Un grupo de investigación liderado por Fernando Esquivel Guadarrama en la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM), trabaja en las bases de una vacuna tipo VLP contra rotavirus, el causante más común de las diarreas severas en niños pequeños en el mundo.

Las vacunas de partículas similares a virus (virus-like particles, VLP, por sus siglas en inglés) están hechas con envolturas proteínicas que imitan la conformación tridimensional de los virus. A diferencia de la mayoría de las vacunas convencionales, las VLP tienen seudopartículas virales, pues carecen del material genético del patógeno y, por tanto, no hay riesgo de que se repliquen en las células del paciente ni de que se reviertan a su forma infecciosa; es decir, este tipo de vacunas reduce los efectos secundarios en el paciente y tiene mayor poder inmunológico.

En el mercado ya existen vacunas de este tipo contra el virus del papiloma humano y el de la hepatitis, pero hay esfuerzos en varias partes del mundo para ampliar la cartilla.

Ahora se busca que las vacunas no tengan el virus completo, sino nada más las proteínas que forman sus cubiertas, dijo el investigador miembro de la Academia Mexicana de Ciencias.

Estructura del virus

El rotavirus está hecho de tres capas concéntricas de proteínas: la más interna envuelve el material genético, la intermedia es la más masiva y la que da el principal sostén a la estructura viral, y la capa externa está cubierta de pequeñas proyecciones que le permiten unirse y penetrar a las células de su huésped, el organismo infectado.

Parte de la investigación que dirige Esquivel consiste en estudiar el poder inmunogénico –la capacidad para poner en marcha nuestro sistema inmune– de diferentes seudopartículas de rotavirus. Algunas están hechas sólo con la proteína más abundante de la capa intermedia del rotavirus y otras también tienen a la proteína principal de la capa interior.

Las seudopartículas virales que estudia Esquivel no utilizan la capa externa, porque cambian constantemente debido a mutaciones, en cambio, las proteínas de la capa interna están altamente conservadas, porque son las que están en contacto con el genoma del virus, y las de la capa intermedia tampoco pueden cambiar, porque si lo hicieran el virus no podría ensamblarse.

De hecho, esta es la razón por la cual una de las vacunas de rotavirus con las que se inmuniza a los niños actualmente es pentavalente, lo que quiere decir que tiene cinco mutantes de rotavirus, distintos entre sí por diferencias en su cubierta externa. Se sostiene que las vacunas hechas con seudopartículas podrían ayudar a reducir esta diversidad y a mantener por más tiempo una sola vacuna.

En su estudio reciente, Fernando Esquivel y sus colaboradores del Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Autónoma de México inyectaron subcutáneamente a grupos de ratones con las diferentes VLP a distintas concentraciones; después midieron la cantidad de anticuerpos que producían los animales a lo largo de varios días. Esto lo hicieron con el objetivo de determinar en qué concentración de cada seudopartícula se tenía una mejor respuesta a lo largo del tiempo.

Al cabo de 142 días de la inmunización, algunos grupos de ratones fueron retados, es decir, les dieron vía oral una dosis de rotavirus reales para probar la protección que habían adquirido con cada seudopartícula. Para ello analizaron muestras de heces.

De acuerdo con sus resultados, que se publicarán próximamente en la revista Vaccine, una de las seudopartículas, en particular una con forma de nanotubos hecha con la cubierta interna y externa, fue la que, con una sola dosis, confirió un alto nivel de inmunogenicidad en los ratones al inducir una mayor formación de anticuerpos a lo largo del tiempo y protección después del reto.

Mecanismos aún por estudiar

Los autores del artículo admiten que se necesita hacer otros estudios para entender los mecanismos moleculares en la respuesta inmune que confieren estas seudopartículas, no obstante, la información obtenida hasta ahora es importante para el diseño de nuevas vacunas virales recombinantes (que están compuestas por partículas proteicas producidas en células huésped, generalmente de levaduras, en las que se ha insertado el material genético responsable de codificarlas por técnicas de recombinación de ADN).

Paralelamente, el equipo de Esquivel Guadarrama trabaja en las bases de vacunas de ADN para rotavirus. En éstas se insertan ciertos fragmentos del material genético del patógeno dentro de las células de ratones para que sea el propio animal el que fabrique las proteínas del virus que activarán su sistema inmune. De esta manera, el ratón quedaría inmunizado sin necesidad de producir la vacuna en un laboratorio, lo cual abarataría los costos.

Una parte de nuestro trabajo es ver la respuesta inmune básica de los organismos frente a los virus, pero también vemos la posibilidad de generar nuevas vacunas que se puedan aplicar en el futuro.