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- Acellular vaccines for ovine brucellosis: a safer alternative against a worldwide disease(Expert Reviews, 2012) Gamazo, C. (Carlos); Irache, J.M. (Juan Manuel); RaquelOvine brucellosis is a very contagious zoonotic disease distributed worldwide and constitutes a very important zoosanitary and economic problem. The control of the disease includes animal vaccination and slaughter of infected flocks. However, the commercially available vaccine in most countries is based on the attenuated strain Brucella melitensis Rev 1, which presents important safety drawbacks. This review is focused on the most recent and promising acellular vaccine proposals.
- Poly(methyl vinyl ether-co-maleic anhydride) nanoparticles as innate immune system activators(Elsevier, 2011) Mansilla, C. (Cristina); Camacho, A.I. (A.I.); Souza, J. (Juliana) de; Gamazo, C. (Carlos); Tamayo, I. (Ibai); Esparza, I. (Irene); Irache, J.M. (Juan Manuel); Raquel; Lasarte, J.J. (Juan José)Adjuvant research is being oriented to TLR-agonists, but complement activation has been relatively unexplored. In previous studies it was demonstrated that poly(methyl vinyl ether-co-maleic anhydride) nanoparticles (PVMA NPs) used as adjuvant differentially activate dendritic cells through toll like receptors (TLR) stimulation, however, a high dose of these NPs was used. Now, we demonstrated a dose-response effect, with a concentration as low as 20μg/mL able to stimulate TLR2 and TLR4 transfected dendritic cells. In addition, we investigated whether PVMA NPs are able to exploit also the immunomodulatory benefits of complement activation. Results indicated that the hydroxylated surface of these NPs highly activated the complement cascade, as measured by adsorption studies and a complement fixation bioassay. Stable binding of C3b to NPs was confirmed as indicated by lability to SDS treatment after washing resistance. Complement consumption was confirmed as the lytic capacity of complement exposed to NPs was abolished against antibody-sensitized sheep erythrocytes, with a minimal inhibitory concentration of 50μg NPs, equivalent to a surface of 1cm(2). On the contrary, nanoparticles prepared with poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA), used as a reference, did not consume complement at a concentration ≥3mg NPs (≥40cm(2)). Complement consumption was inhibited when PVMA NPs were cross-linked with diamino groups (1,3-diaminopropane), indicating the role of hydroxyl groups as responsible of the phenomenon. These results favour a model whereby PVMA NPs adjuvant activate complement on site to attract immature antigen presenting cells that are activated through TLR2 and TLR4.
- Radiomarcaje y estudios de biodistribución de nanopartículas poliméricas como adyuvantes para la vacunación oftálmica frente a la brucelosis(Elsevier, 2013) Caicedo, C. (Carlos); Peñuelas-Sanchez, I. (Ivan); Quincoces, G. (Gemma); Gamazo, C. (Carlos); Sánchez-Martínez, M.(María); Irache, J.M. (Juan Manuel); RaquelObjetivos: Optimizar el radiomarcaje con 99mTc de nanopartículas de Gantrez® manosiladas y cargadas con el antígeno de Brucella Ovis (Man-NP-HS) y llevar a cabo estudios de biodistribución en ratón tras la administración de las nanopartículas por vía ocular. Metodología: Las Man-NP-HS se obtuvieron por el método de desplazamiento de disolvente. Se purificaron, liofilizaron y caracterizaron. A continuación, se marcaron con 74 MBq de 99mTcO4 - previamente reducido con una disolución ácida de cloruro de estaño, trabajando en ausencia de oxígeno y con un pH final de 4. El rendimiento del marcaje se evaluó mediante TLC. Los estudios de biodistribución se llevaron a cabo en ratones tras la administración oftálmica de la formulación y de un control de 99mTcO4 - libre. Para ello, se sacrificaron los animales a las 2 y a las 24 horas tras la administración ocular y se contaron los órganos en un contador gamma. Resultados: Se obtuvo un rendimiento de marcaje superior al 90%. Los estudios de biodistribución de 99mTc-Man-NP-HS permitieron detectar la actividad concentrada en mucosa nasal y ocular y tracto gastrointestinal tanto a las 2 como a las 24 horas, frente a la biodistribución de 99mTcO4 - libre que permaneció concentrado en la piel alrededor del ojo y en tracto gastrointestinal. Conclusión: Los estudios de biodistribución de 99mTc-Man-NP-HS tras administración oftálmica han permitido demostrar su biodistribución en mucosas y tracto gastrointestinal, característica indispensable como sistema de liberación de antígenos a través de mucosa ocular. Esto, junto con su elevada respuesta inmune, efectiva protección y no virulencia, convierte a estas nanopartículas en una vacuna ideal anti Brucelosis.
- Conjunctival vaccination against Brucella ovis in mice with mannosylated nanoparticles(Elsevier, 2012) Peñuelas-Sanchez, I. (Ivan); Gamazo, C. (Carlos); Barberan, M. (Montserrat); Sánchez-Martínez, M.(María); Irache, J.M. (Juan Manuel); RaquelThe use of sub-unit vaccines can solve some drawbacks associated with traditional attenuated or inactivated ones. However, in order to improve their immunogenicity, these vaccines needs to be associated to an appropriate adjuvant which, adequately selected, may also offer an alternative pathway for administration. The aim of this work was to evaluate the protection offered by the hot saline complex extracted from Brucella ovis (HS) encapsulated in mannosylated nanoparticles (MAN-NP-HS) when instilled conjunctivally in mice. Nanoparticles displayed a size of 300 nm and the antigen loading was close to 30 μg per mg nanoparticle. Importantly, encapsulated HS maintained its protein profile, structural integrity and antigenicity during and after the preparative process of nanoparticles. The ocular immunization was performed on BALB/c mice. Eight weeks after vaccination animals were challenged with B. ovis, and 3 weeks later, were slaughtered for bacteriological examinations. Animals immunized with MAN-NP-HS displayed a 3-log reduction in spleen CFU compared with unvaccinated animals. This degree of protection was significantly higher than that observed for the commercial vaccine (Rev1) subcutaneously administered. Interestingly, the mucosal IgA response induced by MAN-NP-HS was found to be much more intense than that offered by Rev1 and prolonged in time. Furthermore, the elicited IL-2, IL-4 and γ-IFN levels showed good correlation with the degree of protection. On the other hand, biodistribution studies in animals were performed with nanoparticles labelled with either 99mtechnetium or rhodamine B isothiocyanate. The biodistribution revealed that, after instillation, MAN-NP-HS moved from the palpebral area to the nasal region and, the gastrointestinal tract. This profile of distribution was different to that observed for free 99mTcO4− colloids, which remained for at least 24 h in the site of administration. In summary, mannosylated nanoparticles appear to be a safe and suitable adjuvant for conjunctival vaccination.
- Radiomarcaje y estudios de biodistribución de nanopartículas poliméricas como adyuvantes para vacunación oftálmica frente a brucelosis(Elsevier, 2013) Caicedo, C. (Carlos); Peñuelas-Sanchez, I. (Ivan); Quincoces, G. (Gemma); Gamazo, C. (Carlos); Sánchez-Martínez, M.(María); Irache, J.M. (Juan Manuel); RaquelObjetivos Optimizar el radiomarcaje con 99mTc de nanopartículas de Gantrez® manosiladas y cargadas con el antígeno de Brucella Ovis (Man-NP-HS) y llevar a cabo estudios de biodistribución en ratón tras la administración de las nanopartículas por vía ocular. Metodología Las Man-NP-HS se obtuvieron por el método de desplazamiento de disolvente. Se purificaron, liofilizaron y caracterizaron. A continuación, se marcaron con 74 MBq de 99mTcO4− previamente reducido con una disolución ácida de cloruro de estaño, trabajando en ausencia de oxígeno y con un pH final de 4. El rendimiento del marcaje se evaluó mediante TLC. Los estudios de biodistribución se llevaron a cabo en ratones tras la administración oftálmica de la formulación y de un control de 99mTcO4− libre. Para ello, se sacrificaron los animales a las 2 y a las 24 horas tras la administración ocular y se contaron los órganos en un contador gamma. Resultados Se obtuvo un rendimiento de marcaje superior al 90%. Los estudios de biodistribución de 99mTc-Man-NP-HS permitieron detectar la actividad concentrada en mucosa nasal y ocular y tracto gastrointestinal tanto a las 2 como a las 24 horas, frente a la biodistribución de 99mTcO4− libre que permaneció concentrado en la piel alrededor del ojo y en tracto gastrointestinal. Conclusión Los estudios de biodistribución de 99mTc-Man-NP-HS tras administración oftálmica han permitido demostrar su biodistribución en mucosas y tracto gastrointestinal, característica indispensable como sistema de liberación de antígenos a través de mucosa ocular. Esto, junto con su elevada respuesta inmune, efectiva protección y no virulencia, convierte a estas nanopartículas en una vacuna ideal anti Brucelosis.