Vacunas programables basadas en nanopartículas de ARN

Fran Garrigues, Genética Médica News

 

Bioingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado una plataforma flexible para producir de forma segura y rápida vacunas con las que poder responder de forma eficaz a la evolución y brotes repentinos de agentes patógenos.

La aparición de las vacunas como método de prevención para muchas enfermedades infecciosas supuso un importante avance en el sector de la Medicina, con un gran impacto sobre la calidad de vida de las personas. Sin embargo, muchas de las tecnologías existentes para su desarrollo, así como los tipos utilizados se han estancado, quedando limitados frente al rápido surgimiento y evolución de los patógenos actuales. Un ejemplo son las vacunas basadas en formas atenuadas de los patógenos, las cuáles confieren una inmunidad permanente, tras ser reconocidas por las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) clase I y producir, posteriormente, antígenos endógenos, que se replican dentro del hospedador. A pesar de su capacidad para conferir inmunidad permanente, estas vacunas requieren de un largo período de tiempo para poder manufacturarse. Además, en algunas enfermedades, pueden inducir una reversión de la virulencia al favorecer la aparición de la enfermedad en lugar de combatirla, suponiendo un riesgo para la salud del paciente. Otro tipo son las vacunas que consisten en antígenos proteicos únicos o múltiples de origen microbiano, que aunque son sintetizadas rápidamente y no poseen riego de reversión requieren de un adyuvante y no siempre inducen una fuerte respuesta inmunitaria.

Bioingenieros del MIT han desarrollado una plataforma para producir de forma segura y rápida vacunas de ARN.

Bioingenieros del MIT han desarrollado una plataforma para producir de forma segura y rápida vacunas de ARN.

Frente a los inconvenientes de las vacunas actuales, las vacunas de ARN suponen una alternativa atractiva para generar una respuesta inmunitaria rápida y robusta sin probabilidad de reversión. Al tratarse de ARN, éstas vacunas no se integran en el genoma de las células hospedantes. Además, debido al mecanismo de amplificación de ARN propio de las células, inducen en estas la producción de numerosas copias de las proteínas que codifican. Sin embargo, las vacunas de ARN precisan de métodos seguros y efectivos para su liberación dentro de la célula. Para lograr esto, los investigadores optaron por empaquetar el ARN de la proteína deseada -lo que permitía un control en el diseño de la vacuna de interés- en nanopartículas fabricadas a partir de moléculas ramificadas, conocidas como dendrímeros. Estas nanopartículas esféricas, fueron diseñadas con carga positiva, para poder albergar el ARN, el cuál quedaba anclado a estas,  gracias a la carga negativa del ácido ribonucleico. Además, dichas partículas de 150 nanómetros de diámetro, presentaban el tamaño idóneo para poder entrar en las células aprovechando las mismas proteínas de superficie que utilizan los virus para entrar.

“Este enfoque de nanoformulación nos permite hacer nuevas vacunas contra enfermedades en tan sólo siete días, permitiendo hacer frente a brotes repentinos o realizar modificaciones y mejoras de una forma rápida”, señala Daniel Anderson, profesor asociado al Departamento de Ingeniería Química del MIT y miembro del Instituto Koch para la Investigación Integrada en Cáncer del MIT y del Instituto de Ingeniería Médica y Ciencia (IMES).

Robert Langer, miembro del Instituto Koch del MIT y autor del artículo, añade: “Estamos muy entusiasmados con el potencial de este nuevo enfoque para proporcionar una nueva forma de administración de la vacuna”.

Tras testar esta nueva modalidad de vacunas en ratones, se observó la capacidad de las vacunas de ARN para  estimular una respuesta inmune mediada tanto por anticuerpos como por linfocitos T. Para ello, se administró, vía inyección intramuscular, vacunas con material genético procedente de patógenos concretos, como el virus del Ébola o el protozoo Toxoplasma gondii. Tras la penetración de dichas vacunas en el interior de las células, el ARN fue traducido a proteínas que generarían la respuesta inmunitaria. Más tarde, se comprobó su efectividad al infectar los ratones vacunados con los patógenos reales y comprobar que estos no manifestaban ningún síntoma de la enfermedad.

“No importa que patógeno se escoja, fuimos capaces de generar una respuesta inmunitaria completa mediada tanto por anticuerpos como por células T”, manifiesta Omar Khan, investigar del Koch Institute for Integrative Cancer Research, dentro del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

Los resultados muestran cómo este tipo de vacunas pueden ser útiles para prevenir un amplio rango de enfermedades infecciosas, gracias a la facilidad de poder diseñar, de forma rápida, una vacuna segura y eficaz para cada patógeno en concreto.

“La opción de crear, rápidamente, una formulación totalmente sintética que puede ser eficaz como una vacuna, es un importante avance para las actuales estrategias de vacunas disponibles,” dice Hidde Ploegh, profesor de biología en el MIT, miembro del Instituto Whitehead, y autor del artículo.

Referencia:

Chahal JS, et al. Dendrimer-RNA nanoparticles generate protective immunity against lethal Ebola, H1N1 influenza, and Toxoplasma gondii challenges with a single dose. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Jul 5. pii: 201600299.DOI: 10.1073/pnas.1600299113

Fuente:Engineers design programmable RNA vaccines. http://news.mit.edu/2016/programmable-rna-vaccines-0704

Si te ha gustado el artículo, suscríbete ahora de forma gratuita a la Revista Genética Médica y recíbela cada 2 semanas.


He leído y acepto la política de privacidad. (Recibirás Genética Médica News en PDF cada 2 semanas en tu correo, así como los números de la revista Genética Médica y Genómica. Nuestros suscriptores también reciben cualquier novedad en cuanto a nuestros programas formativos, jornadas gratuitas y eventos en el área de la Genética Médica y Genómica.)

2 Responses

  1. Xuana Duarte dice:

    Que importante y amplia investigacion que permite mejorar y brinda estrategias efectivas

  2. Sara P. dice:

    Es decir, ¿este ARN contenido en los dentrímeros solo entrará en la células cuando un virus esté presente y las ataque? Hasta ese momento, si estas moléculas se encuentran fuera del entorno intracelular, ¿no es muy sencillo que sean degradadas por el organismo y por tanto que en el momento de la infección la vacuna no funcione?

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Normas de uso

La Revista Genética Médica permite realizar comentarios sobre su contenido para favorecer la participación de los lectores, con el objetivo de ofrecer una plataforma de debate y discusión sobre los temas tratados.

El contenido de Genética Médica es de carácter general y tiene una finalidad informativa. La mención de cualquier método, terapia, tratamiento o servicio no debe ser considerado una garantía para su utilización. Determinar el adecuado tratamiento para un paciente es responsabilidad de los médicos y facultativos. La información proporcionada en Revista Genética Médica ha sido diseñada para apoyar, y en ningún caso reemplazar, la relación que existe entre un paciente y su médico.

Para asegurar que todos los lectores tienen una buena experiencia, la Revista Genética Médica solicita que los comentarios sigan unas normas básicas. Los comentarios son evaluados antes de su publicación y moderados por los miembros de la Oficina Editorial de Revista Genética Médica diariamente. Cualquier comentario que no cumpla los principios indicados no será publicado.

Los comentarios están abiertos al público general por lo que los lectores deben considerar que su contenido no necesariamente ha sido realizado por un profesional médico.

Los usuarios tendrán en cuenta que los comentarios serán públicos y cualquier persona con acceso a internet podrá verlos. Los usuarios pueden publicar información personal propia (teniendo en cuenta que será pública) pero no la de otras personas. Los comentarios no podrán ser modificados.

Los principios seguidos para la publicación de comentarios serán:

  • Todos los comentarios que contribuyan a enriquecer el contenido y calidad de los contenidos de Revista Genética Médica serán bienvenidos. Los usuarios se comprometen a proporcionar información veraz y contrastable. Cada usuario proporcionará referencias y/o enlaces que justifiquen sus afirmaciones sobre medicina y salud, siempre que no se trate de una experiencia personal vivida por él mismo.
  • En caso de mencionar publicaciones científicas o datos específicos, se citarán las fuentes que en el comentario.
  • Sólo se aceptará la presencia de enlaces en los comentarios cuando su contenido cumpla los principios de publicación de comentarios y estén relacionados con el tema.
  • En caso de mencionar publicaciones científicas o datos específicos, se citarán las fuentes que en el comentario.
  • Sólo se aceptará la presencia de enlaces en los comentarios cuando su contenido cumpla los principios de publicación de comentarios y estén relacionados con el tema.
  • No se aceptarán comentarios difamatorios o falsos, insultos, amenazas, o ajenos al tema del que trate el artículo. En la misma línea no se aprobará la publicación de comentarios con contenido xenófobo, racista, sexista, homófobo o discriminatorio hacia cualquier religión o colectivo.
  • Los mensajes escritos al completo en mayúsculas no serán aceptados.
  • Mensajes publicitarios, o de cuestiones no relacionadas con el tema del artículo no serán aprobados para su publicación.

Si te ha gustado el artículo, suscríbete ahora de forma gratuita a la Revista Genética Médica y recíbela cada 2 semanas.

(function() { if (!window.mc4wp) { window.mc4wp = { listeners: [], forms : { on: function (event, callback) { window.mc4wp.listeners.push({ event : event, callback: callback }); } } } } })();


He leído y acepto la política de privacidad. (Recibirás Genética Médica News en PDF cada 2 semanas en tu correo, así como los números de la revista Genética Médica y Genómica. Nuestros suscriptores también reciben cualquier novedad en cuanto a nuestros programas formativos, jornadas gratuitas y eventos en el área de la Genética Médica y Genómica.)