El hallazgo permitirá diseñar vacunas que aprovechen el talón de Aquiles hallado en el virus
La semana pasada, un equipo de investigadores de la Iniciativa Internacional por una Vacuna contra el Sida [IAVI, en sus siglas en inglés], el Instituto de Investigación Scripps de California (EE UU) y dos empresas biotecnológicas (Theraclone Sciences y Monogram Biosciences) anunciaron el hallazgo de dos anticuerpos ampliamente neutralizantes contra el VIH -PG9 y PG16- que resultan más potentes que todos los conocidos hasta la fecha. El trabajo fue publicado en la edición online de 3 de septiembre de la revista Science.
La identificación de estas sustancias supone el primer éxito de un proyecto mundial iniciado por IAVI en 2006, denominado Protocolo G, cuyo objeto es el descubrimiento de anticuerpos capaces de neutralizar subtipos del VIH circulantes en los países en vías de desarrollo. En este sentido, se han reunido muestras sanguíneas de más de 1.800 voluntarios con VIH procedentes de siete países del África subsahariana, además de Tailandia, Australia, Reino Unido y EE UU.
Cuando el VIH penetra en el organismo, parte de la reacción del sistema inmunitario consiste en la producción de anticuerpos, unas proteínas en forma de ‘Y’ que se unen al virus y que, idealmente, evitarían que éste infectase a sus células diana. Nuestro cuerpo elabora gran variedad de anticuerpos específicos contra el VIH, pero sólo unos pocos consiguen neutralizarlo. A éstos se les denomina anticuerpos neutralizantes (véase ‘Cuestiones básicas’ del VAX de febrero de 2007 sobre ‘Entender los anticuerpos neutralizantes’). A los anticuerpos capaces de neutralizar con eficacia a una gran variedad de cepas del virus, se les conoce como anticuerpos ampliamente neutralizantes. Éste es el caso de los dos anticuerpos que nos ocupan en este artículo.
La relativamente reciente decepción que produjo el estudio STEP marcó un cambio en la estrategia de investigación en vacunas y una vuelta a la investigación básica. Tras la racha de fracasos en este campo, se hizo evidente que el enfoque empírico utilizado hasta ahora -y que había resultado efectivo en la consecución de todas las vacunas eficaces con las que contamos en la actualidad- no funcionaba con el VIH, y que era necesario aprender más sobre cómo actuaba el virus y el propio sistema inmunitario para poder aplicar este conocimiento al diseño de vacunas eficaces.
Hasta la fecha, únicamente se habían descubierto cuatro anticuerpos catalogados como ampliamente neutralizantes. Los anticuerpos descubiertos no sólo son más potentes que cualquiera de los ya conocidos, sino que, a diferencia de éstos, actúan sobre una zona del VIH que resulta más aprovechable a la hora de diseñar vacunas. Así, PG9 y PG16 se unen a una zona que el virus emplea para infectar células -las glicoproteínas gp120 y gp41-. Estas moléculas son extremadamente variables, lo que ayuda al VIH a eludir la respuesta inmunitaria. Sin embargo, parece que estos nuevos anticuerpos se unen a una parte de la gp120 que no cambia, lo que tal vez explica el amplio rango de cepas frente a las que presentan actividad.
El descubrimiento de estos anticuerpos ha sido posible gracias a una prueba desarrollada por la empresa Monogram Biosciences en colaboración con IAVI. De forma tradicional, los anticuerpos ampliamente neutralizantes se buscaban en las muestras de suero usando versiones solubles de las proteínas virales gp120 y gp41. Así, se seleccionaban los anticuerpos que se unían a estas proteínas en disolución. No obstante, PG9 y PG16 se unen muy débilmente a las versiones solubles de esas proteínas. En palabras de Christos Petropoulos, responsable científico y vicepresidente de investigación y desarrollo de Monogram Biosciences, “es como si fuéramos de pesca […] y hubiéramos estado empleando un cebo incorrecto”. Los anticuerpos sólo pudieron detectarse gracias a que, en paralelo, se realizó un ensayo de microneutralización que permitió medir su capacidad para bloquear la infección por VIH. Esta técnica puede tener importantes repercusiones en la futura búsqueda de anticuerpos ampliamente neutralizantes.
Para aislar los anticuerpos se contó con la tecnología de Theraclone Sciences, una empresa cuyo trabajo se había desarrollado, de manera fundamental, fuera del campo del VIH y cuya experiencia se pudo aprovechar gracias al Fondo para la Financiación de IAVI (cofinanciado por la Fundación Bill y Melinda Gates). Mediante el uso de tecnología de ADN recombinante, se pudieron aislar los genes celulares que expresaban los anticuerpos PG9 y PG16, lo que permite la elaboración de cantidades ilimitadas de éstos para la investigación.
La labor del Protocolo G no finaliza con este hallazgo, sino que seguirá adelante con el objetivo de descubrir más de estos potentes anticuerpos y quizá detectar otras vulnerabilidades en el VIH que puedan resultar útiles.
Se cree que, para prevenir la infección por VIH, una vacuna tendría que ‘enseñar’ al organismo a producir estos anticuerpos ampliamente neutralizantes antes de exponerse al virus; los experimentos con animales sugieren que, a nivel conceptual, una vacuna de este tipo podría funcionar.
Partiendo de aquí, el siguiente paso en el desarrollo de una vacuna contra el virus pasa por el estudio de la estructura molecular de estos anticuerpos y de la región sobre la que actúan en el VIH. De este modo, se espera poder diseñar una vacuna que contenga los inmunógenos adecuados capaces de inducir en el organismo la producción de anticuerpos similares a PG9 y PG16. Su gran potencia permitirá ofrecer protección aún cuando el sistema inmunitario no los produzca en grandes cantidades, y su gran abanico de acción permitirá que la vacuna sea activa frente a una gran variedad de subtipos del VIH, especialmente los circulantes en los países en vías de desarrollo, donde existe una mayor prevalencia e incidencia de infecciones y donde la vacuna será más necesaria.
Fuente: Elaboración propia / Comunicado de prensa de IAVI.
Referencia: Walker LM, et al. Broad and potent neutralizing antibodies from an African donor reveal a new HIV-1 vaccine target. Science, online edition, September 3rd, 2009.
