"Cariño, he encogido el libro de cocina" - Nuevo enfoque para el desarrollo de vacunas
El desarrollo de vacunas pretende proteger de las infecciones al mayor número posible de personas
Los fragmentos proteicos cortos de patógenos, los llamados epítopos, se consideran un nuevo enfoque prometedor para el desarrollo de vacunas. En la revista científica Cell Systems, bioinformáticos de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU) presentan ahora un método para identificar los epítopos que prometen una inmunización segura en el grupo de población más amplio posible. También han calculado las vacunas candidatas contra el coronavirus SARS-CoV-2 utilizando su herramienta HOGVAX.
La herramienta HOGVAX permite combinar los denominados epítopos (fragmentos proteicos cortos de un patógeno que desencadenan una respuesta inmunitaria) para crear nuevas vacunas. El objetivo es maximizar la cobertura de la población.
HHU / Sara Schulte
Durante la pandemia de coronavirus, las llamadas vacunas de ARNm demostraron ser especialmente eficaces y flexibles. Estas vacunas se dirigen a las denominadas proteínas de espiga, estructuras características de la superficie del virus. El ARNm contiene la secuencia de la proteína espiga, que se produce en el organismo tras la vacunación y entrena al sistema inmunitario humano.
Los "epítopos" - fragmentos cortos de proteínas patógenas capaces de desencadenar una respuesta inmunitaria - se consideran un método alternativo al ARNm y un enfoque prometedor para obtener respuestas inmunitarias selectivas de forma rápida, rentable y segura.
Cada persona tiene un sistema inmunitario único: Dependiendo de su historial de infecciones, el sistema inmunitario está entrenado para manejar y reaccionar ante diferentes proteínas. "Este es un problema fundamental de las vacunas basadas en epítopos", explica el profesor Gunnar Klau, titular de la Cátedra de Bioinformática Algorítmica de la HHU. Junto con su estudiante de doctorado Sara Schulte y el profesor Dr. Alexander Dilthey, del Instituto de Microbiología Médica e Higiene Hospitalaria, estudió un nuevo enfoque para desarrollar tales vacunas.
El profesor Klau compara el problema con un chef que tiene que crear un plato nuevo para un gran evento: "Algunos invitados tienen alergias, a otros no les gustan ciertos ingredientes, así que el chef tiene que seleccionar ingredientes que pueda comer y disfrute el mayor número posible de invitados".
Traducido al desarrollo de vacunas, esto significa que se buscan epítopos que desencadenen una buena respuesta inmunitaria en el mayor número posible de personas. Esto es necesario porque no es posible empaquetar un número ilimitado de fragmentos proteínicos en una vacuna para que los distintos sistemas inmunitarios puedan buscar las secuencias adecuadas para ellos - el medio portador simplemente no tiene capacidad suficiente.
El equipo de tres investigadores adoptó un enfoque especial con su herramienta bioinformática "HOGVAX". Sara Schulte: "En lugar de encadenar los epítopos de la vacuna de extremo a extremo, utilizamos secuencias idénticas al principio y al final de los epítopos para poder superponerlas. De este modo, la sección idéntica, conocida como "solapamiento", sólo se representa una vez en la vacuna, lo que nos permite ahorrar una enorme cantidad de espacio". A su vez, esto permite incluir muchos más epítopos en una vacuna.
Para gestionar eficazmente los epítopos y sus solapamientos más largos, los investigadores utilizan una estructura de datos conocida como "gráfico de solapamiento jerárquico" (abreviado: HOG). Klau: "Siguiendo con la analogía culinaria: el HOG corresponde a un libro de cocina comprimido o encogido, del que el chef puede ahora seleccionar las recetas adecuadas para todos los invitados".
Profesor Dilthey: "Como prueba, aplicamos HOGVAX a los datos del virus SARS-CoV-2 y pudimos integrar un número significativamente mayor de epítopos que otras herramientas. Según nuestros cálculos, podríamos alcanzar -e inmunizar- a más del 98% de la población mundial".
Sara Schulte comenta las perspectivas futuras de sus resultados: "En el futuro, trabajaremos en la adaptación de HOGVAX para su uso en la terapia del cáncer. El objetivo es desarrollar agentes diseñados específicamente para cada paciente que ataquen las células tumorales de forma selectiva".
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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