A medida que el virus que causa el COVID-19 evoluciona y se propaga, los científicos y médicos continúan desarrollando formas innovadoras de combatir el SARS-CoV-2 mediante el diseño de vacunas y terapias. En un estudio reciente publicado en Ciencia:, los investigadores presentan una vacuna que, en animales, protege contra una variedad de betacoronavirus, una familia de virus que incluye los que causan las pandemias de SARS, MERS y COVID-19.
El estudio fue dirigido por un California Institute of Technology equipo de investigación dirigido por Pamela Björkman. Bjorkman dice que diseñar una vacuna con una amplia protección contra varios virus es importante, considerando que en las últimas dos décadas han surgido varios virus similares al SARS.
"No podemos predecir qué virus entre la gran cantidad de animales evolucionarán en el futuro para infectar a los humanos y causar otra epidemia o pandemia", dice Bjorkman en un comunicado de prensa de Caltech. “Lo que estamos tratando de hacer es crear una vacuna todo en uno que proteja contra los betacoronavirus similares al SARS, independientemente de qué virus animales puedan evolucionar para permitir la infección y propagación humana. Este tipo de vacuna también protegería contra las variantes actuales y futuras del SARS-CoV-2 sin necesidad de actualización”.
La vacuna mosaico proporciona una amplia protección
El equipo de Bjorkman diseñó una vacuna de nanopartículas que consta de fragmentos de proteína de pico de ocho betacoronavirus similares al SARS, utilizando tecnología de vacuna desarrollada inicialmente por colaboradores del Universidad de Oxford. En teoría, cuando un sistema inmunológico se expone a fragmentos de proteína de pico adheridos a esta vacuna de nanopartículas llamada “mosaico”, producirá un amplio espectro de anticuerpos que responden a todos los virus representados en la vacuna.
Los investigadores realizaron experimentos en ratones genéticamente modificados para expresar el receptor ACE2 humano, que es utilizado por el SARS-CoV-2 y virus relacionados para ingresar a las células tras la infección. Descubrieron que los animales inoculados con la vacuna de nanopartículas mosaico producían anticuerpos contra todos los virus con fragmentos en la vacuna.
Los ratones que recibieron una vacuna que contenía una nanopartícula sin fragmentos de proteína de pico no sobrevivieron a la infección por SARS-CoV-2 o SARS-CoV (que causó la pandemia de SARS original a principios de la década de 2000). Aquellos inoculados con una nanopartícula recubierta únicamente con fragmentos de proteína de pico del SARS-CoV-2 solo sobrevivieron a la exposición al SARS-CoV-2. Sin embargo, los ratones vacunados con la nanopartícula mosaico no solo sobrevivieron a la exposición al SARS-CoV-2, sino que también quedaron protegidos contra el SARS-CoV, que no era uno de los ocho betacoronavirus incorporados en la vacuna.
Los investigadores realizaron experimentos similares en primates no humanos utilizando la vacuna de nanopartículas mosaico. Una vez más, los animales sobrevivieron a la exposición al SARS-CoV-2 o al SARS-CoV y mostraron poca o ninguna infección detectable.
La vacuna basada en nanopartículas ofrece un nuevo enfoque para la inmunidad contra la COVID-19
Trabajando con colaboradores en el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson, el equipo de Bjorkman descubrió que los anticuerpos desarrollados por primates no humanos cuando fueron vacunados respondían a los elementos más comunes de los dominios de unión al receptor, como las proteínas de pico. Este resultado, dicen los investigadores, sugiere que la vacuna mosaico podría ser eficaz contra nuevas variantes del SARS-CoV-2 o betacoronavirus animales similares al SARS.
"Los animales vacunados con nanopartículas [mosaicas] provocaron anticuerpos que reconocieron prácticamente todas las cepas de betacoronavirus similares al SARS que evaluamos", dice el primer autor alexander cohen en un comunicado de prensa. “Algunos de estos virus podrían estar relacionados con la cepa que causa el próximo brote de betacoronavirus similar al SARS, por lo que lo que realmente queremos sería algo que apunte a todo este grupo de virus. Creemos que lo tenemos”.
A continuación: ensayos clínicos
Con la eficacia de la vacuna de nanopartículas mosaico confirmada tanto en estudios de laboratorio como en animales, Bjorkman y sus colaboradores están preparando ahora un ensayo clínico de fase 1 para evaluar la vacuna en humanos. El ensayo inscribirá a personas que hayan sido vacunadas y/o previamente infectadas con SARS-CoV-2. Los experimentos en modelos animales se realizarán en paralelo con los estudios en humanos para comparar las respuestas inmunes en animales previamente vacunados con una vacuna COVID-19 actual con las respuestas en animales que no han estado expuestos al virus ni han recibido una vacuna.
