Vaccinia

Vaccinia virus (VACV ou VV), que na reforma taxonómica de 2024 pasou a chamarse Orthopoxvirus vaccinia,Os nomes taxonómicos de especies foron actualizados polo Comité Internacional de Taxonomía de Virus en xuño de 2024, e Vaccinia virus foi renomeado como Orthopoxvirus vaccinia.  é un virus grande e complexo con envoltura pertencente á familia dos poxvirus. Ten un xenoma de ADN liñal bicatenario de aproximadamente 190 kbp de lonxitude, que codifica aproximadamente 250 xenes. As dimensións do virión son duns 360 × 270 × 250 nm, cunha masa aproximada de 5–10 fg. O virus vaccinia é a fonte da que se obtivo a moderna vacina da varíola, a cal utilizou a Organización Mundial da Saúde (OMS) para erradicar a varíola nunha campaña mundial de vacinación entre 1958 e 1977. Aínda que a varíola xa non existe na natureza, o virus Vaccinia aínda segue estudándose moito polos científicos como ferramenta para a terapia xénica e enxeñaría xenética.

A varíola foi unha doenza humana endémica que tiña unha alta taxa de mortalidade. En 1796, o doutor británico Edward Jenner probou que unha infección nos humanos co virus relativamente leve da varíola das vacas tamén podía dar inmunidade contra a mortal varíola. Jenner denominou a doenza que afectaba as vacas variolae vaccinae ('varíola das vacas'). Porén, as orixes exactas da vacina da varíola fixéronse máis confusas co tempo, especialmente despois de que Louis Pasteur desenvolvese técnicas de laboratorio para crear vacinas no século XIX. Allan Watt Downie demostrou en 1939 que a moderna vacina da varíola era seroloxicamente distinta do virus da varíola das vacas, e, por tanto, vaccinia foi recoñecida como unha especie viral separada. A secuenciación de xenoma completo revelou que vaccinia está máis relacionada coa varíola do cabalo, e as cepas da varíola das vacas atopadas en Gran Bretaña son as menos estreitamente emparentadas con vaccinia.

 Clasificación de infeccións de vaccinia 
Ademais da morbilidade da vacinación primaria sen complicacións, a transferencia da infección a outros sitios por escarificación, e a encefalite posvaccinial, outras complicacións das infeccións por vaccinia poden dividirse nos seguintes tipos:
 Vaccinia xeneralizada
 Eczema vaccinatum
 Vacinia progresiva (vaccinia gangrenosa, vaccinia necrosa)
 Vaccinia roséola

 Orixe 
O virus Vaccinia está ralacionado co virus que produce a varíola das vacas; historicamente, os dous considerábanse que eran o mesmo virus. A orixe precisa do virus da vaccinia é descoñecido debido á falta de conservación de rexistros, xa que o virus foi cultivado repetidamente e pasado en serie nos laboratorios de investigación durante moitas décadas. A noción máis común é que o Vaccinia virus, o virus da varíola das vacas e o virus da varíola (axente causante da varíola) derivan todos dun virus ancestral común. Tamén se especula que o virus da vaccinia se illou orixinalmene dos cabalos, e a análise de ADN feito a unha mostra antiga (de 1902) de vacina da varíola mostrou que era similar nun 99,7 % ao virus da varíola do cabalo.

 Viroloxía 
Os poxvirus son únicos entre os virus de ADN porque se replican soamente no citoplasma da célula hóspede, fóra do núcleo. Por tanto, cómpre ter un xenoma grande para codificar varios encimas e proteínas implicadas na replicación do ADN viral e a transcrición de xenes. Durante o seu ciclo de replicación, o Vaccinia virus produce catro formas infecciosas que difieren nas características da súas membranas: virión intracelular maduro (VIM), virión intracelular envolto (VIE), virión asociado á célula envolto (VCE) e virión extracelular envolto (VEE). Aínda que o asunto segue sendo polémico, a idea que prevalece é que o VIM constaba dunha soa membrana lipoproteica, mentres que o VCE e o VEE están ambos rodeados por dúas capas de membrana e o VIE ten tres envolturas. O VIM é a forma infecciosa máis abundante e pénsase que é responsable do seu espallamento entre hóspedes. Por outra parte, pénsase que o VCE xoga un papel no espallamento de célula a célula e o VEE considérase importante para a diseminación a longo rango dentro do organismo hóspede.

 Reactivación de multiplicidade 
O Vaccinia virus pode sufrir a chamada reactivación de multiplicidade (RM). A RM é o proceso polo cal dous ou máis xenomas víricos que doutro modo terían danos que os farían inviables interaccionan cunha célula infectada para formaren dentro dela un xenoma de virus viable. Abel atopou que os virus Vaccinia expostos a doses de luz ultravioleta suficientes para impedir a formación de proxenie cando unha soa partícula de virus infecta células hóspede de embrión de polo, aínda podían producir proxenie viable cando as células hóspede eran infectadas por dous ou máis destes virus inactivados; é dicir, podería producirse a RM. Kim e Sharp demostraron a RM do virus Vaccinia despois do tratamento con luz ultravioleta, mostaza nitroxenada, e raios X ou gamma.  Michod et al. revisaron numerosos exemplos de RM en diferentes virus, e suxeriron que a RM é unha forma común de interacción "sexual" en virus, que lles proporciona a vantaxe da reparación recombinacional de danos nos xenomas.

 Resistencia ao hóspede 

Vaccinia contén no seu xenoma varias proteínas que lle dan ao virus resistencia aos interferóns do hóspede:
 K3L () é unha proteína con homoloxía coa proteína factor de iniciación eucariótico 2 (eIF-2alpha). A proteína K3L inhibe a acción da PKR, un activador dos interferóns.
 E3L () é outra proteína codificada por Vaccinia. E3L tamén inhibe a activación da PKR, e tamén pode unirse ao ARN bicatenario.
 B18R () únese directamente ao interferón de tipo I para abolir o seu funcionamento; noutras palabras, funciona como un receptor reclamo. Utilízase en bioenxeñaría, porque as células ás que se engade ácido nucleico poderían doutro modo entrar nun estado antiviral que reduce a produción de proteínas. Tamén se usa para aumentar a posibilidade de converter células nunha célula nai pluripotente inducida (iPSC) usando ARNm.

 Tratamentos 
A diseminación da infección por Vaccinia é rara debido ao estendida que está a inmunización. Os pacientes inmunocomprometidos teñen o risco de desenvolver unha infección grave. O único tratamento actualemnte aprobado pola FDA é a seroterapia (infusión intravenosa de inmunoglobulina anti-anti-vaccinia).

 Uso como vacina 
miniatura|150px|Sitio da inxección da vaccinia, varios días despois.
A infección por Vaccinia virus é normalmente moi leve e non adoita causar síntomas en individuos sans, aínda que pode causa erupcións cutáneas e febre. As respostas inmunitarias xeradas pola infección por este virus protexen as persoas contra a infección potencialmente letal da varíola. Por esta razón, o Vaccinia virus foi e aínda é utilizado como vacina de virus vivo conta a varíola, e máis recentemente contra a varíola do mono. A diferenza de vacinas que usan formas debilitadas de virus para inmunizarse contra eles, a Vaccinia non pode causar a infección de varíola porque non contén o virus da varíola. Porén, ocasionalmente poden producirse certas complicacións ou efectos adversos. A probabilidade de que isto ocorra aumenta significativamente en persoas inmunocomprometidas. Aproximadamente 1 ou 2 persoas de cada millón que son vacinadas podería morrer como resultado de reaccións á vacinación que poñen en perigo a vida. A taxa de miopericardite coa vacina ACAM2000 é o 5,7 por 1000 dos vacinados primarios.

O 1 de setembro de 2007 a FDA estadounidense deu licenza á nova vacina ACAM2000 contra a varíola que pode producirse rapidamente en caso de que fose necesaria, fabricada por Sanofi Pasteur. Os Centros para o Control e Prevención de Enfermidades (CDC) almacenaron 192,5 millóns de doses da nova vacina (ver lista de cepas comúns máis abaixo).

A vacina para a varíola Imvanex, que está baseada na cepa vaccinia Ankara modificada, foi aprobada pola Axencia de Medicinas Europea en 2013. Esta cepa utilizouse en vacinas durante o gromo de varíola do mono de 2022.

Vaccinia tamén se usou en vacinas recombinantes como vector de expresión de xenes alleos dentro dun hóspede para xerar unha resposta inmune. Outros poxvirus tamén se usaron como vacinas recombinantes vivas.

 Historia 
A vacina orixinal da varíola, e a orixe da idea da vacinación, foi a varíola das vacas, que describiu Edward Jenner en 1798. O termo latino que Jenner utilizou foi Variolae vaccinae,  que era a tradución feita polo propio Jenner de cowpox ('varíola das vacas').  O termo prestou o seu nome a idea xeral de vacinación. Cando a comunidade científica se deu conta que o virus usado na vacinación da varíola non era, ou xa non era, o mesmo virus que causaba a varíola das vacas, o nome 'vaccinia' empezou a usarse para o virus da vacina da varíola moderna. A potencia e eficacia das vacinas antes do invento dos métodos refrixerados de transporte non era fiable. A vacina quedaba inactivada pola calor e a luz do sol, e o método de secar mostras en cálamos de plumas e envialas por barco a países que as precisaban adoitaba resultar na inactivación da vacina. Outro método empregado era o método "de brazo a brazo", no que se vacinaba un individuo e despois, en canto se formaban as pústulas, tomábase unha mostra del e transferíase a vacina a outro, e despois a outro etc. Este método utilizouse como unha forma de transporte vivo da vacina, e adoitaban usarse rapaces orfos como portadors. Porén, ese método era problemático debido á posibilidade de espallar outras doenzas sanguíneas, como a hepatite e a sífilis, como aconteceu en 1861 cando 41 nenos italianos contraeron a sífilis despois de seren vacinados polo método "de brazo a brazo". Henry Austin Martin introduciu o método de produción da vacina a partir de xatos.

En 1913, E. Steinhardt, C. Israeli e R. A. Lambert cultivaron o virus Vaccinia en culivos tisulares de fragmentos de  córnea de porco.
esquerda|miniatua|Vacina da varío da década de 1950 nos Estados Unidos, producida pola National Drug Company en Filadelfia a partir de vaccinia
Por casualidade, o virus da vaccinia tivo que ver coas primeiras observacións de infeccións por bacteriófagos. Un artigo publicado en 1915 por Fredrick W. Twort, estudante de Willian Bulloch, considérase o inicio da investigación moderna con fagos. El estaba intentando cultivar o virus da vaccinia en medio de ágar en ausencia de células vivas cando notou que crecían nel moitas colonias de mirococos contaminentes e adquiría un aspecto mucoide acuoso ou vítreo, e esta transformación podía inducirse noutras colonias por inoculación da colonia nova con material da colonia acuosa. Usando un microscopio, observou que as bacterias dexeneraran en pequenos gránulos que se tinguían de vermello coa tinguidura Giemsa. Concluíu que "... [o axente da transformación] case podería considerarse como unha doenza infecciosa aguda dos micrococos." (as bacterias eran infectadas por fagos).

En 1939  Allan Watt Downie mostrou que as vacinas da varíola que se usaban no século XX e o virus da varíola non eran o mesmo, pero estaban inmunoloxicamente relacionados.

 Século XXI 
En marzo de 2007, un neno de 2 anos de Indiana  a súa nai contraeron unha infección por vaccinia que puxo en risco a súa vida transmitida polo pai, que fora vacinado polo Exército dos Estados Unidos ao ser destinado a unha misión no estranxeiro. O exército estadounidense recomezou a vacinación contra a varíola en 2002. O neno foi tratado con inmunoglobulina intravenosa, cidofovir e Tecovirimat (ST-246), e despois cun fármaco experimental desenvolvido por SIGA Technologies e en abril xa conseguira curarse.

En 2010, os CDC informaron que unha muller en Washington contraera unha infección polo virus da vaccinia despois dun contacto dixtal vaxinal cun noivo que era militar e que había pouco fora vacinado contra a varíola. A muller tivera unha historia clínica de eccema de nena, pero non tivera síntomas de adulta. Os CDC indicaron que se coñeceran catro casos similares nos 12 meses precedentes de infección por vaccinia despois dun contacto sexual cun militar que se vacinara pouco antes. En 2012 déronse máis casos en pacientes cunha historia de eccema.

 Cepas comúns 

Velaquí unha lista dalgunhas das cepas ben caracterizadas do virus da vaccinia usadas en investigación e vacinación.
 Lister (tamén chamada Elstree): a cepa de vacina inglesa usada por Leslie Collier para desenvolver a vacina estable á calor en forma de pos. Usada como base para a produción de vacinas durante a Campaña de Erradicación da Varíola da Organización Mundial da Saúde.
 Dryvax (tamén chamada "Wyeth"): a cepa de vacina usada previamente nos Estados Unidos, producida por Wyeth. Usada na Campaña de Erradicación da Varíola, foi substituída en 2008 pola ACAM2000 (ver máis abaixo), producida por Acambis. Producíase como unha preparación de linfa de xatos que se liofilizaba e trataba con antibióticos.
 EM63: cepa rusa usada na Campaña de Erradicación da Varíola.
 ACAM2000: a cepa actual en uso nos Estados Unidos, producida por Acambis. ACAM2000 deriva dun clon do virus Dryvax por purificación de placas. Prodúcese en cultivos de células Vero.
 Vaccinia Ankara modificada (ou MVA polas súas siglas en inglés): unha cepa moi atenuada (non virulenta) creada por pases seriados do virus da vaccinia varios centos de veces en fibroblastos de embrión de polo. A diferenza dalgunhas outras cepas, non fai enfermar a ratos inmunodeficientes e, por tanto, pode ser máis segura para o seu uso en persoas que teñan sistemas inmunes máis débiles por ser moi novos, moi vellos ou ter VIH/SIDA etc.
 LC16m8: unha cepa atenuada desenvolvida e actualmente en uso no Xapón.
 CV-1: unha cepa atenuada desenvolvida nos Estados Unidos e usada alí a finais da década de 1960 e na de 1970.
 Western Reserve.
 Copenhagen (usada por Sementishttps://web.archive.org/web/20250313210631/https://sementis.com.au/technology/#about-the-scv).
 Connaught Laboratories (Canadá).

 Notas 

 Véxase tamén 
 Bibliografía 










 Ligazóns externas 
 Virus Pathogen Database and Analysis Resource (ViPR): Poxviridae


Categoría:Enxeñaría xenética