Madrid, 6 de febrero (EUROPA PRESS) – Investigadores de Scripps Research y del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), ambos en Estados Unidos, han desarrollado un innovador andamiaje para vacunas, basado en ADN, que el sistema inmunitario ignora. Según lo publicado en la revista ‘Science’, estos andamiajes lograron que un número diez veces mayor de células inmunitarias se dirigieran a un sitio vulnerable del VIH, en comparación con las vacunas que utilizan andamiajes basados en proteínas.
Respuesta Inmunitaria Potente y Específica
Este avance sugiere una respuesta inmunitaria más intensa y específica ante las vacunas que emplean ADN. Uno de los principales retos en el desarrollo de una vacuna contra el VIH ha sido lograr que el cuerpo produzca el tipo adecuado de células inmunitarias y anticuerpos. En la mayoría de las vacunas, las proteínas del VIH se vinculan a una estructura más grande que imita un virus, lo que puede llevar a que el sistema inmunitario genere anticuerpos que a menudo no reaccionan al VIH en sí, sino a la estructura utilizada para la vacunación.
La nueva tecnología de andamiaje permite eliminar estos anticuerpos inespecíficos. «Es una tecnología completamente nueva que podría ayudarnos a desarrollar una vacuna protectora contra el VIH o solucionar otros problemas relacionados con vacunas particularmente difíciles», afirma Darrell Irvine, autor principal y profesor en Scripps Research.
Innovación en el diseño de vacunas
Normalmente, una vacuna se compone de una partícula de andamiaje recubierta de varias proteínas virales inertes (antígenos) que el sistema inmunitario puede reconocer. Estas estructuras vacunales, al imitar un virus, presentan múltiples copias de un antígeno, lo que provoca una activación inmunitaria más robusta en comparación con los antígenos flotantes utilizados en vacunas menos efectivas. Sin embargo, hasta ahora, la mayoría de estos andamiajes se fabricaban a partir de proteínas, las cuales a menudo desencadenan reacciones inmunitarias contra sí mismas.
Para muchas vacunas destinadas a patógenos comunes, la reacción inmunitaria fuera del objetivo no plantea un gran problema. Sin embargo, en el caso de objetivos vacunales complejos como el VIH, la gripe o el pancoronavirus, donde las células B específicas son increíblemente escasas, cualquier respuesta inmunitaria competitiva puede ser crucial.
Irvine destaca que «sabíamos que los andamios de nanopartículas de proteínas generan sus propias respuestas inmunes, pero no teníamos claro hasta qué punto esas respuestas no deseadas limitaban realmente a las células inmunes que nos interesan».
El rol del origami de ADN en vacunas
En el nuevo estudio, Irvine, junto con la autora principal Anna Romanov y colaboradores como el ingeniero biológico Mark Bathe del MIT, empleó la tecnología de origami de ADN, la cual permite a los científicos plegar el ADN en formas tridimensionales precisas. Aunque los datos sobre el uso de origami de ADN en vacunas son limitados, los investigadores sabían que los linfocitos B, responsables de reconocer antígenos y producir anticuerpos, no reaccionan al ADN. Esto se debe, en parte, a la necesidad de proteger a las personas de reacciones autoinmunitarias.
En un trabajo previo de 2024 con un antígeno del SARS-CoV-2, se descubrió que los andamios de ADN eran inmunológicamente ‘silenciosos’, sin generar respuestas de anticuerpos, pero no se sabía si también facilitarían respuestas focalizadas del centro germinal. «Este estudio demuestra claramente esta respuesta para el antígeno del VIH de Scripps, lo que representa un avance significativo en el campo de la inmunoterapia activa», subraya Bathe.
Resultados Prometedores en pruebas de eficacia
El equipo diseñó nanopartículas de ADN capaces de presentar 60 copias de una proteína de la envoltura del VIH, conocida por activar las inusuales células B que eventualmente pueden producir anticuerpos ampliamente neutralizantes contra el VIH. Estas nanopartículas fueron probadas en ratones que expresaban genes humanos de anticuerpos.
Los resultados fueron notables: casi el 60% de las células B del centro germinal se dirigieron a la proteína de la envoltura del VIH. En contraste, la vacuna basada en andamiaje proteico, que se encuentra actualmente en ensayos clínicos, generó centros germinales donde solo alrededor del 20% de las células B reconocieron la diana del VIH, con el resto respondiendo al andamiaje en sí.
La vacuna basada en ADN mostró una proporción 25 veces superior de células inmunitarias específicas para el VIH en comparación con la estructura proteica. Dos semanas después de la vacunación, los ratones inoculados con la vacuna de ADN mostraron niveles detectables de aquellas raras células B deseadas, mientras que los ratones que recibieron la vacuna de nanopartículas proteicas no presentaron ninguna de estas células.
Implicaciones más allá del VIH
Las implicaciones de esta investigación van más allá del VIH, ya que enfrentan similaridades en los esfuerzos destinados al desarrollo de vacunas universales contra la influenza y el pancoronavirus. Los andamios de origami de ADN podrían ofrecer una respuesta inmunitaria más específica para estos problemas complejos relacionados con las vacunas, argumenta Irvine.
«Estas vacunas buscan reclutar células B increíblemente raras del repertorio celular», añaden los investigadores. «Cualquier factor que impida la activación de esas células adecuadas representa un potencial problema, y los andamios de origami de ADN podrían ayudar a superar estos desafíos».
En la actualidad, los investigadores analizan cómo las variaciones en la forma del origami de ADN pueden influir en la efectividad de la vacuna, así como la seguridad a largo plazo de dichos andamios para la vacunación.
Este trabajo fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud, el Instituto Ragon, el Instituto Médico Howard Hughes, la Fundación Nacional de Ciencias, la Fundación Novo Nordisk, la Fundación Gates y el Centro de Anticuerpos Neutralizantes IAVI.
