Nuevo tipo de vacunas podría ayudar contra más enfermedades respiratorias

Algunos de los mismos investigadores de la Universidad de Texas en Austin que crearon una clave para todas las vacunas contra el coronavirus utilizadas en los EE. UU. lograron un avance similar contra el metapneumovirus humano (hMPV), uno de los pocos virus respiratorios restantes para los que actualmente existe sin vacuna

El trabajo se describe en un artículo publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza.

Para las personas mayores, los inmunocomprometidos y los bebés, el COVID-19 no es la única enfermedad respiratoria peligrosa. Todavía se necesitan vacunas para muchos virus que causan hospitalizaciones y miles de muertes en poblaciones vulnerables cada año.

Las vacunas basadas en estructuras son relativamente nuevas y, al igual que la tecnología de ARNm, han demostrado ser revolucionarias en la lucha contra las enfermedades infecciosas, incluida la COVID-19. Usando imágenes muy detalladas de proteínas virales y otras partes de un virus, los científicos aprenden a desarrollar el modelo ideal para incluir en una vacuna y entrenar al cuerpo para reconocer y combatir los patógenos invasores.

En el nuevo artículo, el profesor de biociencias moleculares Jason McLellan y su equipo describen cómo diseñar la proteína de fusión hMPV para aumentar su estabilidad y utilidad en las vacunas, específicamente bloqueándola en lo que los científicos llaman su conformación de prefusión, o la forma de la proteína antes el virus entra en una célula huésped. Sin las modificaciones, la proteína cambia de forma y asume una conformación alternativa que provoca una respuesta inmune seis veces menor cuando se inyecta en ratones. Los científicos despojaron a la proteína viral de su capacidad de cambiar de forma mediante la introducción de algunas modificaciones genéticas que actúan como grapas moleculares y bloquean la estructura en la forma óptima para su uso en una vacuna.

«Las vacunas que se desarrollan con información estructural y se guían por esa información estructural realmente representan una ola del futuro», dijo McLellan. «La biología estructural, el diseño y la ingeniería de proteínas se utilizan no solo para combatir virus, sino también otros patógenos, como bacterias, y las empresas están aumentando sus inversiones en estas áreas».

El primer autor del artículo es el científico postdoctoral Ching-Lin Hsieh. Otros autores son los estudiantes graduados Scott Rush, Chia-Wei Chou y Whitney Pickens de UT Austin y los científicos Vicente Mas y Concepción Palomo del Instituto de Salud Carlos III en España. Hsieh, Rush y McLellan han presentado una solicitud de patente sobre la tecnología de proteínas descrita en el documento.

La compañía Icosavax (Nasdaq: ICVX) describe planes en su sitio web para comenzar ensayos clínicos a finales de este año para una vacuna que usa las mutaciones de proteínas en las que McLellan y el equipo de Texas trabajaron para hMPV, así como la tecnología McLellan y sus colegas de los Institutos Nacionales de Health (NIH) desarrollado contra el virus respiratorio sincitial (RSV) hace varios años para proteger contra ambas enfermedades.

McLellan es pionera en el uso de la biología estructural y la ingeniería de proteínas para el desarrollo de vacunas. Con colegas del NIH, él y su equipo diseñaron la versión de la proteína de punta que se encuentra en muchas vacunas contra la COVID-19, y ese diseño también usa mutaciones estabilizadoras. En 2013, él y sus colegas determinaron cómo modificar una proteína del RSV para su uso en vacunas, y las vacunas basadas en ese trabajo ahora están entrando en la etapa final de los ensayos clínicos. De aprobarse, las vacunas serían las primeras contra el RSV.

«Es por eso que elegí dedicarme a la ciencia, para tratar de tener un impacto en la salud humana», dijo McLellan. Lo que inicialmente parecía una posibilidad remota para su investigación ha dado como resultado vacunas altamente efectivas. En la marca de un año, se estima que las vacunas COVID-19 salvaron 1,1 millones de vidas solo en los Estados Unidos, al tiempo que evitaron 10,3 millones de hospitalizaciones en los EE. UU.

En un artículo separado, McLellan y su equipo publicaron una investigación el viernes en la revista Avances de la ciencia, identificando por primera vez la estructura de una parte infecciosa clave del citomegalovirus humano (HCMV), otro virus para el que no existe vacuna y que puede causar enfermedades graves en personas con sistemas inmunitarios deteriorados y en fetos en desarrollo. Con colegas del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en Houston, el equipo de McLellan descubrió parte del proceso por el cual el HCMV infecta las células huésped y cómo los anticuerpos producidos de forma natural neutralizan el virus, conocimientos que podrían ayudar a los científicos a desarrollar nuevas vacunas o terapias.