Científicos en busca de una vacuna contra el sida

En un nuevo estudio, un equipo liderado por científicos estadounidenses, rastreó cómo una familia de anticuerpos del sistema inmunológico que se unen y neutralizan el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) se desarrollan con el tiempo.

La investigación muestra cómo una vacuna futura contra el sida podría activar el sistema inmune para producir estos anticuerpos con mayor eficacia.

   «Si se pudiera producir estos anticuerpos a través de la vacunación, sería un comienzo realmente fantástico para la prevención del VIH», afirma Ian Wilson, profesor de Biología Estructural y presidente del Departamento de Biología Integrativa Estructural y Computacional en TSRI y autor de esta investigación, que se publica este martes en la revista ‘Immunity’.

   En el campo de entrenamiento, se necesita tiempo para que los soldados perfeccionen su respuesta frente a una amenaza específica. Del mismo modo, hace falta tiempo para que las células del sistema inmunológico identifiquen los puntos débiles de un virus particular y alisten anticuerpos que muten, afinando sus estructuras para una mejor unión a y neutralización del virus.

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   En el caso de una familia de anticuerpos que se dirigen a VIH conocidos como PGT121, se tarda alrededor de dos años en que los anticuerpos maduren lo suficiente para combatir contra el VIH. Aunque que este periodo es demasiado largo para que resulte eficaz en la prevención de la infección, la existencia de estos anticuerpos inspiró a los científicos para tratar de encontrar formas de aprovechar su poder en una vacuna.

   En el nuevo estudio, los científicos analizaron las primeras etapas de desarrollo en la familia PGT121, específicamente en las ramas PGT122 y PGT124. Estos anticuerpos llamaron la atención de los investigadores porque son «ampliamente neutralizantes», lo que significa que pueden detener muchas cepas del virus que mutan rápidamente. También tienen la habilidad especial de apuntar a una pieza de la maquinaria viral llamada glucoproteína de la envoltura del VIH, que permite al virus unirse y penetrar en las células anfitrionas.

   Mediante el uso de técnicas de imagen de alta resolución, los investigadores trazaron las estructuras de estos anticuerpos, unidos con la glucoproteína de la envoltura del VIH, en selectos puntos en el proceso de formación. De esta forma, encontraron que las diferentes ramas de anticuerpos desarrollan distintas estrategias para evitar las defensas del VIH.

   El principal obstáculo de los anticuerpos es el escudo glicano del VIH, una capa de azúcar que se encuentra en la glucoproteína de la envoltura del VIH, que lo protege de los ataques de anticuerpos del cuerpo. «El virus está siempre tratando de escapar del sistema inmune y el sistema inmune a través de anticuerpos trata de ir tras él», relata Fernando Garcés, investigador asociado en TSRI y primer autor del nuevo estudio.

   «Lo que hace a la familia de anticuerpos PGT121 tan especial –añade– es que ha encontrado la forma de contraatacar al virus, mientras que muchas otras familias de anticuerpos no». Las imágenes en el nuevo estudio mostraron que la familia PGT121 de anticuerpos comienza su ataque mediante el acaparamiento de uno de los glicanos, (llamado glicano N332), así como un segmento corto de la glucoproteína de la envoltura del VIH (llamado el motivo GDIR), convirtiéndolos en parejas de unión.

   A partir de ahí, los investigadores observaron que los anticuerpos de esta familia desarrollan estrategias ligeramente diferentes. Mientras que los anticuerpos de la rama PGT122 mutan para enfrentarse a otros glicanos circundantes (glicanos N137), la rama PGT124 parece hacer lo mismo, pero luego elude otros elementos del escudo de glicano (glicanos N137) girando e inclinándose para dirigirse a la glucoproteína de la envoltura del VIH por debajo.

   Curiosamente, si los investigadores eliminan el glicano N137 del VIH, los anticuerpos se comportan de inmediato como anticuerpos bien entrenados y no requieren de un periodo de entrenamiento de dos años. «Eso sugiere posibles estrategias de cómo se podrían obtener esos anticuerpos a través de la vacunación», plantea Wilson. Si los científicos pueden diseñar una molécula que carezca de este glicano N137, podrían conseguir provocar una respuesta de anticuerpos más rápida.

   Una vez que se ha activado la respuesta de los anticuerpos, podrían añadir este glicano y tratar de madurar el anticuerpo contra la forma más natural del virus. El nuevo estudio también mostró una imagen mejor en 3D de la proteína de la envoltura del VIH, un «mapa» detallado de las últimas piezas de la estructura del VIH que ayudará a los investigadores a diseñar vacunas contra el VIH.

   «El mensaje es que realmente hay que realizar un seguimiento de la evolución del anticuerpo y el antígeno [el objetivo de un virus] con el fin de entender cómo la respuesta inmune ataca al VIH», afirma Wilson.

 

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