Tecnología de inmunización con nanopartículas protege a ratones de diferentes cepas del coronavirus a la vez

La tecnología de inmunización de nanopartículas podría proteger contra muchas cepas de coronavirus.

El virus SARS-CoV-2 que está causando la pandemia COVID-19 es solo uno de los muchos virus diferentes en la familia de los coronavirus.

Muchos de estos están circulando en poblaciones de animales como murciélagos y tienen el potencial de “saltar” a la población humana, tal como lo hizo el SARS-CoV-2.

Los investigadores del laboratorio de Pamela Björkman, profesora de biología y bioingeniería David Baltimore, están trabajando en el desarrollo de vacunas para una amplia gama de coronavirus relacionados, con el objetivo de prevenir futuras pandemias.

Ahora, dirigido por el estudiante graduado Alex Cohen, un equipo de Caltech ha diseñado una nanopartícula de 60 subunidades basada en proteínas a la que se han adherido piezas de hasta ocho tipos diferentes de coronavirus.

Cuando se inyecta en ratones, esta vacuna induce la producción de anticuerpos que reaccionan a una variedad de coronavirus diferentes, incluidos virus similares que no se presentaron en la nanopartícula.

La investigación se describe en un artículo en la revista Science.

Esta plataforma de vacuna, llamada nanopartícula de mosaico, fue desarrollada inicialmente por colaboradores de la Universidad de Oxford.

La nanopartícula tiene la forma de una jaula compuesta por 60 proteínas idénticas, cada una de las cuales tiene una pequeña etiqueta de proteína que funciona como un trozo de velcro.

Cohen y su equipo tomaron fragmentos de las proteínas de punta de diferentes coronavirus (las proteínas de punta juegan el papel más importante en la infección) y diseñaron cada una para tener una etiqueta de proteína que se uniría a las de la jaula, la otra mitad de la pieza de velcro.

Cuando estas piezas virales se mezclaron con la estructura de la jaula de nanopartículas, cada etiqueta de virus se adhirió a una etiqueta en la jaula, lo que resultó en una nanopartícula que presenta picos que representan diferentes cepas de coronavirus en su superficie.

La visualización de ocho fragmentos de picos de coronavirus diferentes (conocidos como dominios de unión al receptor o RBD) con esta plataforma de partículas generó una respuesta de anticuerpos diversa, lo que es una ventaja sobre los métodos de vacuna tradicionales que presentan piezas de un solo tipo de virus.

Después de la inoculación, los anticuerpos producidos posteriormente por ratones pudieron reaccionar a muchas cepas diferentes de coronavirus.

Es importante destacar que los anticuerpos fueron reactivos a cepas relacionadas de coronavirus que no estaban presentes en la nanopartícula.

Esto sugiere que, al presentar al sistema inmunológico múltiples variantes diferentes de coronavirus, el sistema inmunológico aprende a reconocer las características comunes de los coronavirus y, por lo tanto, podría reaccionar potencialmente a un coronavirus emergente, no solo a una variante del SARS-CoV-2, que podría causar otra pandemia.

Aunque el equipo todavía está estudiando el mecanismo subyacente a este fenómeno, los resultados son prometedores.

El siguiente paso es examinar si la inmunización previene la infección viral y/o los síntomas de infección en animales que producen estos anticuerpos.

“Si podemos demostrar que la respuesta inmune inducida por nuestra tecnología de nanopartículas protege de hecho contra la enfermedad resultante de la infección, entonces esperamos poder hacer avanzar esta tecnología en ensayos clínicos en humanos, aunque hay muchos pasos que deben suceder entre ahora y entonces“, dice Cohen.

“No imaginamos que esta metodología reemplazaría a las vacunas existentes, pero es bueno tener muchas herramientas a mano para enfrentar futuras amenazas virales emergentes“.

“Desafortunadamente, es poco probable que el SARS-CoV-2 sea el último coronavirus en causar una pandemia“, dice Björkman.

“Los resultados de Alex muestran que es posible generar diversas respuestas de anticuerpos neutralizantes, incluso contra cepas de coronavirus que no estaban representadas en la nanopartícula inyectada.

Por lo tanto, tenemos la esperanza de que esta tecnología pueda usarse para proteger contra futuros coronavirus animales que se cruzan en humanos.

Además, las nanopartículas provocan respuestas neutralizantes contra el SARS-CoV-2, por lo que podría ser posible usarlas ahora para proteger contra el COVID-19 y otros coronavirus con potencial pandémico“.

Fuente: Caltech