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Biblioteca de la Universidad Complutense de Madrid

Jueves, 29 de junio de 2017

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Un diseño nuevo de vacunas para cambiar el paradigma actual

Las vacunas han evolucionado. En un principio utilizaban el propio patógeno atenuado de alguna manera o muerto; de ahí se ha ido pasando a vacunas que utilizan partes de ese patógeno, como una proteína conocida como antígeno, y el siguiente gran paso, la revolución, consiste en utilizar regiones dentro del antígeno que son las que reconoce el sistema inmunitario y que se conocen como epítopos. Pedro Antonio Reche, del Departamento de Microbiología I de la Facultad de Medicina, trabaja en una rama de la Informática que se llama Inmunoinformática que tiene distintas vertientes y la suya en concreto es cómo diseñar vacunas basadas en esos epítopos.

 

Explica Reche que para conseguir llegar a esta nueva fase del diseño de vacunas se ha pasado por dos etapas caracterizadas por "el conocimiento, porque ahora hay mucho más que nunca, y por la tecnología, basada en modelos matemáticos que partiendo del genoma de un patógeno permiten identificar, de manera muy precisa, las regiones que pueden ser reconocidas por el sistema inmunitario".


Aclara el investigador que buscar epítopos es "como buscar una aguja en un pajar, aunque con las predicciones informáticas se consigue que la aguja sea más grande y se pueda ver de manera mucho más sencilla".


El gran paso que ha dado el Grupo de Inmunomedicina que lidera Reche en la UCM ha sido reunir la información que aportan miles de equipos que ya están trabajando en todo el mundo verificando epítopos de manera experimental. Esa información se encuentra disponible en bases de datos, "y entre ellas la mejor es IEDB", así que para patógenos como la gripe o hepatitis ya hay multitud de equipos que han identificado los epítopos de diferentes antígenos.


A partir de toda esa información se ha buscado "qué combinación de epítopos, ya sin necesidad de hacer experimentación, porque ya la han hecho otros, se puede utilizar para hacer una vacuna que no sea sensible a las variaciones de un patógeno, por ejemplo en el último trabajo con el virus de la hepatitis C, y que permita inducir una respuesta inmunitaria en cualquier individuo, independientemente de su background genético". Recuerda Reche que la respuesta inmunitaria cambia y que cada individuo es capaz de inducir una propia por la variabilidad del sistema inmunitario, "pero con esta nueva técnica se consiguen vacunas realmente universales".


En la Facultad de Medicina se han desarrollado una serie de herramientas de biología computacional que sirven para predecir, pero también otras en las que se proporcionan una serie de epítopos identificados y que permiten saber qué epítopos serían los necesarios para desarrollar una vacuna. De acuerdo con Reche, "algunos de esos epítopos pueden ser reconocidos por muchos individuos y otros por menos, así que la herramienta te dice cuáles de los que tienes de partida, y que ya están verificados experimentalmente, son los que sirven realmente". El grupo de investigación ha demostrado que con muy pocos de esos epítopos, con tan sólo cinco y que además ya están disponibles, se puede desarrollar una vacuna que cubra a la población entera en enfermedades como la gripe o la hepatitis C".


Colaboración internacional
En estos momentos el investigador complutense tiene una colaboración con una empresa italiana, Etna Biotech, que está muy interesada en experimentos para seguir adelante con las formulaciones que se suministran desde la UCM. Aclara Reche que "para hacer una vacuna se necesitan los targets, que son como las balas de esa vacuna, lo que va a matar al patógeno", y lo que proporciona su grupo son precisamente esas balas. Con ellas luego hay que llegar a una formulación, "y eso hay muchas maneras de hacerlo una vez que se tiene el material con el que construir esa vacuna, pero eso ya está en manos de las empresas".


A nivel investigador, Reche colabora con un grupo de la Universidad de Aston que a su vez colabora con la Universidad de Lancaster, y de esa triple unión ha surgido el trabajo que se acaba de publicar en Bioinformatics sobre una vacuna universal contra la gripe.


Ahora hace falta que alguna empresa se interese y que la formulación llegue a la aplicación clínica, pero el investigador complutense considera que hay mucho terreno ganado porque en su formulación "sólo la cobertura es teórica, ya se sabe que los humanos reconocemos a estos elementos en nuestro sistema inmunitario".


Reconoce Reche que este acercamiento "es un cambio de paradigma total, es como si tienes una moneda que parece una única cosa, pero si te das cuenta y la miras por la cara o por el reverso parecen ser dos cosas totalmente distintas". Explica el investigador que en este tipo de estudios hay mucha gente que se queda solamente en la descripción y verificación de epítopos, mientras que su grupo ha querido ir un paso más allá utilizándolos para desarrollar una vacuna que sirva para todo el mundo, y "ese es un cambio conceptual muy grande, no sólo por utilizar una pequeña parte del antígeno, sino porque además ya no hace falta hacer experimentos".


De acuerdo con el complutense, en la ciencia actual se intenta aprovechar el trabajo y la información de otros, y para eso están las bases de datos, "para que lo que tú haces no pase desapercibido". Esto sólo puede ocurrir si se publican los resultados de las investigaciones y si además se pone esa información en bases de datos disponibles "para que aquellos que sepan del tema y de programación puedan obtener algo más con esos datos". Por suerte, todos los grandes proyectos de secuenciación y de identificación masiva de epítopos ya comparten sus resultados.


La vacuna final
Reche considera que veremos vacunas desarrolladas con este nuevo método, pero si se fabrica "una vacuna de epítopos, por ejemplo frente a la gripe, debería llevar más cosas, porque de los que hemos hablado hasta ahora son epítopos T, que afectan a una parte de la inmunidad importante para los virus, pero también existe la inmunidad humoral, que son los anticuerpos, así que una vacuna final debería ser complementada quizás con los epítopos B, que son los que reconocen los anticuerpos, así que habría que hacer un paquete con ambos tipos de epítopos".


Informa Reche de que hay una carrera actual de muchísimos grupos en todo el mundo trabajando en esta materia, "porque el premio es muy grande, tanto como encontrar una vacuna universal frente a varios patógenos ". Añade que ganará esa carrera el que tenga la formulación correcta, algo que según él, "en la parte T, la que se refiere a la inmunidad celular, ya la tenemos en la Complutense". Faltaría la parte B y luego, con todo ello, ver cómo se formula el conjunto, porque hay muchas maneras de hacer una vacuna, "sólo con péptidos, con ADN que codifica para esos epítopos, con un liposoma, con un virosoma...".


Sea como sea, parece que en un futuro cercano las vacunas serán más eficaces, más rápidas de desarrollar y con una formulación diferente a todas las que se utilizan en la actualidad.

Pedro Antonio Reche, del Departamento de Microbiología I de la Facultad de Medicina, trabaja en una rama de la Informática que se llama Inmunoinformática que tiene distintas vertientes, la suya consiste en diseñar vacunas basadas en epítoposEn un principio las vacunas utilizaban el propio patógeno atenuado de alguna manera o muerto; de ahí se ha ido pasando a vacunas que utilizan partes de ese patógeno, como una proteína conocida como antígeno, y el siguiente gran paso, la revolución, consiste en utilizar regiones dentro del antígeno que son las que reconoce el sistema inmunitario y que se conocen como epítoposPedro Antonio Reche acaba de publicar un trabajo sobre una posible vacuna universal contra la gripe, en colaboración con las universidades de Aston y LancasterPara poder llevar a cabo su trabajo, Pedro Antonio Reche se ha valido de bases de datos públicas con los resultados de multitud de investigaciones que ya han validado experimentalmente miles de epítopos
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Comentarios - 1

Carmen

1
Carmen - 8-10-2016 - 00:13:12h

Bravo!


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