Nuevo diseño de vacunas reduce la inflamación y mejora la protección

Un adyuvante es cualquier sustancia que se añade a una vacuna para potenciar o dirigir la respuesta inmunológica frente a un antígeno. Los adyuvantes son un ingrediente clave de muchas vacunas modernas, y muchos científicos creen que son fundamentales para desarrollar nuevos tipos de vacunas para virus difíciles de vacunar, como el VIH. Pero los adyuvantes pueden causar inflamación en el sitio de la inyección, así como efectos secundarios de un sistema inmunológico sobreestimulado, que impide que muchos nuevos candidatos adyuvantes prometedores se integren en las vacunas.

Investigadores de la Escuela de Ingeniería Molecular Pritzker (PME) de la Universidad de Chicago han descubierto una nueva forma de limitar la inflamación de los adyuvantes: agregando una molécula que interrumpe ciertas vías en las células. No sólo reduce la vulnerabilidad inflamatoria, la molécula también parece tener el beneficio adicional de aumentar la respuesta protectora contra virus como la gripe, el dengue e incluso el VIH. Eventualmente, también podría usarse en el desarrollo de una vacuna para el SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19. Los resultados aparecen en la edición del 9 de septiembre de la revista Science Advances.

«Ésto podría conducir a una nueva forma de diseñar vacunas«, comenta el profesor asociado Aaron Esser-Kahn, quien dirigió la investigación. «Va en contra de la visión tradicional de que es necesaria una mayor inflamación y, al hacerlo, proporciona aún más protección. Es más beneficioso de lo que podríamos haber esperado«.

Diseño de vacunas: Se interrumpen las vías que causan inflamación en la administración de la vacuna

Durante años, los investigadores han estado explorando los agonistas ─cualquier sustancia que es capaz de unirse a un receptor celular y provocar una acción determinada en la célula generalmente similar a la producida por una sustancia fisiológica─ del receptor toll-like (TLR) como adyuvantes, ya que activan las citocinas inflamatorias que pueden resultar en vacunas exitosas. Uno de esos agonistas, llamado CpG DNA, se ha mostrado prometedor como adyuvante e incluso se ha demostrado que proporciona protección contra el VIH. Pero los agonistas de TLR como el ADN de CpG pueden inducir una respuesta inflamatoria excesiva en el cuerpo, lo que dificulta su implementación en el desarrollo de vacunas.

«En el campo de las vacunas, escuchas una y otra vez que solo tienes que aceptar la respuesta que viene con una molécula individual«, comenta Esser-Kahn. «Pero queríamos encontrar una manera de limitar la capacidad de la respuesta de una célula para producir las citocinas asociadas con la inflamación. Queríamos eliminar la inflamación inicial innecesaria de la respuesta del sistema inmunológico, que es realmente productiva«.

Esser-Kahn y su grupo encontraron que un péptido llamado SN50 podría interrumpir las vías en las células que conducen a esta inflamación inicial. Específicamente, interrumpió una proteína llamada NF-kB, que es conocida por su papel en la producción de citocinas inflamatorias. Al agregarlo a una amplia gama de agonistas de TLR, encontraron que disminuía la inflamación y, lo que es más sorprendente, aumentaba los anticuerpos contra enfermedades.

«Es muy simple y no requiere mucho material adicional«, según Esser-Kahn. «Es un cambio en la forma en que la célula procesa la información» y que puede revolucionar el diseño de vacunas.

Molécula eficaz contra la gripe y el VIH

Para probar su eficacia, los investigadores lo probaron en modelos de ratón de varias enfermedades diferentes. Para el dengue, encontraron que la molécula ayudó a producir más anticuerpos que neutralizaban el virus. En el caso del VIH, descubrieron que ayudaba a producir anticuerpos dirigidos a una parte del virus de difícil acceso, superando uno de los obstáculos que ha hecho que una vacuna contra el VIH sea tan difícil de crear.

Cuando los investigadores agregaron la molécula a una vacuna contra la gripe ya disponible, descubrieron que aumentaba el nivel de protección de la vacuna contra la enfermedad. «Pensamos que la molécula disminuiría la inflamación, pero nos sorprendió ver que podría brindar más protección al mismo tiempo«, afirma Esser-Kahn.

A continuación, los investigadores esperan encontrar una molécula pequeña, en lugar de un péptido, que pueda realizar la misma tarea, y están investigando cómo esa molécula también podría ayudar a las intervenciones de inmunoterapia para el cáncer y otras enfermedades. En el futuro, esta investigación podría beneficiar a las nuevas vacunas para el SARS-CoV-2, especialmente si el virus muta para convertirse en estacional.

«El enfoque tiene muchas implicaciones sobre cómo podríamos diseñar las vacunas durante los próximos cinco o diez años«, concluye Esser-Kahn.

Fuente: Science Advances.