Nuevos anticuerpos prometedores contra el SARS-CoV-2
La escisión probará los nanobodies en estudios clínicos
Un equipo internacional de investigación dirigido por la Universidad de Bonn (Alemania) ha identificado y desarrollado nuevos fragmentos de anticuerpos contra el coronavirus-2 del SARS. Estos "nanobodies" son mucho más pequeños que los anticuerpos clásicos. Por lo tanto, penetran mejor en el tejido y pueden producirse más fácilmente en grandes cantidades. Los investigadores del Hospital Universitario de Bonn también han combinado los nanoborros en moléculas que pueden ser particularmente eficaces. Éstas atacan diferentes partes del virus simultáneamente. El enfoque podría evitar que el patógeno evada el agente activo a través de mutaciones. Los resultados se publican en la revista Science.
Placas de cultivo celular con células teñidas, en las que se puede cuantificar la replicación del virus por los "agujeros" que la infección de virus causa en el césped celular.
© Volker Lannert/Uni Bonn
Los anticuerpos son un arma importante en la defensa del sistema inmunológico contra las infecciones. Se unen a las estructuras superficiales de las bacterias o virus y evitan su replicación. Por lo tanto, una estrategia en la lucha contra las enfermedades es producir anticuerpos efectivos en grandes cantidades e inyectarlos en los pacientes. El presidente saliente de los EE.UU., Donald Trump, probablemente debe su rápida recuperación a este método. Sin embargo, los anticuerpos utilizados para tratarlo tienen una estructura compleja, no penetran muy profundamente en el tejido y pueden causar complicaciones no deseadas. Además, producir anticuerpos es difícil y lleva mucho tiempo. Por lo tanto, es probable que no sean adecuados para su uso generalizado.
La producción masiva en levaduras o bacterias
"Nos centramos en otro grupo de moléculas, los nanobodies", explica el Dr. Florian Schmidt, que dirige un grupo Emmy Noether sobre este prometedor nuevo campo de investigación en el Instituto de Inmunidad Innata de la Universidad de Bonn. "Los nanobodies son fragmentos de anticuerpos tan simples que pueden ser producidos por bacterias o levaduras, lo cual es menos costoso".
Sin embargo, el sistema inmunológico produce un número casi infinito de diferentes anticuerpos, y todos ellos reconocen diferentes estructuras diana. Sólo muy pocos de ellos son, por ejemplo, capaces de derrotar al coronavirus del SARS-2. Encontrar estos anticuerpos es como buscar un solo grano de arena en la costa báltica de Alemania. "Primero inyectamos una proteína de superficie del coronavirus en una alpaca y una llama", explica Schmidt. "Su sistema inmunológico produce entonces principalmente anticuerpos dirigidos contra este virus. Además de los anticuerpos normales complejos, las llamas y las alpacas también producen una variante de anticuerpo más simple que puede servir como base para los nanobodies."
Unas semanas más tarde, los investigadores tomaron una muestra de sangre de los animales, de la que extrajeron la información genética de los anticuerpos producidos. Esta "biblioteca" todavía contenía millones de planos de construcción diferentes. En un complejo proceso, extrajeron aquellos que reconocen una importante estructura en la superficie del coronavirus, la proteína spike. "En total obtuvimos docenas de nanobodies, que luego analizamos más a fondo", explica el Dr. Paul-Albert König, jefe de la Core Facility Nanobodies de la Facultad de Medicina de la Universidad de Bonn y autor principal del estudio.
Cuatro de los varios millones de
Cuatro moléculas demostraron ser efectivas contra el patógeno en cultivos celulares. "Utilizando estructuras de rayos X y análisis de microscopía electrónica, fuimos capaces de mostrar cómo interactúan con la proteína punta del virus", explica König. Este trabajo se realizó en los grupos de investigación en torno a Martin Hällberg (Karolinska Institutet, Suecia) y Nicholas Wu, así como Ian Wilson (Scripps Research Institute, EE.UU.). La proteína de punta es crucial para la infección: Actúa como un cierre de velcro con el que el patógeno se adhiere a la célula atacada. A continuación, el velcro cambia su estructura: Descarta el componente que es importante para la adhesión y media la fusión de la envoltura del virus con la célula. "Los nanocomponentes también parecen desencadenar este cambio estructural antes de que el virus se encuentre con su célula objetivo, un modo de acción inesperado y novedoso", dice König. "Es probable que el cambio sea irreversible; por lo tanto, el virus ya no es capaz de unirse a las células huéspedes e infectarlas".
Los investigadores también explotan otra importante ventaja de los nanoborros sobre los anticuerpos: Su estructura simple permite combinaciones sencillas para formar moléculas que pueden ser varios cientos de veces más eficaces. "Hemos fusionado dos nanobodies que se dirigen a diferentes partes de la proteína de la espiga", explica König. "Esta variante fue altamente efectiva en el cultivo de células. Además, pudimos demostrar que esto reduce drásticamente la probabilidad de que el virus se vuelva resistente al agente activo a través de mutaciones de escape". Los investigadores están convencidos de que las moléculas pueden convertirse en una opción terapéutica novedosa y prometedora.
Dioscure Therapeutics, un spin-off de la Universidad de Bonn, probará los nanobodies en estudios clínicos. El éxito del proyecto se basa principalmente en la excelente cooperación de los grupos de investigación participantes de la Universidad con los socios de cooperación nacionales e internacionales, subraya Florian Schmidt, que también es miembro del Grupo de Excelencia de Inmunosensación2 de la Universidad de Bonn.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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