El diseño de proteínas quiméricas acerca la vacuna para los virus respiratorios más graves en niños

La modificación de las estructuras de ciertas estructuras víricas puede facilitar el desarrollo de nuevas vacunas contra el virus respiratorio sincitial y el metaneumovirus.

Redacción | 27/02/2018 12:25

Descripción de los síntomas de la infección por virus respiratorio sincitial, en función de la edad. (Alianza Aire)

Un nuevo estudio llevado a cabo por investigadores del Ciber de Enfermedades Respiratorias (CiberES) y del Centro Nacional de Microbiología (CNM) del Instituto de Salud Carlos III, en colaboración con la Facutad de Medicina Geisel de la Universidad Dartmouth, en Hanover, de Estados Unidos, supone un avance importante para la consecución de una posible vacuna que proteja frente a los virus respiratorios más graves y frecuentes en niños de corta edad. El trabajo se publica en la revista EMBO Molecular Medicine.

El virus respiratorio sincitial (VRS) y el metaneumovirus (MNV) humano son dos patógenos similares tanto clínicamente como biológicamente, de la familia Pneumoviridae. Ambos virus (sobre todo el VRS) son la causa principal a nivel mundial de la mayoría de las infecciones respiratorias graves (principalmente bronquiolitis y neumonías), que ocurren preferentemente en los meses de invierno, en niños menores de cinco años y sobre todo en los dos primeros años de vida.

En trabajos recientes se ha comprobado que anualmente 34 millones de niños sufren una infección grave por el VRS y unos 5-8 millones por el MNV. Aproximadamente el 10 por ciento de esas infecciones requieren hospitalización y son causa de hasta 200.000 muertes al año, sobre todo en países en vías de desarrollo.

Las reinfecciones en adultos son frecuentes, aunque menos graves, pero recientemente se ha puesto de manifiesto su gravedad en ancianos y adultos inmunocomprometidos, principalmente receptores de trasplantes de órganos o de médula ósea.

Experiencia negativa en los años 60

No hay ninguna vacuna para prevenir las infecciones por esos virus. Hacia la mitad de los años 1960 se realizó una prueba de vacunación en niños muy pequeños con una preparación de VRS tratado químicamente para eliminar su capacidad de infección. Esa vacuna no fue preventiva, y por el contrario, predispuso a un aumento de la gravedad en los niños vacunados que se infectaron de forma natural por el VRS. Esa experiencia negativa ha sido un lastre para el desarrollo posterior de vacunas frente al VRS y al MNV.

La situación ha empezado a cambiar en los últimos años a partir de un mejor conocimiento de la biología, la epidemiología y la patología de ambos virus. Así se ha demostrado que la protección frente a estas infecciones se debe principalmente a anticuerpos que se unen a una de las proteínas del virus, la proteína de fusión F. Esta proteína facilita la entrada de esos virus en las células, a través de un proceso que implica que la proteína pasa de una forma prefusión a una forma postfusión. La unión de anticuerpos neutralizantes a esa proteína impide esos cambios y por ende la entrada del virus y la infección.

A pesar de las similitudes clínicas y biológicas entre el VRS y el MNV, ambos son inmunológicamente muy distintos. Así, la inmunización de animales de laboratorio con la proteína F de uno de esos virus induce anticuerpos que protegen frente a ese virus pero no frente al otro.

Nuevo estudio hacia una vacuna única

El nuevo estudio supone un avance substancial para la consecución de una vacuna única que proteja frente a ambos virus. En el laboratorio de Referencia e Investigación en Virus Respiratorios del Centro Nacional de Microbiología y del CiberER se han obtenido proteínas F quiméricas que tienen parte de la proteína del VRS y parte de la proteína del MNV. Cuando se inoculan en ratones de laboratorio, se induce la producción de anticuerpos que protegen frente a los dos virus, abriendo la posibilidad de desarrollar una vacuna "universal" frente a esos dos patógenos.

Estos trabajos derivan de años de estudio en los que se ha podido resolver la estructura atómica de la proteína F de los virus VRS y MNV y en los que el laboratorio dirigido por José A. Melero ha tenido un papel significativo, junto con los laboratorios de Barney Graham y Peter Kwong, de los Institutos Nacionales de Salud estadounidenses (NIH), y de Jason McLellan, de la Facultad Geisel. El conocimiento detallado de la estructura de esas proteínas ha permitido llevar a cabo este "diseño de vacunas basadas en estructuras". Es decir, a partir de las estructuras de las proteínas, se cambia mediante ingeniería genética ciertas propiedades para mejorar su capacidad inmunogénica. Este mismo tipo de aproximación se está llevando también a cabo para conseguir vacunas "universales" frente al virus de la gripe o el de la inmunodeficiencia humana (VIH), por citar algunos ejemplos, para proteger frente a un amplio número de variantes de esos virus.