CIENTÍFICOS LOGRAN UN SIGNIFICATIVO AVANCE PARA LA OBTENCIÓN DE UNA VACUNA CONTRA EL VIH, MEDIANTE LA MODIFICACIÓN GENÉTICA DEL VIRUS

Utilizando una forma modificada genéticamente del virus del VIH, un equipo de científicos de la Universidad de Nebraska-Lincoln ha desarrollado un nuevo y prometedor avance que algún día podría conducir a una vacuna más eficaz contra el VIH.

El equipo, dirigido por el químico Jintao Guo, el virólogo Qingsheng Li y la bióloga sintética Wei Niu, ha probado con éxito el nuevo avance para el desarrollo de vacunas in vitro.

Con este nuevo avance, el equipo de la UNL es capaz de utilizar un virus del VIH atenuado o debilitado en la vacuna. Jintao Guo afirma que el nuevo método implica la manipulación de los codones del virus para que este dependa de un aminoácido no natural para la traducción de la proteína adecuada, lo que le permite replicar. Debido a que este aminoácido no está presente en el cuerpo humano, el virus no puede seguir reproduciéndose y causar la enfermedad.

La inmunidad adaptativa se desarrolla cuando el sistema inmune del cuerpo desarrolla anticuerpos que atacan al virus. Al virus luego se le interrumpe la replicación mediante la eliminación de los aminoácidos.

Dado que la pandemia del VIH/SIDA se inició en la década de 1980, se estima que 36 millones de personas han muerto por la enfermedad. Hoy en día, más de 35 millones de personas viven con el virus y 2,5 millones de nuevas infecciones se registran cada año. No existe ninguna cura universal o vacuna, principalmente debido a la replicación y evolución persistente del virus.

El intento de vacunación de más éxito en los seres humanos fue un ensayo en Tailandia a mediados de la última década que tenía una tasa de eficacia más o menos del  31%. Pero aquella vacuna utilizaba versiones diseñadas de los genes y proteínas del VIH, en lugar del virus real.

Li indica que la ciencia nos dice que una vacuna viva atenuada funcionaría mejor para detener la pandemia, y posiblemente erradicar la enfermedad, pero, usar un virus vivo en un juicio humano tiene problemas de seguridad. 

Usar un virus atenuado en una vacuna no se ha logrado antes porque el VIH, incluso en forma debilitada, replica rápidamente, lo que le permite evolucionar rápidamente y recuperar la virulencia y su habilidad para causar la enfermedad.

PROTEÍNAS MODIFICADAS GENÉTICAMENTE COMO POSIBLES VACUNAS CONTRA LA ALERGIA AL MELOCOTÓN

Una investigación, llevada a cabo por el Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (UPM-INIA) y dirigido por Araceli Díaz Perales, ha estudiado la alergia al melocotón, la alergia alimentaria más común , y la proteína de Pru p 3. Como resultado de este trabajo de investigación, se han desarrollado tres variantes hipoalergénicas de esta proteína. Todos pueden ser buenos candidatos para el uso de la inmunoterapia específica para la alergia al melocotón y también pueden ser utilizados como una vacuna.

Hoy en día, la alergia afecta a más del 25 % de la población de los países desarrollados. Actualmente, el tratamiento de la alergia a los alimentos consiste en evitar la ingesta de estos alimentos. Sin embargo , la posibilidad de reactividad cruzada (reacción a los alimentos relacionados) hace que esta práctica sea ineficaz.

La inmunoterapia específica es el único tratamiento para prevenir los signos más graves de la progresión de la alergia. La inmunoterapia consiste en la ingesta de dosis crecientes de extractos de alergenos a pacientes afectados. Sin embargo, el uso de este extracto podría inducir reacciones anafilácticas o conducir a la sensibilización a nuevos alergenos que se encuentran en la mezcla. De acuerdo con esto, el uso de moléculas hipoalergénicas, con menor capacidad de unirse a anticuerpos pero con la capacidad de estimular el sistema inmune, sería una herramienta útil para la inmunoterapia.

La alergia alimentaria más común en España y en el área mediterráneas es la alergia al melocotón, que es causada principalmente por las Pru p 3 proteínas. El tratamiento actual de esta alergia consiste en evitar el consumo de melocotón, ni frescas ni procesadas. Como alternativa, esta investigación ha definido las regiones de esta proteína alergénica que está implicada en la unión a anticuerpos y la estimulación de las células del sistema inmune. Después de eso, los investigadores desarrollaron tres variantes hipoalergénicas de esta proteína que se puede utilizar como una vacuna.

Estas variantes son el resultado de la modificación de epítopes (regiones de unión a anticuerpos) de esta proteína y se utilizaron en una investigación con un paciente alérgico al melocotón con el fin de confirmar su capacidad de estimulación del sistema inmune. Cada variante tiene una modificación diferente que fue diseñada mediante el uso de herramientas genéticas. Aunque la variante 1 (Pru p 3.01) mostró actividad alergénica muy similar con la proteína natural, la variantes Pru p 3.02 y Pru p 3.03 presentaron menor capacidad para unirse a anticuerpos. Además, esta ultimas mantuvieron su capacidad de estimular las células del sistema inmunológico (linfocitos) de los pacientes alérgicos al melocotón durante los ensayos in vitro.

Los resultados muestran que estas dos moléculas (Pru p 3,02 y Pru p 3,03) podrían ser buenos candidatos para el uso de la inmunoterapia específica para la alergia al melocotón.

Este trabajo de investigación ha establecido las bases para establecer una nueva estrategia de inmunoterapia, aunque sería necesario realizar ensayos adicionales de estas dos moléculas en animales para comprobar su eficacia en el tratamiento de la alergia al melocotón.

LOGRAN PROMETEDORES AVANCES EN TERAPIA ANTICANCERÍGENA CON CÉLULAS T MODIFICADAS

Células inmunes modificadas (células T CARmeso) que dirigen respuestas inmunes hacia tumores que portan una proteína llamada mesotelina, mostraron actividad antitumoral en dos pacientes con cáncer avanzado que no habían respondido a tratamientos previos.

Células T con receptores de antígeno quiméricos (células T CAR)  son una forma de terapia celular personalizada que utiliza las células inmunes, llamadas células T, de los mismos pacientes. Después de que las células T son cosechadas a partir de un paciente, son modificadas para soportar una molécula que les permite unirse a una proteína específica llevada por las células cancerosas del paciente y que se activan para matar a las células cancerosas cuando lo hacen. Las células T CAR han mostrado resultados iniciales prometedores para los pacientes con algunos tipos de leucemia y linfoma, sin embargo, no han tenido mucho éxito para cánceres sólidos, uno de los principales problemas es la toxicidad. Dado que las células normales expresan la proteína diana de las células T CAR, aunque a niveles más bajos que las células del cáncer, las células T modificadas las reconocen y atacan así como a las células tumorales (desvío de la toxicidad).

Carl H. June, profesor de patología y medicina de laboratorio en la Escuela de Medicina de Perelman en la Universidad de Pennsylvania, afirma que han diseñado células T que expresan un CAR solo durante tres días, después del cual el ARNm es metabolizado rápidamente por el sistema, por lo que las células T vuelven a lo que eran antes en el paciente. Estas células T reconocen una proteína llamada mesotelina presente en muchos tumores, incluyendo el mesotelioma y el cáncer de páncreas, por lo tanto, son llamados células T CARmeso. La estrategia de los científicos es ofrecer múltiples infusiones de células T CARmeso al paciente, y si se produce toxicidad, se podría abortar la misma deteniendo las infusiones, porque los CAR basados ​​en ARNm revierten rápidamente a células T normales. Los científicos han encontrado que las CAR temporales que diseñaron son seguros, sin toxicidad fuera del tumor.
June ​​y sus colegas reclutaron a dos pacientes, de edades entre 75 y 81 años, para una primera fase de ensayos clínicos. Uno de los pacientes tenía mesotelioma avanzado, y el otro paciente tenía cáncer de páncreas metastásico que progresó después de fallar la terapia de primera línea. El objetivo de este ensayo fue evaluar la viabilidad y seguridad en la fabricación de las células T CARmeso basados ​​en ARNm. Los investigadores aislaron las células T de los pacientes, los reprodujeron en grandes cantidades en el laboratorio, y los diseñaron para reconocer la mesotelina en células tumorales, utilizando un material biológico llamado ARNm. Después de asegurar la viabilidad y la especificidad de las células modificadas, los investigadores introdujeron las células T de nuevo en sus cuerpos.
Después de recibir tres infusiones de células T CARmeso, el paciente con mesotelioma mostró estabilización de la enfermedad. El paciente con cáncer de páncreas recibió ocho infusiones de células T CARmeso, y el fluido recogido de su abdomen mostró una disminución del 40% en el número de células tumorales que expresan mesotelina.
Ellos tambien encontraron que estas células T CARmeso no sólo tienen una actividad antitumoral, sino también actúan como una vacuna, y desencadenan una respuesta contra el propio tumor del paciente.

PRUEBAN VACUNAS ENCAPSULADAS EN NANOPARTÍCULAS PARA SU ADMINISTRACIÓN DIRECTA EN SUPERFICIES MUCOSAS

Muchos virus y bacterias infectan a los humanos a través de superficies mucosas, como aquellos en los pulmones, el tracto gastrointestinal y el tracto reproductivo. Para ayudar a combatir estos patógenos, los científicos están trabajando en vacunas que pueden establecer una línea de defensa en las superficies mucosas.

Actualmente las vacunas pueden ser administradas a los pulmones a través de un aerosol, pero los pulmones a menudo se deshacen de la vacuna antes de que pueda provocar una respuesta inmune. Para superar esto, los ingenieros del MIT han desarrollado un nuevo tipo de nanopartícula que protege a la vacuna un tiempo suficientemente largo para generar una respuesta inmune fuerte, no sólo en los pulmones, sino también en las superficies mucosas lejanas del sitio de vacunación, tales como el tracto gastrointestinal y reproductivo.
Estas vacunas pueden ayudar a proteger contra la influenza y otros virus respiratorios, o prevenir las enfermedades de transmisión sexual como el VIH, el virus del herpes simple y el virus del papiloma humano, dice Darrell Irvine, profesor del MIT y líder del equipo investigación. Él también está estudiando el uso de las partículas para ofrecer vacunas contra el cáncer y otras enfermedades infecciosas.
Sólo un puñado de vacunas para mucosas han sido aprobadas para uso humano, el ejemplo más conocido es la vacuna contra la polio "Sabin", que se administra por vía oral y se absorbe en el tracto digestivo.

Para crear mejores formas de administración de tales vacunas, Irvine y sus colegas se basaron en una nanopartícula que ellos desarrollaron dos años atrás  Los fragmentos de proteína que componen la vacuna están encerradas en una esfera de varias capas de lípidos que químicamente están unidas la una a la otra, haciendo a las partículas más duraderas en el interior del cuerpo.

Esto permite a las partículas resistir la desintegración una vez que alcanzan los pulmones. Con este embalaje más resistente, la vacuna de proteína permanece en los pulmones el tiempo suficiente para que las células inmunitarias recubran la superficie de los pulmones las agarren y entreguen a las células T. La activación de las células T es un paso crítico para que el sistema inmune forme una memoria de las partículas de la vacuna.
En estudios con ratones, los investigadores encontraron que los antígenos del VIH o cáncer encapsulados en nanopartículas fueron absorbidos por las células inmunes con mucho más éxito que aquellas sin ser encapsuladas en nanopartículas.

El VIH no infecta a los ratones, por lo que para poner a prueba la respuesta inmune generada por las vacunas, los investigadores infectaron los ratones con una versión del vaccinia virus (VV) que fue diseñado para producir la proteína del VIH.

Los ratones vacunados con nanopartículas fueron capaces de contener rápidamente el virus y evitar que se escapen a los pulmones. VV se propaga a los ovarios antes de la infección, pero los investigadores encontraron que el VV en los ovarios de los ratones vacunados con nanopartículas fue indetectable, mientras que las concentraciones virales importantes se encontraron en ratones que recibieron otras formas de la vacuna.

Los ratones que recibieron la vacuna de nanopartículas perdieron una pequeña cantidad de peso después de la infección, pero luego se recuperaron completamente, mientras que era 100 por ciento letal para los ratones que recibieron la vacuna no encapsulada.

Los investigadores también encontraron una fuerte presencia de células T de memoria en las superficies mucosas distantes, incluso en los tractos digestivo y reproductivo. Irvine advierte además que a pesar de que la inmunidad en las mucosas distantes después de la vacunación en una superficie mucosa también se ​​ha visto en los seres humanos, todavía se está indagando si los patrones observados en ratones se reproducen completamente en humanos.

Las partículas también mantienen la promesa para la administración de vacunas contra el cáncer. Para probar esto, los investigadores implantaron en los ratones tumores de melanoma que fueron diseñados para expresar la ovoalbúmina. Tres días más tarde, se vacunaron los ratones con ovoalbúmina. Ellos encontraron que los ratones que recibieron la vacuna en nanopartículas rechazaron por completo los tumores, mientras que los ratones que recibieron la vacuna no recubierta, no lo hicieron.

Otros estudios deben realizarse con tumores más difíciles, dice Irvine. En el futuro, las pruebas con vacunas dirigidas a las proteínas expresadas por las células cancerosas serían necesarias.

LOGRAN REVERTIR EN RATONES LA DESPIGMENTACIÓN QUE CAUSA EL VITÍLIGO EN LA PIEL

La desfiguración de la piel a causa del  vitíligo puede ser invertida utilizando una proteína genéticamente modificada diseñada por investigadores de la Loyola University Chicago’s Stritch School of Medicine.

De acuerdo con el dermatólogo Jeffrey Karaban, quien no está asociado con la investigación, los resultados serían impactantes si un tratamiento consistentemente eficaz utilizando la proteína puede ser producido.

Según Caroline Le Poole, miembro del equipo de investigadores, la investigación hasta ahora se ha limitado a los ratones, pero las pruebas preliminares en muestras de tejido de piel humana también han dado resultados prometedores. Sin embargo, los investigadores esperan obtener la financiación de los ensayos clínicos en humanos.

Le Poole y sus colegas recorrieron los 641 aminoácidos que forman la proteína HSP70i, conocida por jugar un papel vital en la respuesta autoinmune que causa el vitiligo. El trastorno afecta a entre el 0,5 y 0,8 por ciento de la población y se caracteriza por la destrucción de los melanocitos, encargados de la pigmentación de la piel, dejando parches blancos e irregulares con la misma textura que la piel normal.

Le  Poole explica que iniciaron buscando la región de la molécula que sería responsable de la activación del vitíligo y fue allí donde introdujeron una serie de mutaciones para averiguar cuáles tendrían un efecto sobre la respuesta inmune que sigue y cuáles interferían totalmente con la respuesta.

Le Poole inyectó la versión mutada de la proteína en un grupo de ratones de color oscuro que desarrollaron vitíligo, caracterizado por parches blancos distintivos de piel. La proteína mutante sustituyó la proteína normal HSP70i encontrada en los ratones y en cuestión de semanas, el color se restauró completamente.

Le Poole ha estado estudiando el vitíligo y las células productoras de melanina  en la piel, llamadas melanocitos durante más de 20 años y considera sus hallazgos más recientes, un hito en su carrera.

Según los Institutos Nacionales de Salud, el vitíligo parece ocurrir cuando las células inmunitarias destruyen los melanocitos, que producen pigmento, porque el sistema inmunitario del cuerpo las ve como una amenaza, es una predisposición genética pero algunos productos químicos y otros factores ambientales también pueden jugar en él.

Los dermatólogos se basan en una variedad de herramientas para el tratamiento del vitíligo, ninguno de los cuales son soluciones a largo plazo: cremas de esteroides, terapia de luz ultravioleta, vitamina D, e injertos de piel, que puede ser doloroso y costoso.

Le Poole dijo que hay una serie de pasos que se deben tomar antes de que la proteína mutante pueda ser aprobada para el tratamiento comercial, se  tendría que averiguar lo que hace a otras respuestas inmunes o si hay algunos efectos no deseados.

DESCUBREN HONGOS CUYAS NANOPARTÍCULAS PODRÍAN CURAR EL CÁNCER

Las nanopartículas producidas por el hongo Arthrobotrys oligospora pueden estimular el sistema inmune y matar los tumores,según una investigación liderada por Mingjun Zhang, profesor asociado de Ingeniería Biomédica en la Universidad de Tennessee, Estados Unidos.

Los investigadores principales, Zhang y su colega Yongzhong Wang, estaban examinando el mecanismo de captura de A. oligospora en las lombrices cuando descubrieron que el hongo segrega nanocompuestos constituidos por nanopartículas altamente uniformes, que son partículas pequeñas que han demostrado ser importantes en terapias contra el cáncer.

Las nanopartículas de origen natural han atraído el interés creciente de la comunidad científica para su biocompatibilidad. Debido a su gran superficie y volumen, las nanopartículas han demostrado unas propiedades ópticas, térmicas y electrónicas. Además, su pequeño tamaño les permite cruzar fácilmente las membranas celulares, un requisito esencial para la terapia contra el cáncer.

Los investigadores estudiaron el potencial de las nanopartículas fúngicas como un estimulante para el sistema inmune y descubrieron en un estudio 'in vitro' que las nanopartículas activan la secreción de un estimulante del sistema inmune dentro de una línea de glóbulos blancos. Además, las estudiaron como agentes antitumorales utilizando dos líneas de células tumorales y descubrieron que las nanopartículas matan las células cancerosas.

Según Zhang, la naturaleza se enfrenta a muchas enfermedades, y ofrece mecanismos para curarse como resultado de la evolución, así que las nanoestructuras basadas en la naturaleza poseen una diversidad sin fin, que ofrece nuevas soluciones para aplicaciones terapéuticas. "Este estudio podría ser la entrada a una mina de oro de nuevos materiales para el tratamiento de cánceres", añade el director de la investigación, quien destaca la relevancia de mirar a la naturaleza para innovar en el tratamiento de la enfermedad.