Platform for the generation of oral vaccines based on protozoan surface proteins.

The international spread of infectious diseases is a global problem of health security. Vaccination is one of the most successful and profitable health interventions. Oral immunization has significant advantages over the widely used parental vaccines. Intestinal and free-living protozoa express on their surface a dense layer of proteins that protect them from hostile environmental conditions. The use of variable surface proteins (VSPs), such as those of the intestinal protozoan Giardia lamblia, is a feasible mechanism for the generation of oral vaccines, since they are highly immunogenic as well as resistant to changes in pH and proteases. In a recently published article, we showed that these properties of VSPs can be exploited to protect and enhance the immunogenicity of vaccine antigens, thus enabling their oral administration. We recently generated an oral vaccine against influenza virus composed of virus-like particles (VLPs) containing VSPs of G. lamblia and the HA antigen (viral hemagglutinin) in its envelope. When administered orally to mice, these coated particles elicit HA-specific humoral (systemic and local) and cellular responses, without the need of any additional adjuvant. Treated mice are protected against viral challenge as well as against the development of tumors expressing the HA vaccine antigen.La propagación internacional de enfermedades infecciosas constituye un problema global de seguridad sanitaria. La vacunación es una de las intervenciones en salud más exitosas y efectivas. La administración por vía oral presenta ventajas significativas sobre la vía parental utilizada comúnmente. Protozoarios intestinales y de vida libre expresan en su superficie una densa capa de proteínas que los protegen de condiciones ambientales hostiles. La utilización de proteínas de superficie variante-específicas o VSPs (del inglés "Variant-specific Surface Proteins") tales como las del protozoario intestinal Giardia lamblia constituye un enfoque eficiente para la generación de vacunas orales, dada su alta inmunogenicidad y su resistencia a cambios de pH y proteasas. En un trabajo reciente mostramos que estas propiedades pueden ser explotadas para proteger antígenos vacunales y potenciar su inmunogenicidad, facilitando así su administración oral. Como modelo inicial, generamos una vacuna oral contra el virus de la influenza compuesta por partículas similares a virus (VLPs, del inglés "virus-like particles") que contienen en su envoltorio VSPs de G. lamblia y el antígeno HA (hemaglutinina del virus de la influenza). La administración oral a ratones de estas partículas recubiertas con VSPs y HA induce una respuesta inmune humoral (sistémica y de mucosa) y celular específica para HA sin la necesidad de adyuvantes externos. La respuesta inmune generada protege frente al desafío con el virus y también frente al desarrollo de tumores que expresan el antígeno vacunal HA.