Una vacuna para gobernarlos a todos

La pandemia está en su peor momento, a nivel mundial, y los ojos de los expertos están entrenados en el papel de las nuevas variantes. Las oleadas catastróficas están arrasando lugares donde algunos pensaban que los días más oscuros ya estaban terminados. En la India, donde los hospitales se están quedando sin oxígeno y los casos de COVID-19 están aumentando exponencialmente, los funcionarios están preocupados por una versión de “doble mutante” del SARS-CoV-2 llamada B.1.167. En Brasil, donde más de 2.500 personas mueren todos los días, el gobierno está instando a las personas a no quedarse embarazadas por temor a variantes como P.1.Y tales variantes están dando lugar a más variantes, ya que las mutaciones se superponen a las mutaciones.

Las posibles implicaciones de esta evolución viral son profundas. El mes pasado, los CDC de Estados Unidos lanzaron un sistema de tres niveles para guiar en la priorización de los riesgos emergentes. Una “variante de interés” es una cepa especialmente peligrosa que aún no se ha extendido ampliamente. Si lo hace, se eleva una “variante de preocupación”. Actualmente circulan cinco variantes preocupantes en los EE. UU. (B.1.1.7, B.1.351, P.1, B.1.427 y B.1.429). Por último, por encima de esta categoría se encuentran las más siniestras: “variantes de gran consecuencia”. Estos pueden evadir las pruebas y tratamientos de COVID-19, e incluso escapar de las vacunas existentes.El mundo no tiene ninguna de esas variantes, que conocemos. Al menos no todavía.

A medida que el virus continúa propagándose salvajemente por todo el mundo (en este punto, se identifican 5 millones de nuevas infecciones cada semana), es inevitable que haya más mutaciones. En un intento por adelantarse a esto, a principios de este mes, la Casa Blanca anunció una inversión de $ 1.7 mil millones en la vigilancia del genoma viral. Al mapear constantemente las mutaciones y las nuevas variantes a medida que surgen, quizás se podrían evitar sus peores efectos. Al mismo tiempo, diseñar contramedidas para cada una puede terminar siendo como perseguir el horizonte: cuando hayamos llegado a comprender todo el potencial de una variante, es posible que contenerla ya no sea posible.Mientras tanto, puede que ya se esté afianzando otro, aún más problemático. Rastrear y reaccionar a variantes individuales es un desafío tan enorme que algunos expertos creen que necesitamos un enfoque más integral, y pronto. “En lugar de jugar al whack-a-mole con cada nueva variante problemática”, me dijo Anthony Fauci la semana pasada, “tiene sentido para mí usar todas nuestras capacidades para realmente optar por una vacuna universal contra el SARS-CoV-2” . Es decir, uno que pueda protegernos sin importar en qué dirección vaya este virus, estableciendo al menos una inmunidad parcial a cualquier variante que pueda surgir. “Si no lo hacemos, estaremos constantemente persiguiendo cosas, en el lugar de sacarlas de la mesa”.Decenas de equipos de investigación ya han asumido el desafío y cumplirlo está a su alcance. Pero hacerlo sería solo el comienzo. “Una vacuna universal contra el SARS-CoV-2 es el primer paso”, dijo Fauci. El segundo paso sería una vacuna universal contra el coronavirus , capaz de protegernos no solo del SARS-CoV-2 en todas sus formas, sino también de la inevitable aparición de nuevos y diferentes coronavirus que podrían causar futuras pandemias. La carrera para crear una vacuna de este tipo puede resultar una de las grandes hazañas de una generación. El problema básico es que nuestras células piensan que un coronavirus es su amigo.Cada partícula viral está recubierta de proteínas, denominadas proteínas de “espiga” (aunque se parecen más a cetros o conos de helado mohosos). La punta de cada uno se parece engañosamente a una molécula de señalización humana normal, por lo que una célula sana se une a la punta como de costumbre. Ese es su último error. Luego, el virus arranca la parte superior de su pico, hunde el resto a través de la superficie de la célula e inyecta su ARN. Ahora puede usar la célula para hacer millones de copias de sí mismo, que eventualmente explotan, dejando la célula muerta. Por más tortuoso que sea el pico, también es un excelente objetivo para las vacunas.Todas las formas en que el virus SARS-CoV-2 ha puesto al mundo de rodillas, y toda la ruina que pueden traer sus mutaciones, incluyen con una proteína submicroscópica.Las vacunas actuales enseñan a las células inmunitarias a reconocer la proteína de pico, de modo que pueda unirse y neutralizarse antes de que empale nuestras células.Pero el pico es ligeramente diferente en cada variante. “Las vacunas actuales se basan en el código genético de la cepa original que se encuentra en Wuhan”, explica Pamela Bjorkman , profesora de bioingeniería en Caltech. Esta cepa exacta ya no está en circulación, por lo que las vacunas ya son ligeramente imperfectos para las variantes que muchos de nosotros podemos encontrar. En este punto, los cambios en la proteína de pico no son tan dramáticos como para hacer que las vacunas de primera generación sean ineficaces, dice Bjorkman, “pero eso no necesariamente se mantendrá ya que el virus continúa mutando”.

El desafío, entonces, es crear una vacuna que anticipe tales cambios, enseñando al sistema inmunológico a reconocer y combatir variantes que quizás ni siquiera existan todavía. Un enfoque potencialmente poderoso sería apuntar a una parte de la proteína de pico que no evoluciona tan rápido como las demás. En la Universidad de Texas en Austin, el laboratorio de Jason McLellan se ha centrado en el tallo de la proteína de pico SARS-CoV-2, que no muta con tanta frecuencia como la punta. En teoría, una vacuna que enseña al sistema inmunológico a reconocer el tallo induciría protección contra muchas o incluso todas las variantes a la vez, siempre que sigan compartiendo este tallo similar. Sin embargo, en la práctica, los anticuerpos contra el tallo de la espiga pueden tener problemas para reconocer y unirse a su objetivo si está escondido en la estructura de la proteína.El laboratorio de Bjorkman ha estado trabajando en otra solución, una que está garantizada para generar una respuesta inmune: una vacuna que lleva varias versiones diferentes de la parte del pico que se une a las células humanas. Este surtido se puede colocar en pequeños esqueletos sintéticos, que constituyen “nanopartículas de mosaico”. Cuando El equipo de Bjorkman inyectó una Ratones ONU prototipo de vacuna de cepas Múltiples El año Pasado, encontraron Que producía Anticuerpos contra TODAS LAS Formas de protein de pico Que habia en el mosaico.Un enfoque relacionado es comenzar con ARNm, tal como lo hacen las vacunas Pfizer y Moderna. Pero en lugar de incluir el código de una sola cepa, podría unir el ARNm que codifica muchos sitios de unión de proteínas de punta diferentes, incluidas las mutaciones comunes que se observan en variantes peligrosas. David Martínez, de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, y sus colegas informaron recientemente sobre experimentos prometedores en ratones (su trabajo está en revisión) con ARNm de diferentes coronavirus, soldado en una vacuna de ARNm de “pico quimérico”. Cuando se administró a ratones, la vacuna híbrida generó anticuerpos contra múltiples proteínas de pico, incluida la asociada con una variante clave de preocupación en los EE. UU.Para hacer una vacuna universal contra el SARS-CoV-2 que brinde protección a largo plazo, es posible que debamos pensar más allá del pico, dice Baozhong Wang , biólogo de la Universidad Estatal de Georgia. “Los anticuerpos amplios y neutralizantes para las áreas conservadas en la proteína de pico son importantes, pero no la solución completa”, dice Wang. Las respuestas de las células T en los pulmones también serán cruciales, porque catalogan los recuerdos de patógenos virales respiratorios pasados. Estas respuestas son inducidas predominantemente por proteínas dentro del virus, explica Wang, como las nucleoproteínas y enzimas que lo ayudan a reproducirse, en lugar de su pico. Su enfoque consiste en cargar una nanopartícula con partes de diferentes proteínas de pico.Fauci cree que muchas de estas ideas podrían tener éxito y que una vacuna universal contra el SARS-CoV-2 incluso podría estar disponible antes de que termine la pandemia. Ha pasado años trabajando en una vacuna que se dirige a una región conservada del virus de la influenza, con el objetivo similar de proteger contra todas las posibles cepas de la influenza. El proyecto aún no ha tenido éxito. (Incluso nuestras vacunas contra la influenza estacional no son especialmente confiables, con una efectividad promedio de alrededor del 50 por ciento ). Pero el SARS-CoV-2 plantea menos obstáculos, dijo, porque su genoma es más simple que el de la influenza y menos propenso a la mutación.* Martínez está de acuerdo: por muy mala que sea esta pandemia, dice, en este sentido genético, “tuve mucha suerte”.

“Este virus se va a quedar por un par de años más antes de que el mundo lo reprima, si tenemos suerte”, me dijo Fauci. “No puedo garantizar que dispongamos de una vacuna universal para este virus, pero ciertamente la necesitamos para el próximo”. Una vacuna universal contra el SARS-CoV-2 puede resultar necesaria para poner fin a esta pandemia. También es posible que la generación actual de vacunas contra el SARS-CoV-2 se mantenga bastante bien , y solo necesitaremos un refuerzo básico aquí y allá. Pero incluso cuando se haya suprimido este coronavirus en particular, todavía tendremos que encontrar una manera de protegernos contra otros que están al acecho. Se estima que miles de patógenos relacionados circulan entre varias especies no humanas, y algunas podrían dar el salto hacia nosotros en cualquier momento. Solo en los últimos 18 años, tres coronavirus han causado enfermedades humanas devastadoras (SARS, MERS y COVID-19). “No se trata de si surge otro coronavirus pandémico, sino de cuándo ”, dice Martínez. Bjorkman comparte esta certeza. “Este no será el último”, dice. “Vamos a tener SARS-CoV-3 y SARS-CoV-4. Todo el mundo decía esto antes de la pandemia actual. La mayor parte del mundo los ignoró. Hacerlo de nuevo sería realmente enterrar la cabeza en la arena “.La tecnología ya existe para crear una vacuna que proteja a los humanos de muchos coronavirus a la vez. Vacunar contra todos ellos es un desafío más elaborado que enfrentarse a uno o unos pocos, pero hipotéticamente posible. Sin embargo, no es probable que la vacuna más amplia provenga del descubrimiento de una sola región conservada de la proteína de pico que comparten todos los coronavirus y que también estimula de manera confiable nuestro sistema inmunológico. Esto sería algo así como encontrar un lugar que explote toda la Estrella de la Muerte, un poco demasiado fácil. Pero podríamos encontrar una variedad de regiones conservadas con frecuencia que aparecen en muchos coronavirus.El acto de cargar múltiples objetivos en una vacuna no es difícil, según Bjorkman. Los postdoctorados en su laboratorio pueden crear rápidamente las proteínas en la cabeza del pico y unirlas a nanopartículas. “Son realmente fáciles de hacer”, dice con modestia. El desafío central es saber qué objetivos incluir y garantizar el sistema inmunológico de manera efectiva.

“El problema real es comprender mejor el universo de los coronavirus”, dice Wayne Koff , bioquímico y director del Proyecto de Vacunas Humanas. En teoría, es posible conocer los principales cambios en el genoma viral que sea más probable que se propaguen de manera amplia y devastadora en los seres humanos, de modo que nuestros cuerpos puedan desarrollar al menos un reconocimiento parcial de cualquier nuevo coronavirus peligroso que pueda surgir: “Lo que somos especialmente que nos preocupan son los coronavirus que ni siquiera conocemos todavía”.

Koff cree que podemos descubrir qué características o mutaciones comunes podrían permitir tal vacuna, ya que entendemos el árbol genealógico del coronavirus a un nivel cada vez más granular. “Si los ecologistas de animales pueden recopilar suficientes datos del campo, se crea un algoritmo para encontrar las que tienen el mayor para saltar especies, y luego las que matarían a la gente”, dice. En su visión, la supercomputación y los avances en el aprendizaje automático y el modelado acelerarían el proceso predictivo.

El proyecto para crear una vacuna contra el coronavirus verdaderamente universal encapsularía una variedad de disciplinas: biología celular y de sistemas, inmunología, genética, inteligencia artificial y modelado estructural, por nombrar algunas. Entonces, la coalición para lograr esto debería ser amplia, dice Koff. La inversión estadounidense en rastrear genomas virales podría crear una pequeña parte de la infraestructura necesaria para rastrear muchos otros virus. Se necesitarán esfuerzos similares en todo el mundo para mantenerse al tanto de los mapas virales en constante cambio. Koff estima que los gobiernos de las naciones del G7 tendrían que unirse con el sector privado, la Organización Mundial de la Salud y organizaciones sin fines de lucro como la Fundación Bill y Melinda Gates para que el sistema funcione.

Fuente:

Hamblin, J. (29 de abril de 2021). Encontrar la vacuna universal contra el coronavirus. Recuperado 3 de mayo de 2021, de https://www.theatlantic.com/science/archive/2021/04/finding-universal-coronavirus-vaccine/618701/

Observatorio Tecnológico de Hidalgo

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