MADRID, 10 Ago. (EUROPA PRESS) -
Un nuevo estudio de prueba de concepto realizado por investigadores de la Universidad de Chicago y la Universidad de Duke, en Estados Unidos, ha demostrado el potencial de una de las plataformas de investigación de vacunas actualmente en desarrollo con tiene potencial para vacunas más efectivas y menos efectos secundarios.
El estudio muestra que las nanofibras peptídicas inducen una respuesta inmune en los pulmones y los ganglios linfáticos sin requerir adyuvantes para su eficacia, lo que indica una promesa para el desarrollo de nuevas vacunas.
Su investigación, publicada en 'Science Advances', ha mostrado que estas nanofibras pueden inducir una respuesta inmune y activar las células T sin el uso de adyuvantes adicionales, que pueden inducir inflamación y están asociados con efectos secundarios comunes de las vacunas, como dolor sitio de inyección o fiebre baja.
"Queríamos comprender cómo el cuerpo procesaba este sistema de nanofibras, desde su primera interacción con el sistema inmunológico hasta el punto en que conducía a una respuesta inmunitaria completa", explica la coautora principal Anita Chong, profesora de Cirugía en el Medicina de la Universidad de Chicago.
"Para visualizar la captación de las nanofibras, decidimos probar la ruta intranasal, porque nos daría acceso a las células dendríticas en los pulmones y nos permitiría seguir su movimiento hacia los ganglios linfáticos de drenaje", añade.
Al revestir las superficies de los pulmones y los intestinos, las células dendríticas actúan como un primer punto de contacto para el sistema inmunológico innato.
Estas células se unen y devoran los antígenos que se encuentran en la superficie de los patógenos invasores, luego giran y presentan los antígenos en su propia superficie celular a otras células del sistema inmunológico, incluidas las células T y B. Esto permite que las células T inicien una respuesta inmune y se preparen para defender al cuerpo contra las bacterias, hongos o virus invasores.
En el estudio, los investigadores aprovecharon su plataforma de nanofibras para probar un tipo específico de vacuna, llamada vacuna de subunidad, que solo usa una proteína específica destinada a actuar como el antígeno principal para estimular una respuesta inmune.
Esto contrasta con otros tipos de vacunas, como las vacunas vivas atenuadas o las vacunas inactivadas, que desafían al sistema inmunológico al introducir el virus completo, en una forma menos virulenta o inactiva.
Cada tipo de vacuna tiene sus ventajas y desventajas. Las vacunas vivas atenuadas pueden ofrecer la mayor protección, pero debido a que contienen el patógeno real, con frecuencia no se pueden usar en pacientes con sistemas inmunitarios debilitados.
"La principal ventaja de las vacunas de subunidades es la seguridad, ya que no implican la replicación de patógenos vivos --destaca el primer autor Youhui Si, investigador científico de UChicago--. Por otro lado, para aumentar su eficacia, las vacunas de subunidades requieren adyuvantes y dosis repetidas para inducir una inmunidad duradera contra una enfermedad".
Los adyuvantes tienen la gran desventaja de provocar inflamación. "Esto hace que sea difícil encontrar el equilibrio entre obtener una respuesta inmune lo suficientemente fuerte y hacer que la vacuna sea lo más segura y libre de efectos secundarios posible", reconoce el coautor principal Joel Collier, profesor asociado de ingeniería biomédica en la Universidad de Duke.
"La fibra que hemos desarrollado es única en el sentido de que no requiere esa inflamación --continúa--. El andamiaje en sí mismo parece ser capaz de activar las células dendríticas para iniciar la respuesta inmune. Pero hasta ahora no teníamos ningún conocimiento real de qué vías estaban involucradas en este proceso, por lo que este estudio proporciona una idea de lo que está sucediendo".
Los investigadores apuntan que no requerir adyuvantes tiene muchas ventajas. "Aparte de los problemas de inflamación, los adyuvantes requieren que las vacunas se mantengan en frío --añade Chong--. Sin ellos, los péptidos son bastante estables al calor y pueden administrarse como un polvo seco para reconstituirse en nanofibras en el lugar, lo que facilita la introducción de vacunas en áreas con recursos limitados".
Los investigadores creen que la principal fortaleza de su andamiaje de nanofibras es que proporciona una estructura física que presenta los antígenos a las células dendríticas, lo que facilita que el sistema inmunológico innato reconozca los antígenos y comience una respuesta.
"Creo que no se ha prestado suficiente atención a la comprensión del andamiaje físico que rodea a los antígenos y la información que el andamiaje proporciona al sistema inmunológico --lamenta Chong--. Este sistema nos permitirá comenzar a separar las señales que son entregadas por una estructura física; ¿son complementarias o distintas de los adyuvantes químicos solubles?".
Si bien el estudio tenía como objetivo principal descubrir el mecanismo por el cual las nanofibras pueden inducir una respuesta inmune, los resultados también demuestran que esta plataforma tiene un gran potencial para generar vacunas intranasales seguras y efectivas.
"Vimos que las fibras peptídicas por sí solas generaban una fuerte respuesta inmune a través de la ruta intranasal --señala Collier--. Esta ruta es excelente para el cumplimiento de la vacunación porque no necesita aguja. Eliminar las agujas de una plataforma de vacunas podrían ayudar a que más personas buscarán la vacuna".
Esta plataforma también permitiría a los médicos y científicos marcar con mayor precisión la respuesta inmune para brindar la mejor protección contra una enfermedad. Proporcionaron el ejemplo del SARS-CoV-2, el nuevo coronavirus que causa COVID-19, como un ejemplo en el que poder ajustar la respuesta inmune y administrar la vacuna directamente a los tejidos más afectados podría ser beneficioso.
"Aún no sabemos qué antígenos serán más protectores contra COVID-19
--admite Collier--. Esto nos permitiría apuntar con mucha precisión y producir anticuerpos y células T que proporcionarán la mayor protección".
Los investigadores señalan que la plataforma intranasal y la plataforma sublingual similar, que implica rociar la vacuna debajo de la lengua, tienen mucho potencial.
"Estas rutas no solo no requieren agujas, lo que facilita y hace más cómodo el acceso de las personas, sino que también pueden provocar una respuesta inmunitaria en los pulmones o en los tejidos de las mucosas directamente --apunta Chong-. Muchas infecciones ocurren a través de las vías oral y respiratoria, incluido el COVID-19, por lo que ser capaz de desencadenar esa respuesta inmune en el área correcta del cuerpo es muy útil y podría hacer que una vacuna sea más protectora".
