Una investigación internacional, en la que participa el Centro Nacional de Microbiología (CNM) del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), ha desarrollado una nueva vía para potenciar la respuesta inmunitaria frente al virus respiratorio sincitial (VRS), basada en la generación de antígenos que mejoran la labor de los anticuerpos.

El estudio, publicado en la revista Science, se ha llevado a cabo en ratones y primates y supone una nueva oportunidad para mejorar el desarrollo de vacunas. Los autores han desarrollado antígenos derivados de la proteína F del VRS que inducen anticuerpos frente a los puntos más vulnerables del virus, lo que provoca una respuesta inmunitaria más efectiva.

El trabajo se centra en un nuevo método computacional para el diseño de proteínas denominadas TopoBuilder, que permite la obtención de antígenos capaces de generar anticuerpos más potente

Según explican Vicente Mas y Teresa Delgado, del CNM, el trabajo se centra en el desarrollo de un nuevo método computacional para el diseño de proteínas denominadas TopoBuilder, que permite la obtención de antígenos capaces de generar anticuerpos más potentes en la lucha contra diferentes virus, entre ellos el VRS.

Este hallazgo “pone de manifiesto la viabilidad de la herramienta Topobuilder para el desarrollo de miniinmunógenos que preservan la estructura compleja de epítopos –la secuencia a la que se unen los anticuerpos– críticos en la respuesta inmunitaria”, añaden Mas y Delgado.

Por el momento no se dispone de vacuna contra el VRS, que si bien produce una infección respiratoria generalmente leve en adultos, puede derivar en complicaciones graves como bronquiolitis y neumonía en bebés y niños pequeños, mayores de 65 años y personas inmunodeprimidas y con enfermedades crónicas. Cuenta con una alta prevalencia ya que la mayoría de los niños ya han sido infectados a los 2 años.

Conseguir anticuerpos más potentes

Para que una vacuna sea efectiva, debe provocar una respuesta defensiva que genere anticuerpos contra el patógeno invasor. La sustancia que se introduce en el organismo para desencadenar esa respuesta se denomina antígeno, y está compuesto por una serie de epítopos, las porciones reconocidas por los anticuerpos que combaten al virus.

Aquí es donde entra en juego la nueva herramienta TopoBuilder, que permite diseñar antígenos que contienen epítopos de estructura compleja para que actúen como la diana de los anticuerpos más potentes, optimizando la efectividad de la respuesta inmunitaria contra el virus.

“La experiencia con VRS y otros virus nos dice que un mayor conocimiento de las estructuras que adoptan las proteínas de los virus y su preservación en los diferentes prototipos de vacunas son cruciales para obtener una respuesta inmunitaria eficaz”, apuntan los expertos del ISCIII.

En las pruebas de vacunación realizadas en animales, la combinación de antígenos derivados de la proteína F generó una respuesta inmunitaria muy focalizada y efectiva capaz de combatir el virus

Las técnicas proteómicas han generado muchas proteínas de diseño en los últimos años, pero la mayoría carece de la función biológica necesaria para que sean efectivas.

Además, los métodos computacionales y bioinformáticos actuales no han perfeccionado aún la generación de moléculas que imiten la complejidad de las estructuras que adoptan las proteínas de numerosos virus, lo que resulta necesario para combatirlos con una adecuada respuesta inmunitaria.  

Buenos resultados en el modelo animal

Para demostrar que los antígenos desarrollados con este nuevo abordaje pueden mejorar la respuesta inmunitaria, los investigadores generaron tres proteínas capaces de provocar una respuesta inmunitaria específica contra el VRS. En las pruebas de vacunación realizadas en los modelos animales, la combinación de antígenos derivados de la proteína F del virus fue capaz de generar una respuesta inmunitaria muy focalizada y efectiva capaz de combatir el VRS.

El estudio subraya que el uso de estos antígenos como potenciadores de otras vacunas ha demostrado su capacidad para refocalizar las respuestas de anticuerpos preexistentes en el organismo. Así, la respuesta de estos anticuerpos que ya estaban presentes se dirige hacia los epítopos de estructura compleja que contienen los antígenos desarrollados por los investigadores, lo que permite optimizar la respuesta inmunitaria.

 

Referencia:

Sesterhenn et al., De novo protein design enables the precise induction of RSV-neutralizing antibodies. Science 368, eaay5051 (2020)