las vacunas COVID-19 basadas en ARNm entrenan la "memoria a largo plazo" del sistema inmunitario
Los resultados tienen implicaciones de gran alcance para el desarrollo de futuras estrategias de vacunación
Investigadores de la Universidad de Colonia y del Hospital Universitario de Colonia han demostrado en su estudio que las novedosas vacunas Covid-19 basadas en ARNm no sólo inducen respuestas inmunitarias adquiridas, como la producción de anticuerpos, sino que también provocan cambios epigenéticos persistentes en las células inmunitarias innatas. El estudio "Persistent epigenetic memory of SARS-CoV-2 mRNA vaccination in monocyte-derived macrophages" (Memoria epigenética persistente de la vacunación con ARNm contra el SRAS-CoV-2 en macrófagos derivados de monocitos), dirigido por el Profesor Dr. Jan Rybniker, que dirige la División de Enfermedades Infecciosas del Hospital Universitario de Colonia y es investigador principal del Centro de Medicina Molecular de Colonia (CMMC), y el Dr. Robert Hänsel-Hertsch, investigador principal del CMMC, se publicó en Molecular Systems Biology.
El sistema inmunitario comprende dos estrategias de inmunidad: la innata y la adquirida (adaptativa). El sistema inmunitario innato proporciona una protección general frente a los patógenos y debe reaccionar con rapidez. El sistema inmunitario adaptativo se adapta a los nuevos patógenos y es muy específico en su respuesta. Ambos sistemas trabajan en estrecha colaboración. Según el grupo de investigación, los cambios que han observado ahora están causados por marcadores epigenéticos en el ADN. Epigenético significa que las histonas -proteínas que actúan como tambores de cable alrededor de los cuales se enrolla el ADN- se acetilan de forma reversible. La acetilación es una modificación química que puede colocarse y retirarse del tambor de cable como un tapón, provocando cambios en la expresión génica sin cambiar la propia secuencia de ADN. Así pues, la vacunación con vacunas de ARNm podría dar lugar a una respuesta inmunitaria reforzada ante futuros encuentros con agentes patógenos a los que la vacuna no se dirija específicamente. "Nuestros hallazgos demuestran que las vacunas de ARNm inducen un 'entrenamiento' epigenético de las células inmunitarias innatas, lo que permite una respuesta inmunitaria sostenida", afirma el Dr. Alexander Simonis, primer autor del estudio. Los cambios epigenéticos pueden sentar las bases de una inmunidad innata duradera que amplíe los mecanismos de protección del sistema inmunitario adquirido. Esto puede probarse ahora en ensayos clínicos de mayor envergadura basados en los resultados de este estudio.
Los investigadores analizaron monocitos -un tipo de glóbulos blancos que pueden diferenciarse en macrófagos en humanos- en muestras de sangre de participantes vacunados en seis momentos distintos. Los macrófagos son células clásicas del sistema inmunitario innato que resultan cruciales para la rápida detección y digestión de patógenos. Descubrieron que las vacunas COVID-19 basadas en el ARNm provocan un cambio significativo y persistente a través de la acetilación, es decir, la unión de un grupo químico a genes específicos e inmunológicamente relevantes de estos monocitos.
Además, los resultados mostraron que estos cambios epigenéticos se conservaron durante seis meses después de la vacunación, lo que sugiere que la vacuna entrena la "memoria a largo plazo" del sistema inmunitario. Dado que los monocitos humanos sólo circulan durante unos tres días por el organismo, los investigadores suponen que las células precursoras de los monocitos en la médula ósea también portan los marcadores epigenéticos.
Sin embargo, una sola vacunación con ARNm no basta para inducir los marcadores de forma potente. "Se requieren dos vacunaciones consecutivas o una única vacunación de refuerzo para que se produzcan estos cambios epigenéticos persistentes, lo que pone de relieve la necesidad de vacunaciones múltiples para mantener una respuesta inmunitaria a largo plazo", afirma Jan Rybniker.
Los cambios epigenéticos observados provocaron un aumento de la "lectura" de genes proinflamatorios, lo que a su vez condujo a la producción de sustancias mensajeras, las llamadas citoquinas, que pueden activar numerosas células inmunitarias y aumentar así su capacidad para luchar contra los patógenos. "Dado que se trata de una activación del sistema inmunitario innato, que ataca a diversos patógenos de forma relativamente amplia e inespecífica, las vacunas de ARNm también podrían ofrecer protección contra otros virus y bacterias, al menos durante cierto tiempo", explica el Dr. Sebastian Theobald, también primer autor del estudio.
"Estos hallazgos sugieren que las modificaciones de las histonas en los macrófagos no sólo activan genes implicados en la respuesta inmunitaria, sino que además estos genes forman estructuras de ADN cuádruplex de guanina, que pueden ser cruciales para la inmunidad persistente", afirma el Dr. Robert Hänsel-Hertsch, experto en el campo de la epigenética.
Estos hallazgos tienen implicaciones de gran alcance para el desarrollo de futuras estrategias de vacunación, tanto contra COVID-19 como contra otras enfermedades infecciosas".
El estudio se realizó en el marco de un proyecto de investigación sobre el desciframiento de la inmunidad innata en la vacunación en el CMMC y la plataforma COVIM - COllaboratiVe IMmunity Platform de la Red de Medicina Universitaria (NUM), financiada por el Ministerio Federal de Educación e Investigación.
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Publicación original
Alexander Simonis, Sebastian J Theobald, Anna E Koch, Ram Mummadavarapu, Julie M Mudler, Andromachi Pouikli, Ulrike Göbel, Richard Acton, Sandra Winter, Alexandra Albus, Dmitriy Holzmann, Marie-Christine Albert, Michael Hallek, Henning Walczak, Thomas Ulas, Manuel Koch, Peter Tessarz, Robert Hänsel-Hertsch, Jan Rybniker; "Persistent epigenetic memory of SARS-CoV-2 mRNA vaccination in monocyte-derived macrophages"; Molecular Systems Biology, 2025-3-25
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