La nueva tecnología logra estimular de forma artificial grandes cantidades de anticuerpos contra el virus haciendo un trasplante de proteínas
La nueva tecnología logra estimular de forma artificial grandes cantidades de anticuerpos contra el virus haciendo un trasplante de proteínas - NATURE

Primer paso de la vacuna contra el virus respiratorio de los bebés

La tecnología utilizada ayudaría a desarrollar vacunas con el VIH o la gripe

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Científicos del Instituto de Investigación Scripps (TSRI, por sus siglas en inglés), en La Jolla, California, Estados Unidos, han inventado un nuevo método para diseñar proteínas artificiales y lo han utilizado para hacer ingredientes clave para una vacuna candidata contra el virus sincitial respiratorio, una importante causa de mortalidad infantil. La infección afecta a todas las edades y se contagia como cualquier catarro común, pero en los bebés las consecuencias pueden ser más graves y requiere con frecuencia su ingreso hospitalario.

El virus ha sido resistente a las actuales estrategias de diseño de vacunas. Con la ayuda de laboratorios colaboradores, los investigadores han sido capaces de aplicar el nuevo método, que utiliza un enfoque de «diseño racional» para hacer vacunas enfocadas a áreas de unión específicas (epítopos) sobre el virus.

El resultado, que se acaba de publicar en la revista «Nature», fue que las proteínas de vacuna diseñadas por estos expertos estimularon la producción de los deseados anticuerpos neutralizantes del virus tras probarlo en un experimento con monos. Esta es la prueba de concepto de una tecnología que podría ser muy útil no solo contra este virus respiratorio sino contra otros patógenos como el VIH del sida, la gripe y otros virus altamente variables que han sido difíciles de detener mediante las estrategias tradicionales de diseño de vacunas, explica William R. Schief, profesor asociado de Inmunología en el Instituto Scripps.

Trasplante de proteínas

El nuevo método de diseño de proteína representa un avance significativo sobre los métodos anteriores. «Uno de los enfoques que nosotros y otros hemos tomado ha sido el de trasplantar un fragmento de la proteína de interés, por ejemplo, uno que imita una estructura particular de un virus, en un 'andamio' de proteína ya existente», destaca el investigador asociado del TSRI Bruno E. Correia , miembro del laboratorio Schief en el momento del estudio y autor principal del nuevo informe.

Aunque este enfoque a menudo funciona bien para imitar la estructura de un epítopo viral, nunca ha inducido con éxito anticuerpos neutralizantes y, en algunos casos, este método se queda corto incluso en la producción de vacunas candidatas viables. En estos casos difíciles, la estructura de andamio no consigue estabilizar el fragmento trasplantado, lo que resulta en un imitador imperfecto del virus y la consiguiente pérdida de las propiedades estimulantes del sistema inmune.

Como andamios

Los científicos estadounidenses querían una forma para diseñar andamios de proteínas desde cero que cupiera alrededor de sus fragmentos funcionales de forma más natural e hiciera un mejor trabajo para estabilizarlos. El resultado fue una nueva aplicación de software, «Fold from Loops», para diseñar proteínas que se pliegan en torno a un fragmento funcional de interés.

Para una demostración de prueba de principio, los científicos decidieron intentar uno de los retos más importantes de diseño de proteínas actuales: hacer una nueva proteína que imite a un epítopo particular de un virus, por lo que puede servir como un componente clave de una vacuna. Estos investigadores quieren ser capaces de estimular las reacciones de anticuerpos contra epítopos altamente específicos, ya que algunos agentes infecciosos parecen imparables por los métodos tradicionales de inmunización.

«El logro anunciado hoy representa la confluencia de los últimos avances tecnológicos en biología computacional, biología estructural y vigilancia inmune y ofrece un gran potencial para acelerar el desarrollo de vacunas de nueva generación contra las principales enfermedades a nivel mundial», dijo Wayne C. Koff, director científico de IAVI, la Iniciativa Internacional para la Vacuna del SIDA, que ayudó a financiar este trabajo.

Prácticamente todas las vacunas virales existentes, por ejemplo, utilizan partículas de virus (muertos o debilitados) o proteínas virales enteras para estimular reacciones de anticuerpos. Esta estimularía de forma artificial grandes cantidades de anticuerpos contra el virus.