Clase. Microbiologia II. Vacunas virales

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Microbiología II
Vacunas virales
Introducción
Introducción
• La vacunación aprovecha los mecanismos de defensa naturales 
(sistema inmunológico)
• Una vacuna contiene componentes antigénicos derivados o 
relacionados con un patógeno
• En la mayoría de los casos, tras la administración de la vacuna, se 
activan tanto el la vía humoral como el mediado por células del 
sistema inmunológico
• Permitirán la protección inmunológica por un largo plazo en contra de 
una infección un mismos patógenos o patógenos relacionados 
(antigénicamente)
Introducción
• Algunas vacunas son activas cuando se administran por vía oral, 
más se administran por vía parenteral
• Normalmente, la administración de una dosis inicial va seguida 
de la administración posterior de una o más dosis repetidas 
durante una escala de tiempo apropiada (refuerzo sirven para 
maximizar la respuesta inmunológica 
• Se están investigando vacunas contra enfermedades como cáncer 
y VIH
Introducción
Vacunas tradicionales
• Virus atenuados e inactivados
Vacunas específicas
• Subunidades recombinantes 
• Peptídicas
Vacunas nucleotídicas 
• ADN
• ARN
• Vectores virales
Introducción
Vacunas tradicionales
Virus atenuados e inactivos
Las partículas, se propagan:
• Huevos fertilizados (primeros sistemas): Limitaciones en la 
producción
• Cultivos de tejido de embrión de pollo: Residuos no deseados ADN
• Sistema de cultivo de células animales
Después del cultivo estas son inactivadas (similar a bacteria)
Son utilizadas en para tratar diversas enfermedades
Virus atenuados e inactivos
• Virus del sarampión (atenuado) 
• Virus de las paperas (atenuado)
• Virus de polio
• Vacuna contra la rubéola
• Vacuna viral contra la hepatitis A 
• Vacunas contra la varicela
• Células de embrión de huevo de 
pollo
• Células embrionarias de huevo 
de pollo
• Células de riñón de mono
• Cultivo de tejido de embrión de 
pato
• Fibroblastos diploides humanos
• Células diploides humanas
Virus atenuados e inactivos
Virus atenuados e inactivos
Virus atenuados e inactivos
Vero cells
Virus atenuados e inactivos
Ejemplos:
• Vacuna triple: Sarampión, paperas y rubéola. Virus atenuados 
• La vacuna contra la hepatitis A: Preparación inactivada con 
formaldehído de la cepa HM 175 del virus de la hepatitis A. Las 
partículas virales normalmente se propagan inicialmente en 
fibroblastos humanos
• Poliovirus(PV) atenuado con formaldehído
• Hepatitis A Virus (HAV) atenuado con formaldehído
• Encephalitis Virus Japones (JEV) atenuado con formaldehído
• Encephalitis Virus de garapata (TBEV) atenuado con formaldehído
• Rabia atenuado con 𝛽-propiolactona (BLP)
• Influenza atenuado con 𝛽-propiolactona (BLP)
Virus atenuados e inactivos
Vacunas específicas
Subunidades recombinantes
• El ADN recombinante ha hecho posible la producción a gran 
escala de polipéptidos normalmente presentes en la superficie de 
prácticamente cualquier patógeno
• Estos polipéptidos (Subunidades), cuando se purifican del 
organismo productor (Eschericha coli, Saccharomyces cerevisiae 
y células de mamífero)
• La información codificante es introducida en un vector 
• Este método de producción de vacunas presenta varias ventajas 
sobre el convencional:
Subunidades recombinantes
• Producto clínicamente seguro. El polipéptido derivado de patógeno 
se expresa en un huésped recombinante no patógeno. El producto 
final pueda albergar patógenos no detectados
• Producción de vacuna de subunidad puede producirse en mayores 
cantidades
• Producción de lotes de similar calidad
• No tener contaminantes humanos (antes se obtenían de fluidos 
humanos)
Subunidades recombinantes
Pasos para la producción
• Cultivo en 600 L
• Cosecha de las células
• Homogenización
• Clarificación
• Cromatografía de afinidad
• Cromatografía de intercambio iónico
• Tratamiento con Para formaldehído
• Adicción de adyuvante (Al(OH)3) y preservantes (Thimerosal) 
• Filtración estéril
• Llenado aséptico 
Vacunas Nucleotídicas 
Generalidades
• Estás vacunas son bases nucleotídicas 
• Las bases nucleotídicas son introducidas a las células por medio 
de un vector
• La información génica y toma la maquinaría de las células 
huéspedes para producir segmentos o péptidos
• Las vacunas son producidas y activan el sistema inmune muy 
efectivamente producción de anticuerpos de memoria 
• Todas estas tecnologías mencionan que no integrarán información 
al genoma de las células objetivo
Generalidades
• Los nucleótidos pueden ser producidos en huéspedes 
incluidos bacteria para producir múltiples copias
• Los procesos de cultivo son rápidos
• Los medios de cultivo son poco costosos 
• El material genético es cosechado
• Este es protegido parara no ser degradado
• Es almacenado en temperaturas frías (0 a −20 °C)
ADN
• En este caso un segmento de ADN 
es encapsulado normalmente en 
una bicapa de fosfolípidos o 
liposomal
• Este es introducido en las células
• EL ADN es llevado al núcleo
• Allí es transcrito a mARN
• EL mARN es traducido a proteínas 
• No se integra al genoma
• Al final se degrada el ADN Zhang et al., 2019
ARN
• mARN es encapsulado (similar a 
ADN)
• Este migra a la célula objetivo, 
introduciéndose en el citoplasma
• Los ribosomas traducen en 
proteínas (antígenos)
• Se genera la respuesta inmune
• El mRNA es degradado https://www.mdedge.com/hematology-oncology/article/233491/coronavirus-updates/understanding-messenger-rna-and-
other-sars
Virales
• Se utiliza un virus (Adenovirus), como 
vector para la inserción del material genético
• Al virus se le ha desactivado los genes 
víricos y de replicación
• Se han reemplazado esos genes con 
proteínas objetivo
• Utilizando los mecanismo de infección este 
introduce la información en la célula 
objetivo
• Inicia la replicación del material génico en el 
núcleo (no se introduce al genoma) https://pharmaceutical-journal.com/article/feature/everyth
ing-you-need-to-know-about-covid-19-vaccines
Caso SARS COVID-19
SARS COVID-19
• Múltiples vacunas se han 
producido
• Diferentes metodologías
• Ventajas
• Desventajas https://www.bbc.com/news/56100076
Proteínas Químericas
Proteína
Referencias
Referencias
Aubrit, F., Perugi, F., Léon, A., Guéhenneux, F., Champion-Arnaud, P., Lahmar, M., & 
Schwamborn, K. 2015. Cell substrates for the production of viral vaccines. Vaccine, 33, 
5905-5912. 
Fuller, D.H., Berglund, P. 2020. Amplifying RNA vaccine development. New England Journal of 
Medicine, 382, 2469-2471.
Kiesslich, S., & Kamen, A. A. 2020. Vero cell upstream bioprocess development for the 
production of viral vectors and vaccines. Biotechnology Advances, 44, 107608-107617.
Laith, A., Abdullah, M., Nurhafizah, W., Hussein, H., Aya, J., Effendy, A., Najiah, M. 2019. 
Efficacy of live attenuated vaccine derived from the Streptococcus agalactiae on the immune 
responses of Oreochromis niloticus. Fish & shellfish immunology, 90, 235-243.
Liang, J.L., Tiwari, T., Moro, P., Messonnier, N.E., Reingold, A., Sawyer, M., Clark, T.A. 2018. 
Prevention of pertussis, tetanus, and diphtheria with vaccines in the United States: 
recommendations of the Advisory Committee on Immunization Practices (ACIP). MMWR 
Recommendations and Reports, 67, 1-49.
Referencias
Pardi, N., Hogan, M.J., Weissman, D. 2020. Recent advances in mRNA vaccine technology. 
Current opinion in immunology, 65, 14-20.
Pollet, J., Chen, W.-H., Strych, U. 2021. Recombinant protein vaccines, a proven approach 
against coronavirus pandemics. Advanced drug delivery reviews, 170, 71-82.
Rodrigues, A. F., Soares, H. R., Guerreiro, M. R., Alves, P. M., & Coroadinha, A. S. 2015. Viral 
vaccines and their manufacturing cell substrates: New trends and designs in modern 
vaccinology. Biotechnology journal, 10, 1329-1344. 
Sanders, Barbara, Martin Koldijk, and Hanneke Schuitemaker. 2015. Inactivated viral 
vaccines. Vaccine analysis: strategies, principles, and control. Springer, Berlin, Heidelberg. 
45-80.
Sanders, R. W., & Moore, J. P. 2021. Virusvaccines: proteins prefer prolines. Cell Host & 
Microbe, 29, 327-333.
Referencias
Shen, C. F., Guilbault, C., Li, X., Elahi, S. M., Ansorge, S., Kamen, A., & Gilbert, R. 2019. 
Development of suspension adapted Vero cell culture process technology for production of 
viral vaccines. Vaccine, 37, 6996-7002.
Sridhar, S., Brokstad, K.A., Cox, R.J. 2015. Influenza vaccination strategies: comparing 
inactivated and live attenuated influenza vaccines. Vaccines, 3, 373-389.
Tripathi, N.K., Shrivastava, A. 2018. Recent developments in recombinant protein–based 
dengue vaccines. Frontiers in immunology, 9, 1919-1934.
Ulmer, J.B., Mason, P.W., Geall, A., Mandl, C.W. 2012. RNA-based vaccines. Vaccine, 30, 
4414-4418.
Walsh, G. 2013a. Biopharmaceuticals: biochemistry and biotechnology. John Wiley & Sons.
Walsh, G. 2013b. Pharmaceutical biotechnology: concepts and applications. John Wiley & 
Sons.
Zhang, C., Maruggi, G., Shan, H., Li, J. 2019. Advances in mRNA vaccines for infectious 
diseases. Frontiers in Immunology, 10, 594-607.
Preguntas