¿Cuáles son los recientes descubrimientos que están ayudando a identificar nuevas dianas en el diseño de vacunas contra el VIH?
Las vacunas protegen frente a las enfermedades, preparando al sistema inmunitario para generar los tipos específicos de respuestas necesarias con el fin de detener a un patógeno invasor antes de que cause daños.
La mayoría de las vacunas inducen distintos tipos de respuestas inmunitarias, incluyendo las células B. Estas células producen anticuerpos (proteínas con forma de ‘Y’ que se adhieren a los virus para desactivarlos o neutralizarlos), considerados un elemento crucial en la protección ofrecida por muchas, si no todas, las vacunas [véase ‘Cuestiones básicas’ del VAX de febrero de 2007, ‘Entender los anticuerpos neutralizantes’]. Los anticuerpos también pueden ayudar a inhibir la infección a través de otros mecanismos de acción que no implican una neutralización directa del patógeno (véase ‘Cuestiones básicas’ del VAX de enero de 2010, ‘Entender las funciones de los anticuerpos: Más allá de la neutralización’).
Muchos científicos consideran que una vacuna contra el VIH debería inducir la producción de anticuerpos (además de otras respuestas inmunitarias) para conseguir un alto grado de eficacia en la protección frente al virus. Debido al hecho de que las cepas circulantes son tan variadas, los anticuerpos capaces de neutralizar un amplio abanico de variantes del VIH [los denominados anticuerpos ampliamente neutralizantes] han constituido un importante objetivo en la investigación de las vacunas contra este virus.
Para diseñar candidatas a vacunas capaces de inducir estos anticuerpos, se está empleando un enfoque de ingeniería inversa. Se empieza por identificar el anticuerpo o anticuerpos que la vacuna debería inducir y se intenta determinar de forma precisa el punto en que se unen al VIH. A continuación, esta zona se utiliza para diseñar los inmunógenos de la vacuna (fragmentos no infecciosos del VIH que forman parte de las candidatas a vacunas). Posteriormente, estos inmunógenos son sometidos a pruebas para comprobar si son capaces de inducir la producción de estos anticuerpos en las personas.
Hasta hace poco, sólo se habían identificado un puñado de anticuerpos ampliamente neutralizantes, lo que limitaba el número de objetivos a aprovechar en el diseño de vacunas. Sin embargo, el pasado año se descubrió un nuevo conjunto de anticuerpos nuevos y, en muchos casos, más potentes. Cinco de los ocho anticuerpos recientemente descubiertos fueron aislados en pacientes infectados por las cepas más prevalentes en África, donde la carga que supone el VIH/sida es más grande y la vacuna resulta más necesaria.
Por lo general, la búsqueda de nuevos anticuerpos ampliamente neutralizantes implica el examen de la sangre de pacientes con VIH para ver si pueden neutralizar un conjunto de virus de laboratorio, clasificados según su facilidad o dificultad para ser neutralizados.
Si el suero (un componente de la sangre) de una persona seropositiva es capaz de neutralizar distintos virus en una prueba de laboratorio, entonces se procede a aislar los anticuerpos presentes en el mismo. Aunque es frecuente encontrar anticuerpos específicos del VIH en las personas infectadas por el virus, los anticuerpos ampliamente neutralizantes son mucho más raros.
Dos de los anticuerpos identificados de forma reciente (PG9 y PG16) fueron descubiertos por científicos de IAVI en colaboración con investigadores del Instituto de Investigación Scripps de California (EE UU). Tras analizar la sangre de 1.800 personas con VIH procedentes de África, Norteamérica, Europa, Asia y Australia, estos dos potentes anticuerpos neutralizantes fueron identificados en muestras de un único paciente africano (véase el artículo ‘Lo más destacado’ del VAX de octubre de 2009, ‘La investigación en vacunas coge impulso’).
Otros tres anticuerpos (HJ16, HGN194 y HK20) se descubrieron después de analizar muestras de 400 personas con VIH a través de la Colaboración para el Descubrimiento de una Vacuna contra el VIH [CAVD, en sus siglas en inglés], en un esfuerzo liderado por un científico del Instituto de Investigación Biomédica de Suiza.
Los tres anticuerpos restantes, uno de ellos conocido como VRC01, fueron identificados por científicos del Centro para Investigación en Vacunas (VRC) del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas de EE UU (NIAID).
La identificación de estos anticuerpos implicó el uso de diferentes técnicas de laboratorio. Por ejemplo, el descubrimiento de PG9 y PG16 fue posible gracias a que, primero, se analizó la capacidad de neutralización, y después, la capacidad de los anticuerpos para unirse al VIH. Este hecho resultó relevante porque estos anticuerpos apenas se unen débilmente al virus en la forma en la que se estudia en el laboratorio y, de haberse realizado antes las pruebas de unión, quizá no se habrían descubierto. El anticuerpo VRC01 se descubrió al combinar células B de personas con VIH con partículas virales que habían sido manipuladas de modo que permitieran detectar únicamente aquellos anticuerpos que se fijaran a un punto específico del virus.
En la actualidad, los investigadores se están centrando en el uso de un enfoque de ingeniería inversa para elaborar candidatas a vacunas a partir de estos anticuerpos, empezando por la caracterización de la zona del VIH a la que se unen. La mayoría de ellos se une a unas protuberancias semejantes a pinchos presentes en la superficie del VIH, lo que se conoce como cubierta proteica, ya que recubre el material genético del virus.
Algunos de los anticuerpos recientemente descubiertos actúan sobre distintas partes de la cubierta proteica del VIH, lo que sugiere la existencia de diversos modos de neutralizar el virus y, en consecuencia, de prevenir la infección (véase el artículo ‘Lo más destacado’ del VAX de octubre de 2009, ‘La investigación en vacunas coge impulso’). El PG9 y el PG16 actúan en una sección del virus que es más accesible a los anticuerpos ampliamente neutralizantes, lo que constituye una diana prometedora para el desarrollo de vacunas. El VRC01 y el HJ16 (al igual que uno de los anticuerpos neutralizantes más antiguos, conocido como b12) se unen al VIH en una zona que el virus emplea para adherirse a las células‑T CD4, el objetivo viral principal.
Se está trabajando para caracterizar estas zonas del virus y para diseñar inmunógenos a partir de ellas. Pese a que todavía existen numerosos retos, los investigadores esperan que las candidatas mejoradas basadas en estos anticuerpos ampliamente neutralizantes acaben por llegar a ser probadas en ensayos clínicos.
La mayoría de las vacunas inducen distintos tipos de respuestas inmunitarias, incluyendo las células B. Estas células producen anticuerpos (proteínas con forma de ‘Y’ que se adhieren a los virus para desactivarlos o neutralizarlos), considerados un elemento crucial en la protección ofrecida por muchas, si no todas, las vacunas [véase ‘Cuestiones básicas’ del VAX de febrero de 2007, ‘Entender los anticuerpos neutralizantes’]. Los anticuerpos también pueden ayudar a inhibir la infección a través de otros mecanismos de acción que no implican una neutralización directa del patógeno (véase ‘Cuestiones básicas’ del VAX de enero de 2010, ‘Entender las funciones de los anticuerpos: Más allá de la neutralización’).
Muchos científicos consideran que una vacuna contra el VIH debería inducir la producción de anticuerpos (además de otras respuestas inmunitarias) para conseguir un alto grado de eficacia en la protección frente al virus. Debido al hecho de que las cepas circulantes son tan variadas, los anticuerpos capaces de neutralizar un amplio abanico de variantes del VIH [los denominados anticuerpos ampliamente neutralizantes] han constituido un importante objetivo en la investigación de las vacunas contra este virus.
Para diseñar candidatas a vacunas capaces de inducir estos anticuerpos, se está empleando un enfoque de ingeniería inversa. Se empieza por identificar el anticuerpo o anticuerpos que la vacuna debería inducir y se intenta determinar de forma precisa el punto en que se unen al VIH. A continuación, esta zona se utiliza para diseñar los inmunógenos de la vacuna (fragmentos no infecciosos del VIH que forman parte de las candidatas a vacunas). Posteriormente, estos inmunógenos son sometidos a pruebas para comprobar si son capaces de inducir la producción de estos anticuerpos en las personas.
Hasta hace poco, sólo se habían identificado un puñado de anticuerpos ampliamente neutralizantes, lo que limitaba el número de objetivos a aprovechar en el diseño de vacunas. Sin embargo, el pasado año se descubrió un nuevo conjunto de anticuerpos nuevos y, en muchos casos, más potentes. Cinco de los ocho anticuerpos recientemente descubiertos fueron aislados en pacientes infectados por las cepas más prevalentes en África, donde la carga que supone el VIH/sida es más grande y la vacuna resulta más necesaria.
Identificación de nuevas dianas
Por lo general, la búsqueda de nuevos anticuerpos ampliamente neutralizantes implica el examen de la sangre de pacientes con VIH para ver si pueden neutralizar un conjunto de virus de laboratorio, clasificados según su facilidad o dificultad para ser neutralizados.
Si el suero (un componente de la sangre) de una persona seropositiva es capaz de neutralizar distintos virus en una prueba de laboratorio, entonces se procede a aislar los anticuerpos presentes en el mismo. Aunque es frecuente encontrar anticuerpos específicos del VIH en las personas infectadas por el virus, los anticuerpos ampliamente neutralizantes son mucho más raros.
Dos de los anticuerpos identificados de forma reciente (PG9 y PG16) fueron descubiertos por científicos de IAVI en colaboración con investigadores del Instituto de Investigación Scripps de California (EE UU). Tras analizar la sangre de 1.800 personas con VIH procedentes de África, Norteamérica, Europa, Asia y Australia, estos dos potentes anticuerpos neutralizantes fueron identificados en muestras de un único paciente africano (véase el artículo ‘Lo más destacado’ del VAX de octubre de 2009, ‘La investigación en vacunas coge impulso’).
Otros tres anticuerpos (HJ16, HGN194 y HK20) se descubrieron después de analizar muestras de 400 personas con VIH a través de la Colaboración para el Descubrimiento de una Vacuna contra el VIH [CAVD, en sus siglas en inglés], en un esfuerzo liderado por un científico del Instituto de Investigación Biomédica de Suiza.
Los tres anticuerpos restantes, uno de ellos conocido como VRC01, fueron identificados por científicos del Centro para Investigación en Vacunas (VRC) del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas de EE UU (NIAID).
La identificación de estos anticuerpos implicó el uso de diferentes técnicas de laboratorio. Por ejemplo, el descubrimiento de PG9 y PG16 fue posible gracias a que, primero, se analizó la capacidad de neutralización, y después, la capacidad de los anticuerpos para unirse al VIH. Este hecho resultó relevante porque estos anticuerpos apenas se unen débilmente al virus en la forma en la que se estudia en el laboratorio y, de haberse realizado antes las pruebas de unión, quizá no se habrían descubierto. El anticuerpo VRC01 se descubrió al combinar células B de personas con VIH con partículas virales que habían sido manipuladas de modo que permitieran detectar únicamente aquellos anticuerpos que se fijaran a un punto específico del virus.
Diseño de vacunas
En la actualidad, los investigadores se están centrando en el uso de un enfoque de ingeniería inversa para elaborar candidatas a vacunas a partir de estos anticuerpos, empezando por la caracterización de la zona del VIH a la que se unen. La mayoría de ellos se une a unas protuberancias semejantes a pinchos presentes en la superficie del VIH, lo que se conoce como cubierta proteica, ya que recubre el material genético del virus.
Algunos de los anticuerpos recientemente descubiertos actúan sobre distintas partes de la cubierta proteica del VIH, lo que sugiere la existencia de diversos modos de neutralizar el virus y, en consecuencia, de prevenir la infección (véase el artículo ‘Lo más destacado’ del VAX de octubre de 2009, ‘La investigación en vacunas coge impulso’). El PG9 y el PG16 actúan en una sección del virus que es más accesible a los anticuerpos ampliamente neutralizantes, lo que constituye una diana prometedora para el desarrollo de vacunas. El VRC01 y el HJ16 (al igual que uno de los anticuerpos neutralizantes más antiguos, conocido como b12) se unen al VIH en una zona que el virus emplea para adherirse a las células‑T CD4, el objetivo viral principal.
Se está trabajando para caracterizar estas zonas del virus y para diseñar inmunógenos a partir de ellas. Pese a que todavía existen numerosos retos, los investigadores esperan que las candidatas mejoradas basadas en estos anticuerpos ampliamente neutralizantes acaben por llegar a ser probadas en ensayos clínicos.
