Diseñan vacunas de ARN más potentes que podrían conducir a vacunas intranasales

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Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, está trabajando para mejorar aún más vacunas de ARN contra el Covid-19, que han demostrado su eficacia para reducir la gravedad de la enfermedad, según publican en la revista ‘Nature Biomedical Engineering’.

Modificando el diseño de las vacunas, los investigadores demostraron que podían generar vacunas de ARN contra Covid-19 que producen una respuesta inmunitaria más fuerte, a una dosis más baja, en ratones.

Los adyuvantes son moléculas utilizadas habitualmente para aumentar la respuesta inmunitaria a las vacunas, pero aún no se han empleado en vacunas de ARN. En este estudio, los investigadores del MIT diseñaron tanto las nanopartículas utilizadas para administrar el antígeno Covid-19 como el propio antígeno para potenciar la respuesta inmunitaria, sin necesidad de un adyuvante aparte.

Si se sigue desarrollando para su uso en humanos, este tipo de vacuna de ARN podría ayudar a reducir costes, disminuir la dosis necesaria y, potencialmente, dar lugar a una inmunidad más duradera. Las pruebas de los investigadores también demostraron que, cuando se administraba por vía intranasal, la vacuna inducía una respuesta inmunitaria más potente que la provocada por la vacunación intramuscular tradicional.

“Con la vacunación intranasal, se podría matar al Covid en la membrana mucosa, antes de que entre en el organismo –afirma Daniel Anderson, profesor del Departamento de Ingeniería Química del MIT, miembro del Instituto Koch de Investigación Integral del Cáncer y del Instituto de Ingeniería y Ciencias Médicas (IMES) del MIT, y autor principal del estudio–. Las vacunas intranasales también pueden ser más fáciles de administrar a muchas personas, ya que no requieren una inyección”.

Los investigadores creen que la eficacia de otros tipos de vacunas de ARN que se están desarrollando actualmente, incluidas las vacunas contra el cáncer, podría mejorarse incorporando propiedades inmunoestimulantes similares.

Las vacunas de ARN consisten en una cadena de ARN que codifica una proteína vírica o bacteriana, también llamada antígeno. En el caso de las vacunas Covid-19, este ARN codifica un segmento de la proteína espiga del virus. Esa cadena de ARN se empaqueta en un portador de nanopartículas lipídicas, que protege al ARN de su descomposición en el organismo y le ayuda a penetrar en las células.

Una vez introducido en las células, el ARN se traduce en proteínas que el sistema inmunitario puede detectar, generando anticuerpos y células T que reconocerán la proteína si la persona se infecta posteriormente con el virus SARS-CoV-2.

Las vacunas originales de ARN Covid-19 desarrolladas por Moderna y Pfizer/BioNTech provocaban fuertes respuestas inmunitarias, pero el equipo del MIT quería ver si podían hacerlas más eficaces diseñándolas para que tuvieran propiedades inmunoestimulantes.

En este estudio, los investigadores emplearon dos estrategias diferentes para potenciar la respuesta inmunitaria. Para la primera, se centraron en una proteína llamada C3d, que forma parte de una rama de la respuesta inmunitaria conocida como sistema del complemento.

Este conjunto de proteínas ayuda al organismo a combatir las infecciones, y la función de la C3d es unirse a los antígenos y amplificar la respuesta de los anticuerpos a esos antígenos. Durante muchos años, los científicos han estado evaluando el uso del C3d como adyuvante molecular para vacunas elaboradas con proteínas, como la vacuna DPT.

“Con la promesa de las tecnologías de ARNm que se están haciendo realidad con las vacunas Covid, pensamos que sería una oportunidad fantástica para ver si el C3d también podría desempeñar un papel como adyuvante en los sistemas de vacunas de ARNm”, afirma Allen Jiang, estudiante de postgrado y uno de los autores principales de estudio.

Con ese fin, los investigadores diseñaron el ARNm para que codificara la proteína C3d fusionada con el antígeno, de modo que ambos componentes fueran producidos como una sola proteína por las células que recibieran la vacuna.

En la segunda fase de su estrategia, los investigadores modificaron las nanopartículas lipídicas utilizadas para administrar la vacuna de ARN, de modo que además de ayudar a administrar el ARN, los lípidos también estimularan intrínsecamente una respuesta inmunitaria más potente.

Para identificar los lípidos más eficaces, los investigadores crearon una biblioteca de 480 nanopartículas lipídicas con distintos tipos de química. Todos ellos son lípidos “ionizables”, que se cargan positivamente cuando entran en ambientes ácidos. Las vacunas de ARN Covid originales también incluían algunos lípidos ionizables porque ayudan a las nanopartículas a autoensamblarse.

“Sabíamos que las nanopartículas en sí podían ser inmunoestimuladoras, pero no estábamos seguros de cuál era la química necesaria para optimizar esa respuesta. Así que, en lugar de intentar fabricar la nanopartícula perfecta, hicimos una biblioteca y las evaluamos, con lo que identificamos algunas sustancias químicas que parecían mejorar su respuesta”, explica Anderson.

Los investigadores probaron en ratones su nueva vacuna, que incluía tanto C3d codificado por ARN como un lípido ionizable de alto rendimiento identificado en su biblioteca. Comprobaron que los ratones a los que se inyectaba esta vacuna producían 10 veces más anticuerpos que los que recibían vacunas de ARN Covid no adyuvadas. La nueva vacuna también provocó una respuesta más potente entre las células T, que desempeñan un papel importante en la lucha contra el virus SARS-CoV-2.

“Por primera vez, hemos demostrado un aumento sinérgico de la respuesta inmunitaria mediante la ingeniería tanto del ARN como de sus vehículos de administración –destaca Bowen Li, antiguo postdoctorado del MIT y ahora profesor adjunto en la Universidad de Toronto (Canadá)–. Esto nos impulsó a investigar la viabilidad de administrar esta nueva plataforma de vacuna de ARN por vía intranasal, teniendo en cuenta los retos que presenta la barrera del manto mucociliar en las vías respiratorias superiores”.

Cuando los investigadores administraron la vacuna por vía intranasal, observaron una respuesta inmunitaria igualmente fuerte en los ratones. Si se desarrollara para su uso en personas, una vacuna intranasal podría ofrecer una mayor protección contra la infección, ya que generaría una respuesta inmunitaria dentro de los tejidos mucosos que recubren las fosas nasales y los pulmones.

Como las vacunas autoadyuvantes provocan una respuesta más potente con una dosis más baja, este método también podría ayudar a reducir el coste de las dosis de vacunas, lo que permitiría que llegaran a más personas, especialmente en los países en desarrollo, afirman los investigadores.

El laboratorio de Anderson está estudiando ahora si esta plataforma autoadyuvante podría ayudar también a potenciar la respuesta inmunitaria de otros tipos de vacunas de ARN, incluidas las vacunas contra el cáncer. En colaboración con empresas sanitarias, los investigadores también planean probar la eficacia y seguridad de estas nuevas fórmulas vacunales en modelos animales más grandes, con la esperanza de probarlas finalmente en pacientes.

Fuente: infosalus.com

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