Resultados prometedores con una vacuna de nanopartículas frente a la tuberculosis

Enero 13, 2017

La tuberculosis es una enfermedad infecciosa causada por la bacteria ‘Mycobacterium tuberculosis’ que, aun descrita por Robert Koch ya en 1882, sigue asociándose a una gran mortalidad. No en vano, y con 1,8 millones de decesos en 2015, año en el que el número de afectados se elevó hasta los 10,4 millones, la tuberculosis sigue siendo la principal causa de deceso por cualquier enfermedad infecciosa. Y es que las grandes inversiones en investigación para lograr su prevención tan solo han posibilitado el desarrollo de una vacuna –hace casi ya un siglo, en 1921– que, además, no es muy eficaz. De hecho, provoca la aparición de la enfermedad en los pacientes inmunocomprometidos. Sin embargo, investigadores de la compañía AgResearch en Palmerston North (Nueva Zelanda) podrían haber logrado un avance muy significativo para revertir esta situación.

Concretamente, el estudio, publicado en la revista «Applied and Environmental Microbiology», muestra la eficacia de una nueva vacuna de nanopartículas a la hora de provomer la respuesta inmune del huésped frente a los antígenos de la tuberculosis. O así sucede, cuando menos, en modelos animales –ratones.

El objetivo de cualquier vacuna profiláctica es ‘presentar’ los antígenos de un patógeno –en este caso, ‘M. tuberculosis’– al sistema inmune del huésped para que genere anticuerpos frente a los mismos. Así, y en caso de una posterior infección, el organismo ya estará dotado con las armas para combatirla. Y en este contexto, ¿cuál es la principal novedad que presenta esta vacuna? Pues que utiliza unas nanopartículas esféricas denominadas ‘bio-beads’ para mostrar los antígenos de la bacteria de la tuberculosis al sistema inmunitario.

Los ‘bio-beads’ son poliésteres con forma esférica y ensamblados de manera natural por algunas bacterias, entre otras, la ‘Escherichia coli’. Sin embargo, estas nanopartículas o ‘bio-beads’ no son producidos por las bacterias del género ‘Mycobacterium’ –o ‘micobacterias’–, por lo que los investigadores han tenido que desarrollarlos de forma artificial para que contengan los antígenos micobacterianos –tanto de ‘M. tuberculosis’ como ‘M. bovis’.

En un estudio previo, los autores descubrieron que los antígenos micobacterianos presentes en los ‘bio-beads’ podían inducir una respuesta inmune en modelos animales –ratones–. Como explica Axel Heiser, director de la nueva investigación, «los ‘bio-beads’ eran producidos por ‘E. coli’. Y lo que observamos en estos experimentos era que, junto a los antígenos de la tuberculosis, las proteínas de ‘E. coli’ también se adherían a las superficies de los ‘bio-beads’. Por tanto, y a partir de estos hallazgos, nos planteamos la posibilidad de que estas proteínas también funcionara como antígenos. Por tanto, el objetivo era producir ‘bio-beads’ no a partir de ‘E. coli’, sino de micobacterias, para que así portaran antígenos micobacterianos en sus superficies, incluidos aquellos antígenos aún no descubiertos que podrían tener el potencial de inducir una inmunidad protectora. Y a todo ello se unirían los antígenos de ‘M. tuberculosis’ y de ‘M. bovis’ que añadiríamos de forma deliberada a los ‘bio-beads’, lo que potenciaría la respuesta inmune a la vacuna».

En definitiva, el objetivo parecía claro: crear las nanopartículas o ‘bio-beads’ a partir de micobacterias. El problema es que, contrariamente a como sucede en el caso de ‘E. coli’, las bacterias del género ‘Mycobacterium’ carecen de las enzimas necesarias para ensamblar los ‘bio-beads’. Entonces, ¿cuál podría ser la posible solución? Pues utilizar técnicas de ingeniería genética para diseñar una micobacteria con las enzimas para producir ‘bio-beads’. Y para más seguridad, emplearon la micobacteria ‘M. smegmatis’, que al contrario que sus compañeras de género no causa la tuberculosis.

Es más; diseñada la micobacteria capaz de formar las nanopartículas, el siguiente paso fue «matarla y romperla para purificar los ‘bio-beads’. De esta manera obtenemos unas nanopartículas completamente naturales. Y además, han demostrado ser biodegradables», apunta Axel Heiser.

Pero, además de extremadamente complicadas, ¿estas vacunas con ‘bio-beads’ de micobacterias son eficaces a la hora de inmunizar frente a la tuberculosis? Pues sí, cuando menos en modelos animales –ratones.

Como refiere el director de la investigación, «finalmente, utilizamos estos ‘bio-beads’ para vacunar a los ratones y evaluamos la respuesta inmune de los animales. Y lo que observamos fueron evidencias de una inmunidad celular con el potencial para proteger frente a la tuberculosis. Así, deben llevarse a cabo estudios en los que se contemple la vacunación seguida de la infección por la tuberculosis para evaluar esta protección. Y asimismo, para desarrollar métodos más eficientes de producción y purificación de la vacuna».

Por tanto, aún habrá que esperar. Pero como concluye Axel Heiser, «los ‘bio-beads’ micobacterianos ofrecen una nueva plataforma para la combinación de un gran repertorio de antígenos, comparable al que se utiliza en las vacunas vivas. Además, nuestro método se asocia a una elevada seguridad dado que utiliza material no infeccioso y carece de todo material genético».

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