Utilizando una partícula de ADN similar a un virus, investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), del Instituto Ragon de MGH y Harvard han creado una vacuna capaz de inducir una fuerte respuesta de anticuerpos contra el SARS-CoV-2.

La vacuna, que se ha probado en ratones, consiste en un andamiaje de ADN portador de muchas copias de un antígeno vírico. Este tipo de vacuna, conocida como vacuna de partículas, imita la estructura de un virus. La mayoría de los trabajos anteriores sobre vacunas de partículas se han basado en andamiajes proteicos, pero las proteínas utilizadas en esas vacunas tienden a generar una respuesta inmunitaria innecesaria que puede distraer al sistema inmunitario del objetivo.

En el estudio con ratones, publicado en ´Nature Communications´, los investigadores descubrieron que el andamiaje de ADN no induce una respuesta inmunitaria, lo que permite al sistema inmunitario centrar su respuesta de anticuerpos en el antígeno diana.

Según Mark Bathe, catedrático de Ingeniería Biológica del MIT, "el ADN no provoca anticuerpos que puedan desviar la atención de la proteína de interés". "Lo que se puede imaginar es que los linfocitos B y el sistema inmunitario están siendo entrenados a fondo por ese antígeno diana, y eso es lo que se quiere: que el sistema inmunitario se centre en el antígeno de interés", ha indicado.

Para los investigadores, este método, que estimula fuertemente los linfocitos B (las células que producen anticuerpos), podría facilitar el desarrollo de vacunas contra virus que han sido difíciles de atacar, como el VIH y la gripe, así como el SARS-CoV-2. A diferencia de las células T, que son estimuladas por otros tipos de vacunas, estas células B pueden persistir durante décadas, ofreciendo una protección a largo plazo.

"Nos interesa explorar si podemos enseñar al sistema inmunitario a proporcionar mayores niveles de inmunidad contra patógenos que se resisten a las vacunas convencionales, como la gripe, el VIH y el SARS-CoV-2", ha explica Daniel Lingwood, profesor asociado de la Facultad de Medicina de Harvard e investigador principal del Instituto Ragon.

"Esta idea de desvincular la respuesta contra el antígeno diana de la propia plataforma es un truco inmunológico potencialmente poderoso que ahora se puede poner en práctica para ayudar a que esas decisiones inmunológicas se muevan en una dirección más centrada", ha manifestado.

Vacunas particuladas

Las vacunas particuladas suelen consistir en una nanopartícula proteica, de estructura similar a la de un virus, que puede transportar muchas copias de un antígeno vírico. Esta alta densidad de antígenos puede provocar una respuesta inmunitaria más potente que las vacunas tradicionales, ya que el organismo las percibe como similares a un virus real.

Se han desarrollado vacunas de partículas para un puñado de patógenos, como la hepatitis B y el virus del papiloma humano, y en Corea del Sur se ha aprobado el uso de una vacuna de partículas para el SARS-CoV-2. Estas vacunas son especialmente buenas para activar la respuesta inmunitaria.

"Las vacunas en partículas son de gran interés para muchos inmunólogos porque proporcionan una inmunidad humoral robusta, es decir, basada en anticuerpos, que se diferencia de la inmunidad basada en células T que las vacunas de ARNm parecen provocar con más fuerza", afirma Bathe.

Posibles inconvenientes

Sin embargo, un posible inconveniente de este tipo de vacunas es que las proteínas utilizadas para el andamiaje a menudo estimulan al organismo a producir anticuerpos dirigidos contra el andamiaje. Esto puede distraer al sistema inmunitario e impedir que lance una respuesta tan contundente como sería deseable.

"Para neutralizar el virus SARS-CoV-2, se necesita una vacuna que genere anticuerpos contra la parte del dominio de unión al receptor de la proteína pico del virus. Cuando muestras eso en una partícula basada en proteínas, lo que ocurre es que tu sistema inmunitario reconoce no sólo esa proteína del dominio de unión al receptor, sino todas las demás proteínas que son irrelevantes para la respuesta inmunitaria que intentas provocar", ha explicado Bathe.

Otro posible inconveniente es que si una misma persona recibe más de una vacuna con el mismo andamiaje proteínico, por ejemplo, contra el SARS-CoV-2 y luego contra la gripe, es probable que su sistema inmunitario responda de inmediato al andamiaje proteínico, pues ya ha sido preparado para reaccionar ante él. Esto podría debilitar la respuesta inmunitaria al antígeno de la segunda vacuna.

Como alternativa, el laboratorio de Bathe ha estado desarrollando andamios fabricados con origami de ADN, un método que ofrece un control preciso sobre la estructura del ADN sintético y permite a los investigadores fijar diversas moléculas, como antígenos víricos, en lugares específicos.