Producción, inactivación y purificación del virus del Zika para su evaluación en formulaciones de vacunas mucosales

Abstract

El virus del Zika (ZIKV) perteneciente a la familia Flaviviridae se transmite generalmente mediante artrópodos, aunque también por contacto sexual y de forma vertical durante el embarazo. Este es un virus de RNA monocatenario positivo el cual da lugar a tres proteínas estructurales (proteínas C, M, y E) y siete no estructurales. El problema principal de este patógeno radica en la asociación con el desarrollo de microcefalia en niños y el desarrollo del síndrome de Guillain-Barré en adultos, siendo ambas las complicaciones más graves de la infección. Dada esta situación, en 2106 La Organización Mundial de la Salud lo declaró un problema grave de salud pública a nivel mundial, lo que hace que el desarrollo de vacunas sea una tarea urgente para abatir el impacto de este patógeno. En la actualidad, no hay vacunas aprobadas para su uso en humanos o tratamientos médicos específicos, y ambos aspectos suponen metas relevantes para la investigación biomédica. En este trabajo se evaluaron diferentes métodos para la propagación, inactivación y purificación del virus del Zika a partir de un clon infeccioso ZIKA-ICD aislado de la cepa Paraiba_01/2015 en Brasil. La producción viral se realizó en la línea celular Vero E6 y se demostró que ZIKV-ICD induce vacuolización citoplasmática masiva; mediante ensayo en placa se comprobó que la propagación viral se da de forma similar en DMEM y Opti-MEM. Sin embargo, el virus producido en Opti-MEM y purificado por ultracentrifugación exhibió una adecuada pureza. Por otra parte, se demostró que las partículas virales se inactivan por completo, cuando se exponen con formaldehído al 0.02% durante 15 días a 22°C. Finalmente, mediante dot blot y SDS-PAGE se identificó la presencia de la proteína E con un peso de ≈67 kDa. En conjunto, nuestro trabajo propone una alternativa de propagación, purificación e inactivación del virus Zika, la cual, puede formar parte de una formulación vacunal contra este patógeno.

Zika virus (ZIKV) belongs to the Flaviviridae family and is generally transmitted by arthropods, sexual intercourse and vertically during pregnancy. It has a positive single-stranded RNA genome that gives rise to three structural proteins (proteins C, M, and E) and seven non-structural proteins. The main problem of this pathogen relies on its association with the development of microcephaly in children and the development of Guillain-Barré syndrome in adults as the most serious complications of Zika infection. Given this situation, in 2106 The World Health Organization declared it a serious public health problem worldwide, which makes the development of vaccines to combat the impact of this pathogen an urgent task. Currently, there are no vaccines approved for the use in humans or specific medical treatments, which are relevant goals for biomedical research. In this work, different methods for the propagation, inactivation, and purification of the Zika virus from an infectious ZIKA-ICD clone isolated from the Paraiba_01/2015 strain in Brazil were evaluated. Viral production was performed in the Vero E6 cell line, and it was demonstrated that ZIKV-ICD induces massive cytoplasmic vacuolization; by plaque assay, it was proved that viral propagation occurs similarly in DMEM and Opti-MEM. However, the virus produced in Opti-MEM and purified by ultracentrifugation exhibited better purity. Moreover, it was demonstrated that the viral particles were completely inactivated when exposed with 0.02% formaldehyde for 15 days at 22°C. Finally, by using dot blot and SDS-PAGE we identified the presence of the E protein with a molecular weight of ≈67 kDa. Overall, our work proposes an alternative for propagation, purification, and inactivation of the Zika virus, which can be part of a vaccine formulation against this pathogen.