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Por Kara Leasure Shanley

Disparo a una cura

Bryce Chackerian crea vacunas a medida, una partícula a la vez

La imagen en la pantalla parece una pelota de fútbol llena de baches, tachonada con parches rojos, verdes y azules (y algunos puntos amarillos al azar)

Pero esta extraña pelota no tiene nada que ver con los deportes. Más bien, representa una forma nueva y audaz de crear algo que probablemente recibió de su médico hace años: una vacuna.

Bajo un microscopio, esta esfera irregular se multiplica en muchas idénticas en una imagen en escala de grises. "Es solo el caparazón del virus", explica Bryce Chackerian, PhD.

Durante décadas, estos proyectiles, conocidos como partículas similares a virus o VLP, le han dado una ventaja frente a sus oponentes en su propio terreno.

Chackerian, profesor y vicepresidente del Departamento de Genética y Microbiología Molecular, creció en el Área de la Bahía, donde su padre trabajaba como químico para la NASA. Aunque dice que la ciencia no se discutía a menudo en su hogar, Chackerian fue a la Universidad de California, Berkeley, durante la revolución de la biología molecular en la década de 1980.

Allí, estudió genética bacteriana y, finalmente, obtuvo un doctorado en microbiología en la Universidad de Washington mientras estudiaba el virus de inmunodeficiencia humana (VIH) con Julie Overbaugh, PhD. "Fue en ese laboratorio donde me interesé en observar básicamente las interacciones huésped-patógeno", dice Chackerian.

Normalmente, el sistema inmunológico está atento a los invasores extranjeros, incluidos los virus. "Los virus son tipos únicos de estructuras", dice Chackerian. "Son muy diferentes a las cosas que tienes en tu cuerpo". Es debido a su geometría única que su sistema inmunológico puede reconocer y luchar contra el virus.

Algunos virus y patógenos han encontrado formas de ocultar sus cualidades extrañas, utilizando un "escudo" de azúcares que les permite evitar la detección o evolucionar antes de ser reconocidos. "Estas son todas las cosas que tienen lo que se llama variación antigénica, por lo que las proteínas cambian constantemente para evadir las respuestas inmunitarias", dice Chackerian.

Entonces, ¿cómo se puede vencer a un virus que ya ha superado a su sistema inmunológico? En pocas palabras, lo imitas.

Chackerian aprendió esto por primera vez trabajando con John Schiller, PhD, uno de los investigadores cuyo trabajo condujo a la vacuna contra el virus del papiloma humano (VPH), en el Instituto Nacional del Cáncer. "Fue un momento emocionante en el laboratorio porque habían desarrollado esta tecnología de partículas similares a virus", recuerda Chackerian.

El equipo de Schiller descubrió que un exceso de proteínas virales podría tejerse espontáneamente en una partícula que parece un virus, pero carece de las partes infecciosas. Cuando Chackerian comenzó en el laboratorio de Schiller, habían comenzado a usar estas partículas para crear vacunas, incluida una para el VPH. "Debido a que se parece al virus", explica Chackerian, "si lo usa como inmunógeno, provoca respuestas de anticuerpos que pueden protegerlo de la infección por el virus".

Este fue solo el comienzo de para qué se podría utilizar esta tecnología.

Al preguntarse si estas partículas podrían usarse en vacunas para otras afecciones, Chackerian comenzó a agregar cosas a las VLP que normalmente no provocarían una respuesta inmune. Estos incluían partes de nuestras propias proteínas, como CCR-5, el receptor involucrado en la infección por VIH, o TNF-a, una proteína involucrada en la artritis y la psoriasis, que a menudo se tratan con anticuerpos producidos farmacéuticamente.

"Básicamente, funciona", afirma Chackerian. "Tomamos un pedacito de TNF-a o CCR5, lo colocamos en la superficie de la VLP y luego usamos esas VLP como inmunógeno. Puede obtener respuestas realmente fuertes contra los autoantígenos".

Al saturar las VLP con estos autoantígenos, Chackerian ve una producción de anticuerpos más fuerte por parte del sistema inmunológico que dura más que otras terapias. Esto abre la puerta a vacunas más eficaces contra enfermedades que nadie consideraría prevenibles.

"Una de las razones por las que pensamos que una vacuna podría ser una buena idea es que los anticuerpos monoclonales, en particular, son muy costosos y las vacunas son generalmente baratas", dice Chackerian. Un estudio de 2018 publicado en el American Journal of Managed Care informó que el costo anual promedio de los tratamientos con anticuerpos monoclonales para enfermedades como el cáncer o afecciones cardiovasculares era de aproximadamente $ 100,000.

"Esta podría ser una forma de proporcionar una alternativa a las terapias basadas en anticuerpos monoclonales", dice.

En 2004, Chackerian encontró a otros investigadores con quienes desarrollar esta tecnología versátil después de ocupar un puesto de profesor en la UNM. Rápidamente encontró un socio en David Peabody, PhD, que compartía un interés en este trabajo y había estado estudiando bacteriófagos, virus que atacan a las bacterias, durante décadas.

Chackerian explica que los fagos de Peabody no solo fueron capaces de organizarse en VLP, sino que estas partículas eran más fáciles de producir y unir piezas cortas de antígeno. Dice que esta colaboración ha sido fundamental para donde está su trabajo hoy.

"Ha sido genial, básicamente tenemos un laboratorio conjunto", explica Chackerian. "Siempre es bueno tener gente a la que arrojar ideas".

Su mentalidad colaborativa se ha extendido a varios otros laboratorios en otros departamentos del campus. "Ha sido algo muy bueno trabajar en UNM; establecer esas colaboraciones fue fácil", dice.

También colaboran con universidades de todo el país, estudiando las vacunas contra la malaria, la clamidia y el Zika, así como el colesterol alto y el cáncer.

El trabajo de Chackerian y Peabody ha producido múltiples patentes, así como un nuevo enfoque para el uso de VLP: descubrimiento de dianas inmunes utilizando una biblioteca de dianas potenciales.

"La idea detrás de este otro sistema es que básicamente elimina todo el proceso (de prueba y error)", explica. "Podemos crear estas bibliotecas aleatorias y luego ver cuál se ajusta mejor a lo que queremos apuntar".

Su plataforma VLP dirigida por objetivos se convirtió en la base de una nueva empresa de biotecnología llamada Agilvax, que Chackerian y Peabody ayudaron a fundar y para la que sirven como miembros de la junta asesora. Actualmente, la empresa está utilizando la plataforma para desarrollar una vacuna contra el cáncer de mama.

A pesar de su carrera polifacética, Chackerian cree que su legado también reside en la próxima generación de investigadores. Transmite el conocimiento y la pasión que aprendió de sus mentores a sus propios alumnos y técnicos.

"He tenido mucha suerte de haber tenido tantas personas excelentes trabajando en el laboratorio", dice, y agrega que verlos avanzar hacia sus propias carreras ha sido tan gratificante como la suya propia.

El objetivo actual de Chackerian es llevar una vacuna a los ensayos clínicos, aunque sabe que será un desafío. "Tenemos vacunas contra la mayoría de las cosas para las que es fácil hacer una vacuna", explica, "entonces, lo que queda son las cosas difíciles".

Sin embargo, esto no parece molestarlo, sino que impulsa su deseo de aprender tanto como sea posible de los expertos con los que colabora para usar sus VLP para obtener mejores tratamientos.

"Me gusta estar en el mundo académico", dice. "Me gusta ser la persona de I + D, bueno, más la persona R que la persona D, eso es lo que me gusta hacer".

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