Creación de una vacuna contra COVID-19

Los científicos de la UNM aplican sus partículas similares a virus, que utilizan partes intercambiables, para combatir el virus que causa COVID-19.

David Peabody, PhD, y Bryce Chackerian, PhD, están creando vacunas a partir de partículas que son lo opuesto a los caballos de Troya: parecen mortales por fuera pero inofensivas por dentro.

La idea, dice Peabody, es engañar al cuerpo haciéndole creer que ha sido infectado con un enemigo microscópico. La reacción del cuerpo a la supuesta infección lo prepara para un asalto del enemigo real.

Los científicos de la Universidad de Nuevo México, Peabody y Chackerian están usando una subvención de $ 250,000 por un año para hacer una vacuna para proteger contra COVID-19 usando las partículas similares a virus que desarrollaron.

Las partículas esféricas son producidas por bacterias y pueden parecer cualquier cosa peligrosa: un parásito, una célula cancerosa, un virus. Peabody puede diseñar genéticamente las partículas para que muestren una parte de las proteínas de la superficie del parásito, la célula o el virus (la parte se llama epítopo) en el exterior. El patrón de epítopo repetido incita al sistema inmunológico a reaccionar fuertemente y formar anticuerpos contra el epítopo.

Sin embargo, decorar el exterior de partículas similares a virus con epítopos no es suficiente para evitar enfermedades. Los anticuerpos tienen una forma tan singular como los epítopos a los que se unen. Chackerian explica que no todos los anticuerpos detendrán un virus.

"Para las vacunas virales, el objetivo es producir anticuerpos neutralizantes", dice. "Este es un anticuerpo que puede adherirse al virus y luego prevenir de manera efectiva que el virus infecte una célula".

Para hacer una vacuna contra COVID-19, Chackerian y Peabody están usando el conocimiento del genoma del virus SARS-CoV-2, que causa la enfermedad respiratoria.

Peabody resume: "Hacemos una partícula parecida a un virus que muestra en su superficie trozos de SARS-CoV-2. Y si esos trozos de SARS-CoV-2 provocan anticuerpos que neutralizan el virus, eso es una vacuna".

Peabody y Chackerian dicen que pueden hacer candidatos a vacunas rápidamente y tienen un sistema que puede dirigir el sistema inmunológico para que responda a epítopos específicos. Anteriormente, sus partículas similares a virus se han utilizado para fabricar vacunas dirigidas contra el virus del papiloma humano, la malaria e incluso las células metastásicas del cáncer de mama.

"El objetivo", dice Chackerian, "sería desarrollar una vacuna que desarrolle respuestas fuertes y duraderas a las partes del virus que son críticas para su función".

Peabody y Chackerian no conocen las partes específicas del virus SARS-CoV-2 a las que atacar, pero pueden hacer conjeturas. Además de la secuencia del genoma del virus SARS-CoV-2, tienen información sobre cómo el sistema inmunológico de las personas respondió a un virus similar durante el brote de SARS en 2003. Peabody dice que los dos virus son estructuralmente lo suficientemente similares como para epítopos.

Pero cada candidato a vacuna deberá probarse para determinar su capacidad para provocar anticuerpos que bloqueen la entrada del virus en una célula. Las pruebas requieren tiempo y un equipo científico. El equipo de Peabody y Chackerian incluye a Steven Bradfute, PhD, en el UNM Center for Global Health, y Kathryn Frietze, PhD, y Alison Kell, PhD, en el Departamento de Genética Molecular y Microbiología de la UNM.

Para crear una serie de posibles vacunas, Peabody y Frietze seleccionan posibles objetivos epítopos y diseñan partículas similares a virus. Chackerian vacuna a los animales de prueba y recoge muestras de sangre de ellos. Él y Kell también están realizando estudios para confirmar que las vacunas realmente se unen a sus objetivos celulares previstos. Y Bradfute está analizando muestras de sangre de los animales para verificar que sus anticuerpos bloqueen la infección.

Este trabajo y estas pruebas se realizan antes de los ensayos clínicos. Sin embargo, una vez que un candidato a vacuna tiene éxito en un ensayo clínico, Peabody y Chackerian planean trabajar con un socio y esperan producir grandes cantidades de vacuna en poco tiempo.

Sin embargo, los ensayos clínicos pueden tardar años en garantizar la seguridad y la eficacia. Pero Peabody y Chackerian ven otra ventaja que pueden ofrecer las partículas similares a virus.

"Imaginamos un mundo en el que hay una tecnología de plataforma que está preaprobada para su uso [en humanos], con partes intercambiables que intercambias para que correspondan a cualquier amenaza que estés tratando de abordar", dice Peabody. "[De modo que] se aprobará la adición de otro epítopo de un agente diferente más rápidamente que si tuviera que empezar completamente desde cero".

David Peabody, PhD, es profesor en el Departamento de Genética Molecular y Microbiología de la Facultad de Medicina de la UNM y miembro general del Centro Integral de Cáncer de la UNM.

Bryce Chackerian, PhD, es profesor y vicepresidente del Departamento de Genética Molecular y Microbiología de la Facultad de Medicina de la UNM y miembro de pleno derecho del Centro Integral de Cáncer de la UNM.

El Instituto Nacional del Cáncer de los Institutos Nacionales de Salud respalda la investigación informada en esta publicación con el número de premio P30CA118100-15S5. Investigador principal: David Peabody, PhD. El contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no necesariamente representa las opiniones oficiales de los Institutos Nacionales de Salud.