Diseño, producción y evaluación de un antígeno quimérico del virus del Zika

Abstract

El virus del Zika (ZIKV) representa un desafío significativo para la salud pública a nivel mundial debido a su asociación con complicaciones neurológicas graves, como la microcefalia y el síndrome de Guillain-Barré. La ausencia de tratamientos específicos y de vacunas aprobadas convierte el desarrollo de fármacos antivirales y, predominantemente, de prototipos de vacunas seguros y eficaces, en una meta prioritaria. En este trabajo se diseñó y evaluó una proteína multiepitópica recombinante denominada rpZDIII, derivada de secuencias antigénicas de la proteína E del ZIKV. El modelado estructural predijo una conformación adecuada para su rol como antígeno vacunal. La proteína rpZDIII fue expresada en E. coli y purificada a partir de cuerpos de inclusión, obteniéndose un producto soluble apto para su evaluación biológica. La administración subcutánea de rpZDIII en ratones BALB/c generó respuestas humorales robustas, caracterizadas por la inducción de anticuerpos IgG e IgM, así como por actividad neutralizante específica contra ZIKV, lo que confirmó su inmunogenicidad y permitió justificar la evaluación de sus efectos protectores in vivo. Las hembras C57BL/6 inmunizadas con rpZDIII bajo un esquema de tres dosis desarrollaron anticuerpos IgG capaces de reconocer la proteína E recombinante de ZIKV. Tras el desafío viral, el 80% de las crías de madres vacunadas sobrevivió y mantuvo un desarrollo normal, mientras que la descendencia del grupo no vacunado presentó una mortalidad del 100%. Respecto a la carga viral, no se detectó ARN viral en el tejido cerebral del grupo vacunado, a diferencia de los controles, que presentaron niveles elevados de ARN de ZIKV. En general, estos resultados demuestran que la vacuna rpZDIII es inmunogénica e inmunoprotectora, por lo que se propone como candidato vacunal prometedor en la lucha contra el ZIKV.

The Zika virus (ZIKV) poses a significant challenge to global public health because it is associated with serious neurological complications, such as microcephaly and Guillain- Barré syndrome. The absence of specific treatments and approved vaccines makes it a priority to develop antiviral drugs and immunogenic vaccine prototypes that are safe and effective. In this study, a recombinant multiepitope protein called rpZDIII was designed and evaluated. It was derived from antigenic sequences of the ZIKV E protein. Structural modeling predicted a conformation suitable for its function as a vaccine antigen. The rpZDIII protein was expressed in E. coli and purified from inclusion bodies. This resulted in a soluble product suitable for biological evaluation. Subcutaneous administration of rpZDIII in BALB/c mice generated robust humoral responses, characterized by the induction of IgG and IgM antibodies, as well as specific neutralizing activity against ZIKV, confirming its immunogenicity and justifying the evaluation of its protective effects in vivo. C57BL/6 females immunized with rpZDIII under a three-dose regimen developed IgG antibodies capable of recognizing the recombinant ZIKV E protein. After viral challenge, 80% of the offspring from vaccinated mothers survived and maintained normal development, while the offspring of the unvaccinated group had a 100% mortality rate. With regard to viral load, no RNA was detected in the brain tissue of the vaccinated group, unlike the controls, which had high levels of ZIKV. Overall, these results demonstrate that the rpZDIII vaccine is immunogenic and immunoprotective, making it a promising vaccine candidate in the fight against ZIKV.