Vaccimonitor

Preclinical toxicology considerations for vaccines

Concertation a practical tool to address global health problems, including vaccine-preventable diseases

Behavior of capacities and losses in the production of the Finlay Institute of Vaccines in the year 2017

RESUMEN El análisis de las mermas y las capacidades son fundamentales para la gestión empresarial, en cuanto permite conocer el grado de uso que se hace de cada uno de los recursos en la organización y optimizarlos. Ambos estudios constituyen una herramienta útil para incidir en los costos y mejorar la eficiencia de la empresa. En el presente trabajo se analizó el comportamiento de las capacidades y las mermas del año 2017 en el Instituto Finlay de Vacunas, teniendo en cuenta el plan de capacidades y de mermas certificados para ese año por BioCubaFarma (Organización Superior de Desarrollo Empresarial, a la que se subordinan los centros de la biotecnología en Cuba). Se realizó una evaluación del comportamiento de la utilización de las capacidades productivas por meses al cierre del 2017, teniendo como base la comparación entre el plan de producción por meses, lo real producido y la capacidad productiva mensual. Paralelamente se realizó un estudio comparativo entre la merma total de la empresa y la mensual real por vacunas con respecto al estándar de mermas establecido. Los resultados mostraron que al cierre del 2017 la utilización de las capacidades productivas fue de 78,9%; incidiendo negativamente en este aspecto roturas de la línea de llenado. Se obtuvo un 80% de cumplimiento del plan de producción, las mayores afectaciones ocurrieron en los meses de mayo, agosto y septiembre debido a roturas de los sistemas críticos, roturas de equipamiento y las afectaciones provocadas por el huracán Irma. Al cierre del año que se analiza, las mermas estuvieron por debajo de las mermas certificadas. Sin embargo, los meses de junio, julio agosto y diciembre mostraron un incremento de las mismas por encima de lo planificado. Las vacunas que mayores mermas aportaron fueron: vax-TET® con 13,7%, VA-DIFTET® con 13,0% y diTe-vax® con 11,3%, siendo la etapa de llenado la de mayor contribución de mermas. La vacuna vax-TET® fue la que sistemáticamente aportó mermas en la presentación unidosis.

Abstract The analysis losses and capacities are fundamental for the managerial administration because allow to know the degree of use that is made of each resources in the organization and to optimize them. Both studies constitute an useful tool to impact in the cost and to improve the efficiency of the company. Presently work was analyzed the behavior of the capacities and losses at the Finlay Vaccine Institute in the year 2017, taking into account the plan of capacities and losses certified by BioCubaFarma for this year. An evaluation of the behavior of the use of productive capacities per months at the end of 2017 was carried out, having like base the comparison among the production plan per months, the real produced and the monthly productive capacity. Also a comparative study among the company total losses and the monthly real one for each vaccine with regard to the standard established was carried out. The results showed that in 2017 the use of productive capacities were 78.9%, impacting negatively in this aspect the constants breaks of the filled line. 80% was obtained for execution of production plan, with the biggest affectations in May, August and September due to breaks of critical systems; breaks of equipment and the affectations caused by the hurricane Irma. At the end of the analyzed year, the losses were below the certified one. However, the months of June, July August and December showed an increment above that planned. The vaccines that contribute with bigger losses were: vax-TET® with 13.7%, VA-DIFTET® with 13.0% and diTe-vax® with 11.3%, being the stage of filled of bigger losses contribution. The vaccine that systematically contributed with losses was vax-TET® vaccine, in the unidoses presentation.

Adsorption conditions of a vacunal candidate based on outer membrane vesicles of Salmonella Paratyphi A in aluminum adjuvants

RESUMEN La capacidad inmunoestimuladora de la mayoría de las vacunas es potenciada mediante la adsorción en adyuvantes que contienen aluminio. Variando las condiciones de adsorción (pH, tiempo de adsorción) cambia la cantidad de antígeno adsorbida y por lo tanto la capacidad de estimulación del sistema inmune. El Instituto Finlay de Vacunas investiga un nuevo candidato vacunal basado en vesículas de membrana externa de Salmonella Paratyphi A (VME-SPA). El objetivo de este trabajo fue determinar las condiciones de adsorción de las VME-SPA en dos adyuvantes de sales de aluminio (Al(OH)3 y AlPO4). Para ello, las VME-SPA fueron adsorbidas en ambos adyuvantes bajo diferentes condiciones de pH y tiempo. Mediante la construcción de una Isoterma de Langmuir se determinaron parámetros como la capacidad adsortiva (qm) y el coeficiente de adsorción (Kd). El lote de VME-SPA empleado estaba formado por poblaciones de nanoestructuras con un tamaño de partículas entre 60 y 100 nm. La adsorción de las VME-SPA en ambos adyuvantes, mostró valores ≥95% a pH neutro (6,5-7,0). Las VME-SPA en presencia de AlPO4 alcanzaron el estado de equilibrio en menor tiempo (99% a partir de 30 min) en comparación con Al(OH)3 (95% a partir de 3 h). Las isotermas evaluadas para ambos adyuvantes cumplieron con el modelo de Langmuir (R2≥0,99), con valores de qm y Kd diferentes entre los sistemas de adsorción. El estudio demostró que las VME-SPA se adsorbieron satisfactoriamente en ambos geles, proceso en el que están involucrados diferentes mecanismos de adsorción.

Abstract The immunostimulation capacity of most vaccines is enhanced through antigen adsorption on aluminum adjuvants. The changes in adsorption conditions (pH, adsorption time), could change the amount of antigen adsorbed and therefore the ability to stimulate the immune system. The Finlay Institute of Vaccine researches a new vaccine candidate based on outer membrane vesicle from Salmonella Paratyphi A (OMV-SPA). The study aim was to determine adsorption condition of OMV-SPA with two aluminium adjuvants (Al(OH)3 and AlPO4). OMV-SPA was adsorbed in both adjuvants under differences conditions of pH and time. Parameters as adsorptive capacity (qm) and adsorption coefficient (Kd) were determined by construction of Langmuir Isotherm. The lot of OMV-SPA used is composed by population of nanostructure with a particle size between 60 and 100 nm. Adsorption of OMV-SPA in both adjuvants showed values ≥95% in neutral pH (6.5-7.0). OMV-SPA with AlPO4 got equilibrium state in less time (99% from 30 min) compared with Al(OH)3 (95% from 3 h). Isotherms from both adjuvants described Langmuir model (R2≥0.99), with qm and Kd values very different between adsorption systems. As conclusion, the study showed that OMV-SPA was adsorbed satisfactorily in both aluminium adjuvants, process in which are involved different adsorption mechanism.

Mycobacterium tuberculosis recombinant protein Rv2626c expressed in Streptomyces lividans. Physico-chemical and Immunological characterization as potential vaccine antigen

ABSTRACT Mycobacterium tuberculosis (Mtb) is a leading cause of death globally. Latent tuberculosis infection threatens 1.7 billion people. Mtb latency is mediated by a group of proteins, mainly coded by the Dormancy Safety Regulator (DosR). The protein Rv2626c is the strongest regulated member of this operon. Previous results, including ours, indicate a strong potential of Rv2626c as antigen in a new multiple tuberculosis vaccine. Objectives of this study were to purify the rRv2626c protein and characterize it physico-chemically and immunologically. The purified protein migrates as a sole band after a non-reductive PAGE-silver staining. Under reductive conditions, the dimer isoform appearing at 30.9 kDa prevails over the monomer 15.6 kDa. Mass spectrometry corroborates electrophoresis results regarding dimer molecular weight, of approximately 32 kDa. Six of its digested peptides matched those of HRP-1 protein (Rv2626c) of Mtb whereas 92.1% of its amino acid sequence contains three mutations and the addition of an amino acid. With respect to native Mtb protein, 12 of the 13 main epitopes are conserved. Antigenicity was corroborated in volunteers, the antibody responses were signiﬁcantly higher in a number of infected tuberculosis patients in comparison to healthy Mantoux negative donors as well as in mice immunized with reference Rv2626c, while the immune identification pattern was as expected. The purified protein was able to elicit strong immune response in mice and the resulting antibodies recognized the reference Rv2626c protein. Lastly, the productive specific yield of the Streptomyces lividans strain is sustainable. Taking these results altogether, corroborates our rRv2626c as a promising candidate as antigen for new tuberculosis vaccine formulations.

RESUMEN Mycobacterium tuberculosis (Mtb) es una de las principales causas de muerte globalmente, la tuberculosis latente amenaza a 1,7 mil millones de personas. En combinación con el VIH-SIDA y otras enfermedades, la tuberculosis puede ser reactivada. La latencia de Mtb está mediada por un grupo de proteínas, principalmente codificadas por el Regulador de Seguridad de Latencia (DosR). La proteína Rv2626c es el miembro más fuertemente regulado de este operón. Los resultados previos, incluidos los nuestros, indican una gran potencialidad de Rv2626c como antígeno en una nueva vacuna múltiple contra la tuberculosis. Los objetivos de este estudio fueron purificar la proteína Rv2626c y caracterizarla fisicoquímica e inmunológicamente. La proteína purificada migra como una banda única después de PAGE con tinción de plata en condiciones no reductoras. En condiciones reductoras, el dímero, de 30,9 kDa, es la isoforma prevaleciente sobre el monómero, de 15,6 kDa. La espectrometría de masas corrobora el peso molecular del dímero, de aproximadamente 32 kDa. Seis de sus péptidos digeridos coincidieron con los de la proteína Rv2626c de Mtb, mientras que se confirmó coincidencia del 92,1% de su secuencia de aminoácidos, detectándose tres mutaciones y la adición de un aminoácido. Con respecto a la proteína Mtb nativa, se conservan 12 de los 13 epítopes principales. La antigenicidad se corroboró en voluntarios, las respuestas de anticuerpos fueron significativamente mayores en un número de pacientes infectados con tuberculosis en comparación con los donantes negativos de Mantoux sanos, así como en ratones inmunizados con la referencia Rv2626c, mientras que el patrón de identificación inmune fue el esperado. La proteína purificada fue capaz de provocar una fuerte respuesta inmune en ratones y los anticuerpos resultantes reconocieron la proteína de referencia Rv2626c. Por último, el rendimiento productivo específico de la cepa de Streptomyces lividans es sostenible. Tomando estos resultados en conjunto, corrobora nuestra rRv2626c como un candidato prometedor como antígeno para nuevas formulaciones de vacunas contra la tuberculosis.

Distribution of extended-spectrum beta-lactamase TEM and CTX-M resistance genes among Proteus species Isolated in Sudan

ABSTRACT Proteus species are found in the human intestinal tract as part of normal flora. Proteus species are also found in multiple environmental habitats, including long-term care facilities and hospitals, and can cause both community and nosocomial infections. For a long time Proteus was known to be susceptible to beta-lactam antibiotics but nowadays they become resistant. The aim of this study was to detect the Extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) TEM and CTX-M genes in 90 Proteus species isolated from urine and wound swabs, obtained from different hospitals in Khartoum state, Sudan, from January to August 2018. Antimicrobial sensitivity was carried out using the following set of antibiotics: amoxiclav, ceftazidime, gentamicin, meropenem, cefotaxime, ciprofloxacin, amoxicillin, ceftriaxone and cotrimoxazole. ESBL producing strains were detected by double disc diffusion synergy test and the resistance genes TEM and CTX-M were detected by Polymerase Chain Reaction (PCR). Antibiotic resistance was found: amoxicillin 40%, ceftazidime 25.6%, ceftriaxone 23.3%, gentamicin 22.2%, cotrimoxazole 21.1%, and cefotaxime 18.9%. Most of the isolates were sensitive to meropenem 92.2% and ciprofloxacin 86.7%. In double-disk diffusion synergy test, 20 isolates (22.2%) were found to be positive for ESBL. The PCR demonstrated that TEM gene was present in 18 isolates (90%). It was present alone in 11 isolates (55%) and in combination with CTX-M gene in seven isolates (35%). The percentage of ESBL producing strains of Proteus was 23.5%. This percentage is a bit lower than in previous studies in Sudan. In conclusion; it seems that the CTX-M gene is emerging among Proteus species in Sudan.

RESUMEN Las especies de Proteus se encuentran en el tracto intestinal humano y forman parte de su flora normal. También se localizan en el medio ambiente y otros hábitats, incluyendo hospitales y diversas instituciones de salud, provocando tanto infecciones en la comunidad como nosocomiales. Durante mucho tiempo, las especies de Proteus fueron susceptibles a los antibióticos betalactámicos, pero actualmente se han tornado resistentes. El propósito de este estudio fue detectar genes de resistencia betalactamasas de espectro extendido (BLEE) TEM y CTX-M, en 90 especies de Proteus aisladas en orina y heridas, provenientes de diversos hospitales del estado de Jartum, Sudán, entre enero y agosto de 2018. La sensibilidad antimicrobiana se determinó con el siguiente juego de antibióticos: amoxiclav, ceftazidima, gentamicina, meropenem, cefotaxima, ciprofloxacina, amoxicilina, ceftriaxona y cotrimoxasol. Las cepas productoras de BLEE se detectaron mediante la técnica de sinergia de doble disco, y los genes de resistencia TEM y CTX-M mediante Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR). Se encontró resistencia antibiótica: amoxicilina 40%, ceftazidima 25,6%, ceftriaxona 23,3%, gentamicina 22,2%, cotrimoxasol 21,1% y cefotaxima 18,9%. La mayor parte de los aislamientos fueron sensibles a meropenem (92,2%) y ciprofloxacina (86,7%). Con la técnica de sinergia de doble disco se detectó positividad a BLEE en 20 aislamientos (22,2%). Mediante PCR se demostró que el gen que codifica TEM estaba presente en 18 aislamientos (90%); de forma aislada en 11 aislamientos (55%) y combinado con el gen CTX-M en los otros siete (35%). El porcentaje de cepas de Proteus productoras de BLEE fue de 23,5%. Este valor es ligeramente inferior que los detectados en estudios previos en Sudán. En conclusión, hay evidencias de que el gen CTX-M está emergiendo entre las especies de Proteus en Sudán.