El poder de las vacunas para darnos inmunidad contra las enfermedades reside en su capacidad para simular las infecciones que provocarían en nuestro cuerpo ciertas bacterias y virus. El “engaño” activa a nuestro sistema de defensa, el cual neutraliza al invasor y genera una memoria inmunológica capaz de protegernos en caso de invasiones futuras.
Muchas de las vacunas actuales utilizan a los mismos microorganismos patógenos para simular dicho “ataque”, ya sean vivos pero debilitados o inactivados, es decir, muertos. Estos tratamientos han evitado la muerte de millones de personas en todo el mundo, pero aún son perfectibles. Es por esto que se desarrollan nuevos tipos de vacunas que reduzcan los efectos secundarios en el paciente y tengan, por ejemplo, mayor poder inmunológico.
Una de éstas son las vacunas de partículas similares a virus (vacuna VLP, por sus siglas en inglés), hechas con envolturas proteínicas que imitan la conformación tridimensional de los virus. A diferencia de la mayoría de las vacunas convencionales, las vacunas VLP tienen pseudopartículas virales, pues carecen del material genético del patógeno y, por lo tanto, no hay riesgo de que se repliquen en las células del paciente ni de que se reviertan a su forma infecciosa.
En el mercado ya existen vacunas de este tipo contra el virus del papiloma humano y el de la hepatitis, pero hay esfuerzos en varias partes del mundo para ampliar la cartilla. En México, el grupo de investigación liderado por Fernando Esquivel Guadarrama en la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM), trabaja en las bases de una vacuna VLP contra rotavirus, el causante más común de las diarreas severas en niños pequeños en el mundo.
“Lo que ahora se está buscando es que las vacunas no tengan el virus completo sino nada más las proteínas que forman sus cubiertas”, dijo el investigador miembro de la Academia Mexicana de Ciencias.
Partículas
El rotavirus está hecho de tres capas concéntricas de proteínas: la más interna envuelve el material genético, la intermedia es la más masiva y la que da el principal sostén a la estructura viral, y la capa externa está cubierta de pequeñas proyecciones que le permiten unirse y penetrar a las células de su huésped, el organismo infectado.
Parte de la investigación que dirige Esquivel consiste en estudiar el poder inmunogénico –la capacidad para poner en marcha nuestro sistema inmune- de diferentes pseudopartículas de rotavirus. Algunas están hechas solo con la proteína más abundante de la capa intermedia del rotavirus y otras también tienen a la proteína principal de la capa interior.
Las pseudopartículas virales que estudia Esquivel no utilizan a la capa externa porque cambian constantemente debido a mutaciones, “en cambio, las proteínas de la capa interna están altamente conservadas porque son las que están en contacto con el genoma del virus, y las de la capa intermedia tampoco pueden cambiar porque si lo hicieran el virus no podría ensamblarse”.
De hecho, esta es la razón por la cual una de las vacunas de rotavirus con las que se inmunizan a los niños actualmente es pentavalente, lo que quiere decir que tienen cinco mutantes de rotavirus, diferentes entre sí por diferencias en su cubierta externa. Se sostiene que las vacunas hechas con pseudopartículas podrían ayudar a reducir esta diversidad y a mantener por más tiempo una sola vacuna.
En su estudio reciente, Fernando Esquivel y sus colaboradores del Instituto de Biotecnología de la UNAM inyectaron subcutáneamente a grupos de ratones con las diferentes VPL a distintas concentraciones; después midieron la cantidad de anticuerpos que producían los animales a lo largo de varios días. Esto lo hicieron con el objetivo de determinar en qué concentración de cada pseudopartícula se tenía una mejor respuesta a lo largo del tiempo.
Al cabo de 142 días de la inmunización (o vacunación), algunos grupos de ratones fueron “retados”, es decir, les dieron vía oral una dosis de rotavirus reales para probar la protección que habían adquirido con cada pseudopartícula. Para ello analizaron muestras de heces.
De acuerdo con sus resultados, que se publicarán próximamente en la revista Vaccine, una de las pseudopartículas, en particular una con forma de nanotubos hecha con la cubierta interna y externa, fue la que, con una sola dosis, confirió un alto nivel de inmunogenicidad en los ratones al inducir una mayor formación de anticuerpos a lo largo del tiempo y protección después del reto.
Los autores del artículo admiten que se necesitan hacer otros estudios para entender los mecanismos moleculares en la respuesta inmune que confieren estas pseudopartículas, no obstante la información obtenida hasta ahora es importante para el diseño de nuevas vacunas virales recombinantes (que están compuestas por partículas proteicas producidas en células huésped, generalmente de levaduras, en las que se ha insertado el material genético responsable de codificarlas por técnicas de recombinación de ADN).
Paralelamente, el equipo de Esquivel Guadarrama trabaja en las bases de vacunas de ADN para rotavirus. En éstas se insertan ciertos fragmentos del material genético del patógeno dentro de las células de ratones para que sea el propio animal el que fabrique las proteínas del virus que activarán su sistema inmune. De esta manera, el ratón quedaría inmunizado sin necesidad de producir la vacuna en un laboratorio, lo cual abarataría los costos.
“Una parte de nuestro trabajo es ver la respuesta inmune básica de los organismos frente a los virus, pero también vemos la posibilidad de generar nuevas vacunas que se puedan aplicar en el futuro”.