Archivo - Chicken at farm. Shallow DOF. Developed from RAW; retouched with special care and attention; Small amount of grain added for best final impression. 16 bit Adobe RGB color profile. - DANCHOOALEX// ISTOCK - Archivo
MADRID, 6 Nov. (EUROPA PRESS) -
Un equipo de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) ha logrado un tercer éxito con su técnica guiada por inteligencia artificial para diseñar vacunas contra virus altamente infecciosos que amenazan la salud animal y humana.
El estudio se publica en la revista 'Cell Reports Medicine'. Su nueva vacuna de amplio espectro contra la gripe aviar proporcionó protección completa contra las diversas variantes de la enfermedad que circulan a nivel mundial en ensayos con animales.
El estudio reveló que la vacuna es muy superior a las vacunas contra la gripe aviar que muchos gobiernos almacenan actualmente para su uso en caso de un brote en humanos. En el estudio, esas vacunas protegieron solo a alrededor del 50 % de los animales expuestos a múltiples variantes de la gripe aviar, en comparación con la protección total que ofrece la nueva vacuna del equipo.
Desarrollada por la Universidad de Cambridge y la empresa derivada DIOSynVax Ltd, esta es la última de una serie de nuevas vacunas elaboradas con un método totalmente innovador. Su principio activo está diseñado para brindar protección duradera contra miles de variantes de virus en una sola vacuna.
El nuevo estudio demuestra que el enfoque "plug and play" del equipo puede utilizarse para crear vacunas seguras y altamente efectivas contra una gran cantidad de enfermedades infecciosas que amenazan la salud animal y humana a nivel mundial.
"En lugar de proporcionar inmunidad contra una sola variante de la gripe aviar, nuestra nueva vacuna de amplio espectro protege contra una enorme variedad de variantes. Está diseñada para anticiparse a la evolución viral, en lugar de reaccionar ante ella", apunta el profesor Jonathan Heeney, del Laboratorio de Zoonosis Virales del Departamento de Medicina Veterinaria de la Universidad de Cambridge, quien dirigió el proyecto.
La gripe aviar se está propagando entre los animales de todo el mundo y actualmente se considera una amenaza importante para la salud pública mundial. Si bien algunas infecciones humanas con las variantes norteamericanas han sido leves, otras variantes en el sudeste asiático han causado enfermedades graves y una alta mortalidad en humanos.
Al igual que los coronavirus que causaron la Covid-19 y muchas otras enfermedades infecciosas emergentes, la gripe aviar es un virus de ARN. Los virus de ARN representan una amenaza particular para la salud humana porque pueden mutar rápidamente en nuevas cepas que pueden transmitirse de animales a humanos y evadir nuestro sistema inmunitario, así como nuestras vacunas existentes.
A principios de este año, el equipo anunció que su vacuna de amplio espectro contra el coronavirus había demostrado ser segura en ensayos en humanos, y publicó resultados que muestran que su vacuna de amplio espectro contra la gripe protege tanto contra los virus de la gripe humana como contra la gripe porcina.
La preparación actual ante pandemias se basa en el almacenamiento de vacunas contra las variantes individuales del virus que ya han surgido. El enfoque del equipo de Cambridge utiliza ingeniería guiada por IA para crear vacunas de amplia protección, diseñadas para mantener su eficacia frente a una amplia gama de variantes existentes y futuras.
"Estas vacunas de nueva generación suponen un cambio radical para la bioseguridad nacional y una salud pública más resiliente. Nos permiten estar preparados para responder de inmediato a epidemias y pandemias virales, en lugar de la situación actual de estar siempre a la defensiva y responder con una cepa que habrá mutado", agrega Heeney.
Los resultados demuestran el potencial del diseño de vacunas guiado por IA para desarrollar una inmunidad poblacional amplia y protectora ante la evolución de las amenazas biológicas. Esto coincide plenamente con el creciente interés nacional e internacional en la bioseguridad, tras la reciente inversión de 100 millones de libras esterlinas del gobierno británico en bioseguridad nacional basada en IA.
El ingrediente activo de una vacuna, llamado antígeno, activa el sistema inmunitario del cuerpo para que produzca una respuesta protectora. Esto prepara al organismo para combatir futuras infecciones causadas por patógenos que contengan este antígeno específico.
Para diseñar la vacuna contra la gripe aviar, el equipo recopiló los datos de la secuencia genética de todos los virus de la gripe aviar registrados por los programas de vigilancia de todo el mundo, que toman muestras del virus de la fauna silvestre, el ganado y los seres humanos infectados con la gripe aviar.
Desarrollaron una herramienta de IA para integrar la enorme cantidad de datos genéticos y utilizarlos para diseñar una gama de "superantígenos", que contienen las características antigénicas comunes a todo este grupo de virus. Estos se analizaron en células para seleccionar el mejor para la vacuna, que posteriormente se probó en ensayos con animales.
"El uso de la IA acelera enormemente el proceso de diseño de vacunas, y posteriormente podemos probar las vacunas candidatas en el laboratorio para asegurarnos de que sean robustas y seguras", argumenta Jonathan Heeney.
Esta nueva clase de vacunas universales está preparada para el futuro. No solo protegen contra muchas variantes simultáneamente, sino que potencialmente también contra virus relacionados que aún no han surgido ni se han transmitido a los humanos.
En el nuevo estudio, la vacuna DIOSynVax protegió completamente a ratones y hurones contra diversas variantes genéticamente distintas del virus de la gripe aviar, todas las cuales han causado infecciones en humanos y representan una amenaza potencial de pandemia. En comparación, solo la mitad de los animales sobrevivieron a estos mismos virus cuando fueron inmunizados con la vacuna contra la gripe aviar existente de la Organización Mundial de la Salud.
La vacuna contra la gripe aviar almacenada por los gobiernos se basa en cepas virales representativas identificadas a través del programa de preparación para pandemias de influenza de la Organización Mundial de la Salud. Fue diseñada para proteger contra una cepa específica de la enfermedad, pero el estudio reveló que ofrece una protección mínima contra otras cepas en circulación.
El enfoque tradicional para el diseño de vacunas, vigente desde hace décadas, ha sido principalmente reactivo, respondiendo a los patógenos una vez que han surgido. Las vacunas tradicionales están diseñadas para brindar protección contra cepas o variantes virales específicas que ya se han detectado en humanos. Sin embargo, dado que los virus mutan constantemente, para cuando las vacunas se fabrican y distribuyen, su protección es limitada y deben actualizarse periódicamente para intentar mantenerse al día.
El siguiente paso es probar la nueva vacuna contra la gripe aviar en ensayos clínicos en humanos, para que esté lista para ser administrada a las personas de inmediato, cuando sea necesario.
Los virus de ARN emergentes, como la gripe aviar, pueden propagarse rápidamente entre el ganado, la fauna silvestre y las personas. El objetivo del equipo es crear vacunas que ofrezcan una protección amplia tanto para animales como para humanos, lo que ayudará a reducir las oportunidades para que los patógenos surjan, se adapten y se propaguen.
El equipo también está trabajando en una vacuna contra la gripe estacional que proporcionaría protección de amplio espectro durante varias temporadas de gripe. Los resultados preliminares muestran que el antígeno de la vacuna que diseñaron en 2018 sigue siendo eficaz después de siete años.
