Os asociados académicos fortaleceron os lazos cos socios da industria da saúde animal para implementar programas de desenvolvemento dirixidos a vacinas para parasitos seleccionados polo seu impacto global: Fasciola hepatica, Ostertagia ostertagi, Cooperia oncophora, Teladorsagia circumcincta, Psoroptes ovis e Dermanyssus gallinae. Desenvolver vacinas eficaces contra estes organismos complexos representa un gran reto.
O proxecto logrou avances substanciais cara a este obxectivo adquirindo e aproveitando o coñecemento da bioloxía do parasito e das interaccións hóspede-parasito. Probáronse candidatos a vacinas principais ou novos, xunto con estudos para abordar a variabilidade na resposta, proporcionando información clave sobre factores protectores que informarán estudos futuros. Estes logros foron apoiados por sólidas actividades de formación, divulgación e comunicación.
As infeccións por helmintos e ectoparasitos de rumiantes e aves teñen un gran impacto na eficiencia biolóxica destas fontes de alimentos vitais. O uso indiscriminado de antiparasitarios provocou a resistencia aos medicamentos en todo o mundo.
A principal alternativa á diminución da oferta de medicamentos antiparasitarios son as vacinas. Neste caso, o proxecto PARAGONE aproveitará os resultados de proxectos anteriores financiados pola UE e doutros proxectos sobre o desenvolvemento de vacinas parasitarias para levar unha serie de prototipos prometedores cara á comercialización. Socios de Europa, China, Uruguai, pemes e compañías farmacéuticas desenvolverán directamente prototipos contra os helmintos ruminantes Fasciola hepatica, Cooperia spp., Ostertagia ostertagi, Teladorsagia circumcincta e Haemonchus contortus e os ácaros ectoparasitos Psoroptes (Psoroptes) e gallinarmanantssus (Delinermaninantsssus) e Delinarpoultry. Utilizarán novos adyuvantes ou sistemas de entrega para maximizar a eficacia dalgúns dos prototipos.
Ademais, os estudos de inmunoloxía centraranse en patóxenos que anteriormente resultaron problemáticos, moitas veces porque liberan moléculas inmunosupresoras que deben ser superadas para que as vacinas funcionen, ou porque as vacinas recombinantes non conseguiron a protección que se observa cos prototipos nativos. Utilizaranse tecnoloxías de última xeración para interrogar as interaccións hóspede/parasito para definir as claves de protección que se poden usar para informar os sistemas de entrega que melloren a inmunidade, mentres que outros estudos definirán o polimorfismo nas vacinas candidatas actuais para garantir que os prototipos derivados sexan aptos para o propósito en todas as escalas xeográficas.
É esencial involucrar aos científicos con empresas farmacéuticas e outras partes interesadas (agricultores, veterinarios, reguladores) a través de numerosas actividades de divulgación que se utilizarán para recoller comentarios sobre como se poden implementar mellor as vacinas no campo. O resultado será polo menos dous prototipos listos para ser adoptados por axencias farmacéuticas, gobernamentais ou filantrópicas, e un camiño claro para a comercialización de todos os prototipos estudados.
Mentres os parasitos do gando desenvolven resistencia aos medicamentos en todo o mundo, científicos financiados pola UE están a traballar en novas vacinas e mellorar os sistemas de administración de vacinas contra parasitos de importancia económica. As vacinas son unha alternativa máis segura e respectuosa co medio ambiente aos fármacos para o control de enfermidades, xa que non deixan residuos nin xeran resistencia parasitaria. Non obstante, os parasitos pluricelulares son organismos complexos en comparación cos virus e as bacterias, polo que non é fácil desenvolver vacinas contra eles. "Os parasitos evolucionaron cos seus hóspedes durante millóns de anos e utilizaron todo tipo de trucos para vivir noutros animais ou sobre eles sen ser detectados polo sistema inmunitario, o que dificulta a súa detección", di Al Nisbet, científico principal do proxecto Paragone financiado pola UE e xefe de vacinas no Moredun Research Institute no Reino Unido, que coordinou o proxecto.
O equipo de Paragone traballou con seis prototipos de vacinas existentes que se mostraron prometedores contra os parasitos máis prevalentes no gando, incluíndo ovellas, gando vacún e aves. Simplificando a vacina do gusano das ovellas O equipo avanzou cunha vacina contra o verme do estómago marrón (Teladorsagia circumcincta) en ovellas, comezando cunha vacina prototipo con oito compoñentes diferentes. "Seis das proteínas recombinantes producíronse en bacterias e dúas en lévedos, e despois formuláronse xuntos para crear a vacina; polo que, aínda que era un prototipo eficaz, a súa produción comercial era complexa e cara", di Nisbet. Identificáronse as proteínas máis relevantes para a protección contra o parasito. "Ao final do proxecto, puidemos probar unha vacina con só dous compoñentes e xerar un modelo matemático para predecir resultados prácticos para varios niveis de eficacia da vacina", di Nisbet, e engade que se necesita máis traballo antes de que poida ser adoptada por un fabricante comercial.
Enfoques alternativos coas vacinas actuais Os ensaios que avalían prototipos de vacinas contra a trematoda do fígado (Fasciola hepatica) demostraron o potencial de utilizar enfoques alternativos coas vacinas actuais, ademais de proporcionar información valiosa sobre como o parasito evade o sistema inmunitario. Traballos anteriores mostraran que certas proteínas fluke que estimulan ou suprimen o sistema inmunitario proporcionaban protección como vacinas dunha soa proteína, pero as vacinas de proteínas combinadas non. Unha vacina contra o ácaro da sarna das ovellas (Psoroptes ovis) demostrou bos niveis de protección nas ovellas.
Non obstante, no gando bovino, onde o mesmo parasito pode causar sarna psoróptica, non era prometedor. Outras dúas vacinas de vermes gastrointestinais, Ostertagia ostertagi e Cooperia spp., mostraron altos niveis de protección cruzada entre diferentes especies de Cooperia en gando vacinado cunha vacina "nativa", mentres que unha versión recombinante, que sería necesaria para uso comercial, non ofrecía ningunha protección. Unha situación similar observouse nunha vacina prototipo contra Ostertagia ostertagi, o que indica a necesidade de seguir investigando as razóns destas diferenzas.
Sistemas de administración mellorados Desenvolveuse un sistema de administración máis eficaz para unha vacina contra o ácaro vermello (Dermanyssus gallinae) que xeraría respostas inmunitarias eficaces e duradeiras nos polos. "Os produtores non poden seguir sacando galiñas da casa para vacinalas. Queren vacinar a unha idade nova e garantir que a inmunidade dure durante todo o ciclo de posta", di Tom McNeilly, xefe de Control de Enfermidades de Moredun. Probáronse tres sistemas de administración de adyuvantes diferentes para a vacina prototipo, o que resultou "un claro gañador" baseado nun novo adyuvante, di McNeilly. Do mesmo xeito que o proxecto SAPHIR financiado pola UE, que desenvolveu vacinas gandeiras para reducir o uso de antibióticos, Paragone fixo grandes avances na ciencia fundamental, incluíndo a caracterización da resposta inmune ás vacinas e formas de estimular as respostas inmunitarias aos antíxenos da vacina, o que é útil máis aló das vacinas parasitarias.
Unha estreita relación entre os socios académicos e da industria de saúde animal garantiu que as innovacións resultantes da investigación estivesen aliñadas coas aspiracións dos produtos comercializables. Os socios cumpriron os seguintes requisitos para cada prototipo: o perfil do produto obxectivo, a probabilidade de informes de revisión técnica/técnica de éxito normativo e técnico e un plan de comercialización de ferramentas inmunolóxicas. O equipo realizou unha enquisa internacional para guiar o deseño da vacina e mantivo reunións coas partes interesadas para discutir como se poderían usar as vacinas nas granxas.
O progreso foi exemplificado por novos datos sobre unha vacina de dúas proteínas, coñecementos clave sobre os mecanismos protectores dos nematodos ASP e coñecementos sobre o recoñecemento de epítopos dun candidato de F. hepatica. Unha ampla formación de posgrao asegurou sólidas medidas de sustentabilidade.
- MOREDUN RESEARCH INSTITUTE (MRI)