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La carrera por las vacunas, una razón de ser para IrsiCaixa

Posteado por CaixaCiencia el 28/04/2020

A pesar de la enorme complejidad que supone superar el reto de las nuevas enfermedades emergentes, la experiencia acumulada en epidemias y pandemias anteriores nos permite comprender mejor cómo funciona el sistema inmunitario y cómo estudiar los patógenos que nos amenazan. IrsiCaixa, centro impulsado por la Fundación ”la Caixa”, que lleva 25 años estudiando el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), no solo lidera estudios para acabar con el sida, sino también contra la pandemia de la COVID-19, entre otros.


El Dr. Julián Blanco en las instalaciones de IrsiCaixa. Crédito: IrsiCaixa.

Con motivo de la Semana Mundial de la Inmunización, hablamos con Julià Blanco, investigador principal del Grupo de Virología e Inmunología Celular de IrsiCaixa, de la enorme complejidad que implica mejorar la inmunización, pero también de los logros conseguidos y los retos que nos quedan todavía por delante.

Después de 25 años luchando contra el VIH, IrsiCaixa se ha convertido en un centro de referencia no solo para estudiar este virus, sino muchos otros.

El virus del sida ha sido el peor de los enemigos posibles, porque muta mucho, y eso complica el diseño de una vacuna y nos ha obligado a desarrollar estrategias nuevas. Pero, gracias a esas estrategias, ahora podemos también trabajar con otros virus, como el SARS-CoV-2 o como el virus del papiloma humano, por poner solo dos ejemplos.

¿Qué estrategias son?

Hemos estudiado muy profundamente cuáles eran las respuestas inmunitarias de los pacientes. Después, hemos analizado cuáles de esas respuestas eran protectoras y cuáles no. Porque, a veces, las respuestas de nuestro cuerpo son tan agresivas que nos perjudican a nosotros. Es lo que ocurre, por ejemplo, con la COVID-19, que provoca una respuesta inflamatoria tan fuerte que los pulmones colapsan. Por lo tanto, identificar las respuestas inmunes protectoras es fundamental para lograr estrategias que nos permitan reforzar la inmunidad. Y, por último, la tercera estrategia que hemos desarrollado ha sido determinar los anticuerpos capaces de identificar las partes constantes del virus, que son las que no mutan. Esos anticuerpos son, de esta forma, los que pueden luchar de forma eficaz contra él.

En el caso del VIH, como decía, las partes constantes del virus son escasas, ¿no?

Sí. Identificar esos anticuerpos ha llevado mucho tiempo. De hecho, comenzamos a buscarlos hace casi 40 años, antes de que IrsiCaixa existiese. Pero, afortunadamente, estas dianas ahora ya están identificadas en el caso del VIH. Por fin conocemos las respuestas inmunitarias protectoras y los anticuerpos específicos eficaces contra el virus. Ambos se estudian de forma complementaria y estamos cada vez más cerca de encontrar dos vacunas contra el sida.

¿Dos vacunas en vez de una?

Sí. Por un lado, una vacuna terapéutica, que permitirá a las personas infectadas por el virus reforzar su sistema inmunitario. Se basa en el estudio previo de la respuesta inmunitaria, realizado en IrsiCaixa por Christian Brander, que ha permitido seleccionar los linfocitos T citotóxicos más protectores. Con esta vacuna, esperamos que ya no sea necesario que los pacientes tomen fármacos antirretrovirales como tratamiento. Ya se están realizando ensayos clínicos con humanos. Obtener esta vacuna es un hito muy importante. En otros centros también se trabaja en este tipo de vacuna, pero la nuestra es una estrategia que está ya muy avanzada.
Otra vacuna en la que trabajamos es la profiláctica o preventiva, que evite que las personas sanas se infecten. Este tipo de vacuna sería especialmente importante en lugares donde todavía se producen muchas infecciones, como en África. El virus muta mucho, como decía, y eso es lo que hace más difícil diseñarla. En IrsiCaixa estamos probando nuestros diseños en modelos animales y esperamos tenerla en cinco o diez años. Pero, gracias a las nuevas tecnologías, la comunidad científica es mucho más optimista de lo que era antes.

¿Qué nuevas tecnologías se utilizan?

Nosotros utilizamos lo que se llama una “plataforma de vacunas”, que es una estructura molecular de forma esférica. También se conoce como VLP, que significa ‘Virus-Like-Particles’. Son partículas similares a virus a las que se les pueden unir estas partes constantes del VIH. Una vez hecho esto, se inyectan en modelos animales, provocando una respuesta inmunitaria que nosotros evaluamos para ver si es o no efectiva. Lo interesante de las VLP es que no solo sirven para estudiar la respuesta a diferentes partes del VIH, sino que las podemos utilizar para estudiar cómo inmunizarnos frente a otros patógenos.

Por ejemplo, sirven para desarrollar una vacuna contra el Treponema, el parásito causante de la sífilis. Este es un proyecto en el que colaboran Oriol Mitjà y el investigador de IrsiCaixa Jorge Carrillo, que también está haciendo ensayos para la COVID-19. La sífilis es una enfermedad que no genera una respuesta inmune fuerte, así que hemos de ayudar a nuestro sistema inmunitario a través de una vacuna. También estamos utilizando las VLP unidas a la proteína S del SARS-CoV-2, responsable de la COVID-19, para estudiar nuestra respuesta inmunitaria contra él y diseñar así una vacuna contra la enfermedad. Y, además, las VLP se pueden usar para fabricar vacunas contra ciertos tipos de tumores.

¿Cómo se puede diseñar una vacuna contra el cáncer?

Nosotros partimos de un hecho concreto. Sabemos que la vacuna contra la tuberculosis, que consiste en una versión atenuada de la micobacteria que provoca la enfermedad, produce una respuesta inmunitaria que permite combatir el cáncer de vejiga. No se conoce por qué ocurre esto, cuál es el mecanismo inmunológico que hay detrás, pero Cecilia Cabrera lo está estudiando en IrsiCaixa. Es fundamental descubrirlo porque, si lo comprendemos, podremos aplicarlo también a otros tumores. Hay que tener en cuenta que el sistema inmune tiene un papel importantísimo en el control de las células tumorales. Lo que ocurre con el cáncer es parecido a lo que pasa con el VIH, que hay muchísima variabilidad. Cada tumor es diferente. Así que nuestra idea es diseñar vacunas personalizadas para cada tumor.

Tenemos que identificar los mecanismos moleculares del tumor, cuáles son sus mutaciones específicas, seleccionar aquellas que servirán mejor para “educar” al sistema inmune, construir proteínas que contengan estas mutaciones, añadirlas a las VLP, introducir las VLP en los modelos animales y observar qué respuestas generan. No somos los únicos que empleamos este tipo de enfoque terapéutico, pero tenemos mucha experiencia en virología, inmunología y recientemente hemos incorporado a Leticia de Mattos-Arruda para aportar la experiencia en oncología, de forma que en este momento IrsiCaixa puede avanzar con rapidez combinando todo este conocimiento.

Aparte de las VLP, ¿hay alguna otra herramienta esencial para crear vacunas?

Sí, dos herramientas esenciales. Una son los ensayos animales. En nuestro caso colaboramos con el Centre de Recerca en Sanitat Animal (CreSA) del Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias, cuyas instalaciones son únicas en Cataluña. Nos permiten valorar las respuestas inmunitarias en animales ante el diseño de nuestras vacunas antes de llevarlas a ensayos humanos.

La otra es el poder computacional de centros como el Barcelona Supercomputing Center (BSC), que nos está permitiendo analizar cómo son las estructuras de las proteínas víricas. Las proteínas están constituidas por miles de átomos y cada átomo se mueve, así que simular el movimiento de una molécula es un proceso muy complejo que requiere de una gran capacidad de computación. Se hacen modelos 3D de estas proteínas, lo que se conoce como simulaciones, y también se simula cómo interaccionan los anticuerpos con ellas. Todo esto ayuda muchísimo para desarrollar vacunas. Es lo que hemos hecho con el VIH y lo que estamos haciendo ahora con la COVID-19.

El VIH ha sido, pues, un aprendizaje fundamental para combatir ahora la COVID-19.

Sí. Además de buscar fármacos y anticuerpos específicos contra esta nueva enfermedad, queremos buscar una vacuna porque resulta que el VIH y el SARS-CoV-2, a pesar de ser virus muy diferentes, tienen proteínas externas que funcionan de forma muy parecida. El mecanismo de acción que utilizan es relativamente similar. Por lo tanto, usamos las mismas técnicas y con más rapidez. También utilizamos otros mecanismos moleculares que son parecidos en distintos virus para buscar fármacos. Por ejemplo, el equipo de Nuria Izquierdo-Useros y Javier Martínez-Picado ha identificado un receptor específico llamado Siglec-1, que se expresa en las células dendríticas, que son células involucradas en la respuesta inmune, que utilizan distintos virus, entre ellos el ébola, el VIH y el SARS-Co-V, para diseminarse por el cuerpo. Estamos probando inhibidores de este receptor. Si lográsemos inhibirlo, podríamos utilizar el mismo fármaco para combatir todas estas enfermedades con un mismo tipo de tratamiento.

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