Avanzando en los esfuerzos para diseñar una vacuna para la gripe universal
Al dirigirse a la proteína que permite la gripe, el anticuerpo recién descubierto puede proteger contra cepas de gran alcance. Los hallazgos podrían conducir a una vacuna para la gripe universal contra la gripe y a tratamientos de emergencia más efectivos.
Un equipo nacional de investigadores ha encontrado un anticuerpo que protege a los ratones contra una amplia gama de virus de influenza potencialmente letales, avanzando en los esfuerzos para diseñar una vacuna universal que pueda tratar o proteger a las personas contra todas las cepas del virus.
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El estudio, que Scripps Research realizó conjuntamente con la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis y la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai en Nueva York, apunta a un nuevo enfoque para abordar los casos graves de gripe, incluidas las pandemias.
Remedios para la gripe: la investigación se publica en la edición del 25 de octubre de Science. Ian Wilson, D. Phil de Scripps Research, uno de los tres coautores principales, dice que el anticuerpo en el centro del estudio se une a una proteína llamada neuraminidasa, que es esencial para que el virus de la gripe se replique en el cuerpo.
La proteína, ubicada en la superficie del virus, permite que las células huésped infectadas liberen el virus para que pueda propagarse a otras células. Tamiflu, el fármaco más utilizado para la infección grave de la gripe, actúa inactivando la neuraminidasa.
Estructura coloreada de un prototipo para una vacuna universal contra la gripe. Esta nanopartícula (no relacionada con el estudio) es un híbrido de un andamio de proteínas (azul) y ocho proteínas de hemaglutinina de la gripe en la superficie (amarillo).
La hemaglutinina fue diseñada específicamente para mostrar sitios de unión de anticuerpos comunes a todos los subtipos de influenza humana. Se ha demostrado que la partícula diseñada por Jeffrey Boyington (VRC) es un inmunógeno eficaz en ratones y hurones (VRC).
La estructura 3D de la partícula fue determinada por microscopía crioelectrónica por John Gallagher y Audray Harris (Laboratorio de Enfermedades Infecciosas).
Ellebedy estaba trabajando en un estudio que analizaba la respuesta inmune a la infección por gripe en humanos en colaboración con el Centro de Atención e Investigación de Emergencia de la Universidad de Washington, que le enviaba muestras de sangre de pacientes con gripe consentidos.
Rápidamente notó que una muestra de sangre en particular era inusual: además de contener anticuerpos contra la hemaglutinina, la proteína principal en la superficie del virus, contenía otros anticuerpos que claramente apuntaban a otra cosa.
«En el momento en que recién comenzábamos, y estaba configurando mi laboratorio para que no tuviéramos las herramientas para ver a qué más podrían apuntar los anticuerpos», dice Ellebedy, profesor asistente de medicina y microbiología molecular.
Envió tres de los anticuerpos al coautor principal Florian Krammer, PhD, profesor de microbiología en la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai.
Experto en neuraminidasa, Krammer probó los anticuerpos contra su extensa biblioteca de proteínas de neuraminidasa.
Al menos uno de los tres anticuerpos bloqueó la actividad de la neuraminidasa en todos los tipos conocidos de neuraminidasa en los virus de la gripe, lo que representa una variedad de cepas humanas y no humanas. «La amplitud de los anticuerpos realmente nos sorprendió», dice Krammer.
Por lo general, los anticuerpos anti-neuraminidasa pueden ser amplios dentro de un subtipo, como el H1N1, pero un anticuerpo con actividad potente a través de los subtipos no era conocido.
Al principio, no creíamos en nuestros resultados. Especialmente la capacidad de los anticuerpos para cruzarse entre los virus de la influenza A y B es simplemente alucinante.
Es sorprendente de lo que es capaz el sistema inmune humano si se le presentan los antígenos correctos.
«Todos los ratones sobrevivieron, incluso si se les dio el anticuerpo 72 horas después de la infección», dice Ellebedy.
Definitivamente se enfermaron y perdieron peso, pero aún así los salvamos. Fue notable. Nos hizo pensar que podría usar este anticuerpo en un escenario de cuidados intensivos cuando tiene a alguien enfermo de gripe y es demasiado tarde para usar Tamiflu. Tamiflu debe administrarse dentro de las 24 horas posteriores a los síntomas.
Un medicamento que podría usarse más tarde ayudaría a muchas personas diagnosticadas después de que la ventana de Tamiflu se haya cerrado.
Pero antes de que los investigadores pudieran siquiera pensar en diseñar un medicamento basado en el anticuerpo, debían comprender cómo estaba interfiriendo con la neuraminidasa.
Se dirigieron a Wilson, de Scripps Research, conocido mundialmente por su trabajo como biólogo estructural.
Wilson y Xueyong Zhu, PhD, científico del personal del laboratorio de Wilson, mapearon las estructuras de los anticuerpos mientras estaban unidos a la neuraminidasa.
Descubrieron que los anticuerpos tenían un bucle que se deslizaba dentro del sitio activo de la neuraminidasa como un palo entre los engranajes. Los investigadores están trabajando en el desarrollo de tratamientos y vacunas nuevos y mejorados para la influenza basados en el anticuerpo 1G01.
«La neuraminidasa ha sido ignorada como una vacuna candidata durante mucho tiempo», dice Ellebedy. Estos anticuerpos nos dicen que no debería haberse pasado por alto. Ahora que sabemos cómo se ve un anticuerpo ampliamente protector contra la neuraminidasa, tenemos un enfoque alternativo para comenzar a diseñar nuevas vacunas que induzcan anticuerpos como este. Y eso podría ser realmente importante si vamos a descubrir cómo diseñar una vacuna verdaderamente universal.
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