Aunque las vacunas en forma de inyección son las más comunes, existen buenas razones para mejorar su diseño de modo que puedan ofrecer mejor protección sobre las regiones más vulnerables del cuerpo, como las mucosas. En un esfuerzo por mejorar su eficacia, los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) combinó una vacuna de péptidos con albúmina.

Los resultados, presentados en la revista Science Immunology, muestran que esta estrategia mejora sustancialmente la respuesta inmunitaria y, por consiguiente, la protección contra infecciones. Y, por si fuera poco, esta podría funcionar incluso para prevenir el cáncer de pulmón.

Vacunas dirigidas a regiones específicas podrían generar respuestas inmunes más fuertes

Cuando se habla de vacunas, por lo general, las personas piensan en una inyección intramuscular. Pero hay algo que tomar en consideración: la mayoría de las infecciones virales ocurren en regiones mucosas, como los pulmones, el tracto respiratorio superior, el tracto reproductivo o el tracto gastrointestinal.

Algunas vacunas administradas en el tejido muscular pueden desencadenar inmunidad en las superficies mucosas; esto es de gran ayuda dada su vulnerabilidad frente a los virus. Pero, pese a ello, existe un principio que plantea que si una vacuna se administra a través de una superficie mucosa, la protección inmunitaria derivada podría ser más fuerte en ese sitio.

De hecho, existen otras formas, como la vacuna nasal aprobada contra la gripe y la vacuna oral para la fiebre tifoidea. Ambas vacunas se diseñaron a partir de virus vivos desactivados precisamente por su capacidad para atravesar las barreras de las mucosas del cuerpo lo cual mejora la protección.

Una línea de defensa para las mucosas

Esto nos lleva a una necesidad por solventar, y más aún en estos tiempos de pandemia: mejorar la efectividad de las vaucunas. Crear una línea de defensa sólida en las mucosas podría a mejorar las defensas del cuerpo frente a las infecciones. El problema es que las herramientas y recursos actuales no han sido suficientes para cumplir dicho cometido.

Pero, por fortuna, un equipo de investigadores ha estado trabajando para lograrlo, y en el proceso, se toparon con las vacunas de péptidos. Estas ofrecen grandes ventajas, como una mayor seguridad para sus receptores, y también la facilidad de fabricación. Mientras que el obstáculo en su implementación es su dificultad para atravesar las barreras mucosas.

Vacunas de péptidos combinadas con albúmina ofrecen mayor protección

En 2014, los investigadores descubrieron que unir las vacunas de péptidos a las proteínas de albúmina presentes en el torrente sanguíneo podría mejorar su eficacia. Haciendo esto, lograron que los péptidos se acumularan en los ganglios linfáticos, y por consiguiente, que generaran una intensa respuesta de células T.

En un nuevo trabajo, el mismo equipo se enfocó en determinar si combinar las vacunas de péptidos con albúmina podría ayudar a solventar la dificultad de atravesar las barreras mucosas como las que existen en los pulmones. Entre todas sus propiedades, esta permite mantener la presión osmótica en los pulmones y también puede atravesar el tejido epitelial que los rodea.

Vacuna administrada directamente a las mucosas de roedores 

Entonces diseñaron una vacuna de péptidos con una cola lipídica unida a la albúmina contra el virus vaccinia. Esta también incluía un adyuvante de uso común llamado CpG, un componente que favorece la producción de una respuesta inmune más fuerte.

Luego, la administraron por vía intratraqueal en un modelo de ratón para simular la exposición por inhalación, y compararon su desempeño con una versión de inyección intramuscular lejos de los pulmones. De este modo, podrían evaluar el potencial de las vacunas administradas directamente sobre las mucosas de interés en la protección contra las infecciones.

“En este artículo, nos centramos específicamente en las respuestas de las células T que serían útiles contra los virus o el cáncer”, dice Darrell Irvine, autor principal del estudio. “Nuestra idea era utilizar esta proteína, la albúmina, como una especie de caballo de Troya para hacer que la vacuna atraviese la barrera de la mucosa”.

Por fortuna, los resultados fueron sorprendentes: la vacuna de péptidos con albúmina aumentó 25 veces la producción de células T de memoria en los pulmones de los roedores. Además, cuando estos fueron expuestos al virus meses después, los que recibieron la vacuna por vía intratraqueal mantenían la protección, mientras que los que los que la recibieron en el músculo no.

Capaz de reducir tumores en órganos específicos

Los investigadores también querían evaluar la eficacia del medicamento contra el cáncer, por lo que usaron un péptido presente en las células del melanoma para su diseño. Entonces la administraron a ratones a los que expusieron luego a células de melanoma metastásico. Así observaron que las células T generadas en sus pulmones tras recibir la vacuna pudieron protegerlos.

Con este resultado, el equipo también concluyó que su modelo de vacuna con albúmina también podría ayudar a reducir los tumores pulmonares existentes. Y más importante aún, sugieren que esto podría ayudar a evitar la formación de cáncer en órganos específicos.

Referencia:

Exploiting albumin as a mucosal vaccine chaperone for robust generation of lung-resident memory T cells. https://immunology.sciencemag.org/content/6/57/eabd8003

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