Bioinformàtica: estudis immunològics més eficients de la Síndrome Reproductiva i Respiratòria Porcina
La Síndrome Reproductiva i Respiratòria Porcina (SRRP) és una de les malalties amb major impacte econòmic al sector de la producció porcina. Les vacunes comercialitzades, en ocasions, oferixen només una certa protecció. Per a poder millorar-les, és imprescindible conèixer i localitzar els fragments del virus, que són clau en el reconeixement immunològic. Aquest procés sol representar una feina llarga i costosa. En auxili d'aquesta anàlisi, acudeix la bioinformàtica, descartant moltíssims fragments de proteïna a examinar en el laboratori i, per tant, abaratint el cost del procés. La present investigació és pionera en la combinació de la bioinformàtica amb assajos immunològics en el mesurament de respostes cel·lulars, en relació amb una malaltia porcina.
La Síndrome Reproductiva i Respiratòria Porcina (SRRP, més coneguda per les seves sigles en anglès: PRRS) és una de les malalties amb major impacte econòmic al sector porcí i un dels majors reptes en el camp de la immunologia veterinària1. En determinades ocasions, les vacunes comercialitzades ofereixen només una certa protecció, la qual cosa limita el seu ús pràctic. Els motius d'això són bàsicament dos: 1) l'elevada variabilitat genètica del virus (una de les majors dintre dels virus que afecten als animals) i 2) la inusual resposta immune que es desenvolupa després del contacte de l'animal amb el virus, ja sigui després d'una infecció o després d'una vacunació1,2,3.
El genoma del virus causant del PRRS està organitzat en nou fragments d'ARN que codifiquen tant per a les proteïnes que són necessàries durant la replicación del virus com per a les proteïnes que conformen l'estructura pròpiament aquesta. Entre aquestes últimes destaquen pel seu paper en les respostes immunològiques, la nucleocàpside (N) i les proteïnes GP4 i GP51. El paper que ocupa cadascuna d'aquestes proteïnes durant la resposta immune portada a terme pels limfòcits T -principals efectors de la resposta immune cel·lular- és pràcticament desconegut1,4.
Una de les metodologies que pot aplicar-se per a conèixer la localització dels epítops -fragments del virus que seran reconeguts per les cèl·lules del sistema immune, entre elles els limfòcits T-, es basa en la síntesi de nombrosos segments de cada proteïna i la posterior anàlisi immunològica en el laboratori. Aquesta metodologia és una tasca àrdua i costosa econòmicament. Alternativament, realitzar una predicció utilitzant eines bioinformáticas és extremadament barat, ens ajuda a realitzar a priori una primera garbella i, per tant, restringeix el nombre de fragments de proteïna a examinar al laboratori. Malgrat que la combinació d'eines bioinformàtiquess i d'eines d'anàlisi immunològica, que podríem considerar com més clàssiques, ha estat àmpliament utilitzada, fins a la data s'han publicat molt pocs treballs que hagin tingut com objecte d'estudi una espècie domèstica. De fet, el present article ha estat el primer a aplicar aquesta metodologia combinada en l'avaluació de la resposta cel·lular enfront d'una malaltia del porc. Amb l'objecte de detallar amb major precisió la localització dels epítops, en el present treball s'ha avaluat la resposta cel·lular de mostres procedents de porcs vacunats amb una vacuna comercial i de porcs vacunats amb vacunes d'ADN que codifiquen per a cadascuna de les proteïnes estudiades (N, GP4 i GP5).
Els resultats obtinguts han demostrat que la metodologia aplicada és útil. D'una banda s'ha confirmat la localització dels epítops de la GP5 descrits prèviament per un altre grup que havia utilitzat una metodologia clàssica4, i per un altre, s'han localitzat nous epítops del virus, tant en la proteïna N com, en un menor grau, en la GP4 i en la GP5. Finalment, usant un ampli banc de dades de seqüències del virus, s'ha demostrat que alguns dels epítops descrits són comuns a totes els ceps i que per tant haurien de tenir-se en compte en la creació de futures vacunes de tercera generació.
1 Mateu E & Diaz I (2008). The challenge of PRRS immunology. Vet. J. 177:345-351.
2 Díaz I (2006). Caracterización de la respuesta inmune de lechones durante la infección y tras la vacunación con el virus del Síndrome Reproductivo y Respiratorio Porcino. Tesis dirigida por Dr. Enric Mateu. http://www.tesisenxarxa.net/TDX-0212107-170917.
4 Vashisht K., Goldberg T.L., Husmann R.J., Schnitzlein W., Zuckermann F.A (2008). Identification of immunodominant T-cell epitopes present in glycoprotein 5 of the North American genotype of porcine reproductive and respiratory syndrome virus. Vaccine 26: 4747–4753.
Referències
"In silico prediction and ex vivo evaluation of potential T-cell epitopes in glycoproteins 4 and 5 and nucleocapsid protein of genotype-I (European) of porcine reproductive and respiratory syndrome virus". Diaz, Ivan; Pujols, Joan; Ganges, Llilianne; Gimeno, Mariona; Darwich, Laila; Domingo, Mariano; Mateu, Enric. VACCINE, 27 (41): 5603-5611 SEP 18 2009.
