Una nueva receta podría conducir a mejores vacunas COVID-19

Una jeringa contra un fondo negro

Un nuevo estudio que analiza la forma en que las células humanas activan el sistema inmunológico en respuesta a la infección por SARS-CoV-2 podría abrir la puerta a vacunas aún más efectivas y potentes contra el coronavirus y sus variantes emergentes rápidamente.

Los investigadores dicen que es la primera mirada real a exactamente qué tipos de "señales de alerta" usa el cuerpo humano para obtener la ayuda de las células T, asesinos que el sistema inmunológico envía para destruir las células infectadas. Hasta ahora, las vacunas COVID se han centrado en activar un tipo diferente de célula inmunitaria, las células B, que son responsables de la creación de anticuerpos.

Desarrollar vacunas para activar el otro brazo del sistema inmunológico: el Las células T—Podría aumentar drásticamente la inmunidad contra el coronavirus y, lo que es más importante, sus variantes.

Como se informó en la revista Celular, los investigadores dicen que las vacunas actuales podrían carecer de algunos fragmentos importantes de material viral capaz de desencadenar una respuesta inmune integral en el cuerpo humano. Según la nueva información, “las empresas deberían reevaluar sus diseños de vacunas”, dice Mohsan Saeed, virólogo del Laboratorio Nacional de Enfermedades Infecciosas Emergentes (NEIDL) de la Universidad de Boston y coautor correspondiente del artículo.

Saeed, profesor asistente de bioquímica en la Facultad de Medicina, realizó experimentos en células humanas infectadas con coronavirus. Él aisló e identificó las piezas faltantes de las proteínas del SARS-CoV-2 dentro de uno de los laboratorios de nivel 3 de bioseguridad de NEIDL (BSL-3).


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“Esta fue una gran empresa porque muchas técnicas de investigación son difíciles de adaptar para altos niveles de contención [como BSL-3]”, dice Saeed. “La línea de investigación general sobre el coronavirus que hemos creado en NEIDL y el apoyo de todo nuestro equipo de NEIDL nos han ayudado en el camino”.

Saeed se involucró cuando los genetistas computacionales Pardis Sabeti y Shira Weingarten-Gabbay lo contactaron. Esperaban identificar fragmentos de SARS-CoV-2 que activan las células T del sistema inmunológico.

“La aparición de variantes virales, un área activa de investigación en mi laboratorio, es una preocupación importante para el desarrollo de vacunas”, dice Sabeti, líder del Programa de Microbiomas y Enfermedades Infecciosas del Broad Institute. También es profesora de biología de sistemas, biología orgánica y evolutiva, inmunología y enfermedades infecciosas de la Universidad de Harvard, así como investigadora del Instituto Médico Howard Hughes.

“Nos pusimos en acción de inmediato porque mi laboratorio [ya] había generado líneas celulares humanas que podrían infectarse fácilmente con el SARS-CoV-2”, dice Saeed. Los esfuerzos del grupo fueron encabezados por dos miembros del laboratorio de Saeed: Da-Yuan Chen, un asociado postdoctoral, y Hasahn Conway, un técnico de laboratorio.

Desde el inicio de la pandemia de COVID a principios de 2020, los científicos de todo el mundo conocían la identidad de 29 proteínas producidas por el virus SARS-CoV-2 en células infectadas, fragmentos virales que ahora forman la proteína de pico en algunas vacunas contra el coronavirus, como Moderna. , Pfizer-BioNTech y Johnson & Johnson.

Más tarde, los científicos descubrieron otras 23 proteínas escondidas dentro de la secuencia genética del virus; sin embargo, la función de estas proteínas adicionales era un misterio hasta ahora. Los nuevos hallazgos de Saeed y sus colaboradores revelan, inesperada y críticamente, que el 25% de los fragmentos de proteínas virales que hacen que el sistema inmunológico humano ataque un virus provienen de estas proteínas virales ocultas.

¿Cómo detecta exactamente el sistema inmunológico estos fragmentos? Las células humanas contienen tijeras moleculares“—Llamadas proteasas— que, cuando las células son invadidas, cortan trozos de proteínas virales producidas durante la infección. Esos trozos, que contienen proteínas internas expuestas por el proceso de picado, como la forma en que se expone el corazón de una manzana cuando se segmenta la fruta, se transportan a la membrana celular y se empujan a través de puertas especiales.

Allí, se quedan fuera de la celda actuando casi como un autoestopista, agitando la ayuda de las células T que pasan. Una vez que las células T notan que estas banderas virales atraviesan las células infectadas, lanzan un ataque e intentan eliminar esas células del cuerpo. Y esta respuesta de las células T no es insignificante; Saeed dice que existen vínculos entre la fuerza de esta respuesta y si las personas infectadas con coronavirus desarrollan una enfermedad grave o no.

“Es bastante notable que una firma inmune tan fuerte del virus provenga de regiones [de la secuencia genética del virus] a las que estábamos ciegos”, dice Weingarten-Gabby, autor principal del artículo y becario postdoctoral en el laboratorio Sabeti. "Este es un recordatorio sorprendente de que la investigación impulsada por la curiosidad es la base de los descubrimientos que pueden transformar el desarrollo de vacunas y terapias".

"Nuestro descubrimiento ... puede ayudar en el desarrollo de nuevas vacunas que imitarán con mayor precisión la respuesta de nuestro sistema inmunológico al virus", dice Sabeti.

Las células T no solo destruyen las células infectadas, sino que también memorizan las banderas del virus para que puedan lanzar un ataque, más fuerte y más rápido, la próxima vez que aparezca la misma o una variante diferente del virus. Esa es una ventaja crucial, porque Saeed y sus colaboradores dicen que el coronavirus parece retrasar la capacidad de la célula para solicitar ayuda inmunológica.

"Este virus quiere pasar desapercibido por el sistema inmunológico durante el mayor tiempo posible", dice Saeed. "Una vez que es notado por el sistema inmunitario, va a ser eliminado y no quiere eso ".

Según sus hallazgos, dice Saeed, una nueva receta de vacuna, que incorpore algunas de las proteínas internas recién descubiertas que componen el virus SARS-CoV-2, sería eficaz para estimular una respuesta inmune capaz de abordar una amplia franja de variantes de coronavirus emergentes. . Y dada la velocidad con la que estas variantes continúan apareciendo en todo el mundo, una vacuna que pueda brindar protección contra todas ellas cambiaría las reglas del juego.

El apoyo para el estudio provino del Instituto Nacional de Salud; el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas; el Consorcio de Análisis de Tumores Proteómicos Clínicos del Instituto Nacional del Cáncer (NCI); una beca del Programa de Ciencias Human Frontier; una beca postdoctoral Gruss-Lipper; una beca del programa de liderazgo STEM de Zuckerman; una beca posdoctoral Rothschild; el Instituto de Investigación del Cáncer / Fundación Hearst; una beca de investigación para graduados de la National Science Foundation; Becas EMBO a largo plazo; una beca del Instituto de Investigación del Cáncer / Bristol-Myers Squibb; el Instituto Parker de Inmunoterapia contra el Cáncer; el Colectivo Emerson; la Fundación Benéfica G. Harold y Leila Y. Mathers; la Fundación Bawd; Fondos de puesta en marcha de la Universidad de Boston; la Fundación Mark y Lisa Schwartz; el Consorcio de Massachusetts para la Preparación de Patógenos; el Instituto Ragon de MGH, MIT y Harvard; y el Laboratorio Nacional de Investigación del Cáncer de Frederick.

Fuente: Boston University

Sobre el Autor

Kat McAlpine-Boston

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Este artículo apareció originalmente en Futurity

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