La historia evolutiva del SARS-CoV-2 conduce a una vacuna universal que ya se está probando en modelos animales

Inspirándose en la historia evolutiva del propio SARS-CoV-2, los científicos en China han elaborado una nueva vacuna que, al menos en modelos animales, brinda protección contra omicron y una variedad de sus subvariantes.

Aunque las primeras generaciones de vacunas y refuerzos contra el SARS-CoV-2 han tenido un gran éxito, la evolución viral y la aparición de la evasión inmunitaria han hecho que las vacunas posteriores sean más difíciles de producir. Los vacunólogos se preguntan constantemente: ¿Cómo nos mantenemos al día con el patógeno que evoluciona rápidamente? El coronavirus siempre parece estar varios pasos por delante, especialmente ahora que las subvariantes de omicron continúan desarrollando capacidades más agudas de escape inmunológico.

A pesar de las herramientas invaluables en las que se han convertido las vacunas de ARNm en los últimos dos años, se necesitan más enfoques de vacunas, dicen los científicos.

Resulta que la proteína del pico viral tiene regiones que se han mantenido altamente conservadas en las variantes recientes del SARS-CoV-2. Estas regiones conservadas son verdaderos catálogos de datos evolutivos con los que elaborar una vacuna de próxima generación. La proteína espiga es el extremo comercial del virus que se une a los receptores ACE-2 humanos para iniciar la infección.

Para abordar el problema crítico del escape inmunitario y comenzar la ardua tarea de desarrollar una nueva vacuna, el Dr. Yongliang Zhao y sus colegas del State Key Laboratory of Virology, una división de la Universidad de Wuhan en China, esperan mitigar el impacto de las subvariantes en el futuro con un nuevo tipo de vacuna.

La vacuna experimental que ya están probando en ratones de laboratorio se basa en regiones conservadas de la proteína espiga, lo que significa que la vacuna está íntimamente ligada a partes de la espiga que rara vez mutan.

El equipo de Wuhan expresa en silencio su optimismo sobre su investigación, que esperan sirva como modelo para futuras vacunas, una inmunización panprotectora, una inyección universal que protege contra las variantes existentes y las amenazas que pueden surgir en el futuro. Una preocupación clave con las vacunas actuales es que, si bien protegen contra enfermedades graves, las versiones más nuevas del virus, como la creciente multitud de subvariantes de omicron, pueden atravesar las defensas del sistema inmunitario.

Zhao y un equipo de colaboradores de varias instituciones de investigación de Wuhan comenzaron el desarrollo de la nueva vacuna interrogando la trayectoria evolutiva del SARS-CoV-2. Como parte fundamental de su investigación, analizaron más de 11 millones de secuencias de SARS-CoV-2, así como la infectividad y la capacidad de escape inmunitario de 54 pseudovirus y variantes de SARS-CoV-2.

Los experimentos revelaron que la proteína de pico viral no ha evolucionado al azar, sino hacia una alta infectividad combinada con un bajo escape inmunológico o una baja infectividad combinada con un alto escape inmunológico.

Basándose en esto, el equipo diseñó una vacuna centrada en un antígeno recientemente diseñado llamado Span. La letra «S» en el nombre significa «espiga», como en la proteína de espiga viral, y «pan» proviene de la palabra griega que significa «todos», en referencia a una vacuna contra todas las proteínas de espiga. Mirando el término pan de otra manera, combinándolo con una versión de la palabra griega demos, que significa gente, obtienes «pandemia», una enfermedad que afecta a todas las personas.

Desarrollar la vacuna Span en investigación no ha sido fácil, escriben Zhao y sus colegas en la revista. Ciencia Medicina Traslacional. «El SARS-CoV-2 continúa acumulando mutaciones para evadir la inmunidad, lo que lleva a infecciones tras la vacunación», afirmó Zhao, autor principal de la investigación de la vacuna Span.

«La forma en que los investigadores anticipan la trayectoria evolutiva del virus con anticipación en el diseño de vacunas de próxima generación requiere investigación», continuó Zhao. «Aquí, realizamos un estudio exhaustivo de 11 650 487 secuencias de SARS-CoV-2, que reveló que la proteína de punta de SARS-CoV-2 no evolucionó al azar sino en caminos direccionales de alta infectividad más baja resistencia inmunológica o baja infectividad más alta resistencia inmunológica .»

El antígeno Span incorpora residuos de aminoácidos que se encuentran con alta frecuencia en todas las variantes principales hasta la fecha, lo que le permite proteger contra linajes evolutivamente divergentes. La vacuna Span hasta ahora ha provocado anticuerpos neutralizantes contra varias variantes del SARS-CoV-2 cuando la vacuna se administra a modelos animales en el laboratorio.

Zhao y sus colaboradores probaron la innovadora vacuna Span junto con una vacuna elaborada a partir de una proteína espiga de tipo salvaje que carecía de la dote evolutiva de Span. Los investigadores encontraron que la respuesta inmune fue más potente después de la vacunación con Span que las inyecciones basadas en la proteína de pico de tipo salvaje. Los modelos animales, en este caso, los ratones, estaban completamente protegidos de las variantes de omicron cuando se les administraron inyecciones de la vacuna Span.

El equipo de Wuhan, según Zhao, necesita realizar pruebas adicionales de la eficacia de la vacuna contra las subvariantes de omicron más recientes, en particular las que han surgido en los últimos meses. Los investigadores también advierten que las inoculaciones de Span requieren más pruebas en modelos animales que no sean ratones de laboratorio para comprender mejor las fortalezas y debilidades de la vacuna. «Será esencial incluir modelos animales adicionales antes de traducir esta vacuna a [human] ensayos clínicos», concluyó Zhao.

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