Una nueva vacuna podría proteger contra coronavirus que aún no han aparecido

El rápido desarrollo de vacunas que protegen contra el COVID fue un logro científico notable que salvó millones de vidas. Las vacunas han demostrado un éxito sustancial en la reducción de muertes y enfermedades graves después de la infección por COVID.

A pesar de este éxito, los efectos de la pandemia han sido devastadores y es fundamental considerar cómo protegerse contra futuras amenazas pandémicas. Además del SARS-CoV-2 (el virus que causa el COVID), coronavirus previamente desconocidos han sido responsables de los brotes mortales de SRAS (2003) y MERS (Brote de 2012 con casos en curso). Mientras tanto, varios coronavirus de murciélagos circulantes han sido identificados tiene el potencial de infectar a los humanos, lo que podría causar brotes futuros.

Mis colegas y yo tenemos mostrado recientemente, en ratones, que una vacuna única y relativamente simple puede proteger contra una variedad de coronavirus, incluso aquellos que aún no se han identificado. Este es un paso hacia nuestro objetivo de lo que se conoce como «vacunología proactiva», donde se desarrollan vacunas contra amenazas pandémicas antes de que puedan infectar a los humanos. Nuestro trabajo es publicado en el diario Nanotecnología de la naturaleza.

Las vacunas convencionales utilizan un único antígeno (parte de un virus que desencadena una respuesta inmunitaria) que normalmente protege contra ese virus y solo contra ese virus. Suelen no proteger contra diversos virus conocidos o virus que aún no han sido descubiertos.

En investigación previa, hemos demostrado el éxito de las «nanopartículas de mosaico» a la hora de aumentar las respuestas inmunitarias a diferentes coronavirus. Estas nanopartículas de mosaico utilizan un tipo de tecnología de superpegamento de proteínas que une irreversiblemente dos proteínas diferentes.

Este «superpegamento» se utiliza para decorar una única nanopartícula con múltiples dominios de unión al receptor (una parte clave de un virus ubicada en la proteína de pico) que provienen de diferentes virus. La vacuna se centra en un subgrupo de coronavirus llamados sarbecovirus que incluye los virus que causan la COVID, el SARS y varios virus de murciélagos que tienen el potencial de infectar a los humanos.

A medida que un virus evoluciona, algunas partes cambian mientras que otras permanecen iguales. Nuestra vacuna incorpora dominios de unión a receptores (RBD) relacionados evolutivamente, por lo que una sola vacuna entrena al sistema inmunológico para responder a las partes del virus que permanecen sin cambios. Esto protege contra los virus que están representados en la vacuna y, lo que es más importante, también protege contra virus relacionados que no están incluidos en la vacuna.

A pesar de este éxito con las nanopartículas de mosaico, la vacuna era compleja, lo que dificultaba su producción a gran escala.

Vacuna más sencilla

En una colaboración entre las universidades de Oxford, Cambridge y Caltech, ahora hemos desarrollado una vacuna más simple que aún brinda esta amplia protección. Lo logramos fusionando genéticamente RBD de cuatro sarbecovirus diferentes para formar una única proteína que llamamos «cuarteto». Luego utilizamos un tipo de pegamento proteico para unir estos cuartetos a una «nanojaula de proteínas» para fabricar la vacuna.

Cuando los ratones fueron inmunizados con estas vacunas de nanojaulas, produjeron anticuerpos que neutralizaron una variedad de sarbecovirus, incluidos los sarbecovirus que no estaban presentes en la vacuna. Esto muestra el potencial de proteger contra virus relacionados que quizás no se hayan descubierto en el momento en que se produjo la vacuna.

Junto con este proceso simplificado de producción y ensamblaje, nuestra nueva vacuna provocó respuestas inmunes en ratones que al menos igualaron, y en muchos casos superaron, las generadas por nuestra vacuna original de nanopartículas de mosaico.

Dada la gran fracción del mundo vacunada o previamente infectada con SARS-CoV-2, existía la preocupación de que una respuesta existente al SARS-CoV-2 limitaría el potencial de protección contra otros coronavirus. Sin embargo, hemos demostrado que nuestra vacuna es capaz de generar una amplia respuesta inmune anti-sarbecovirus incluso en ratones que habían sido previamente inmunizados contra el SARS-CoV-2.

Nuestro próximo paso es probar esta vacuna en humanos. También estamos aplicando esta tecnología para protegernos contra otros grupos de virus que pueden infectar a los humanos. Todo esto nos acerca a nuestra visión de desarrollar una biblioteca de vacunas contra virus con potencial pandémico antes de que hayan tenido la oportunidad de transmitirse a los humanos.

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