Según una publicación del MIT, las vacunas Hitchhiking aumentan la inmunidad y podrían ayudar a combatir el cáncer y el VIH, a diferencia de otras vacunas para la gripe, la poliomielitis y el sarampión que consisten en una versión de muerte o invalidez de un virus.
Sin embargo, para ciertas enfermedades, este tipo de vacuna no es efectiva, o simplemente son demasiado arriesgadas.
Como alternativa, el enfoque más seguro es una vacuna hecha de pequeños fragmentos de proteínas producidas por un virus o una bacteria que causa la enfermedad. Esto ha funcionado para algunas enfermedades, pero en muchos casos estas vacunas no provocan una respuesta lo suficientemente fuerte.
Ahora, un equipo de ingenieros del MIT ha desarrollado una nueva forma de entregar dichas vacunas directamente a los ganglios linfáticos, donde hay grandes poblaciones de células inmunes residentes.
Estas vacunas enganchan a los ganglios linfáticos al adherirse a la proteína albúmina, que se encuentra en el torrente sanguíneo. En pruebas con ratones, tales vacunas produjeron respuestas inmunitarias muy fuertes, informaron los investigadores en la edición en línea del 16 de febrero de Nature.
«Los ganglios linfáticos son donde toda la acción sucede en una respuesta inmune primaria. Las células T y células B residen allí, y ahí es donde usted necesita poner la vacuna para obtener una respuesta inmune.
Cuanto más material pueda llegar hasta allí, mejor», dice Darrell Irvine, profesor de ingeniería biológica y de ciencia de materiales e ingeniería, y el autor principal del artículo.
Este enfoque podría ser especialmente útil para la entrega de vacunas contra el VIH y para estimular el sistema inmune del cuerpo para atacar los tumores, dice Irvine, quien también es miembro del Instituto de Koch del MIT para la Investigación del Cáncer Integral.
Las vacunas hechas de fragmentos de proteínas o de azúcar, también conocidas como vacunas de subunidades, han tenido éxito en contra de un par de enfermedades, tales como la hepatitis y la difteria.
Para el desarrollo de vacunas de subunidades para otras enfermedades, los científicos han tratado de orientarlas a los ganglios linfáticos usando nanopartículas para entregarla a ellos, o etiquetadolas con anticuerpos específicos a las células inmunes en los nódulos linfáticos.
Sin embargo, estas estrategias han tenido un éxito limitado, debido a que es difícil de poner toda la vacuna en los ganglios linfáticos sin algún escape para el resto del cuerpo, lo que puede causar efectos secundarios no deseados.
El equipo de Irvine tomó un nuevo enfoque, basado en un procedimiento existente para la orientación tintes de imagen a los ganglios linfáticos. Los cirujanos utilizan este procedimiento, conocido como «mapeo linfático ganglio centinela», para determinar la extensión de la metástasis del cáncer después de la eliminación de un tumor.
El medio de contraste utilizado para esta formación de imágenes se une fuertemente a la albúmina, lo que permite que se acumule en los ganglios linfáticos.
Estudios anteriores han revelado que cuando las partículas extrañas, tales como el colorante se unen a la albúmina, las células inmunes en los nódulos linfáticos capturan la albúmina de manera eficiente.
«Nos dimos cuenta de que podría ser un enfoque que se podría tratar de copiar en una vacuna – diseñar una molécula de la vacuna que se une a la albúmina y al auto-stop de los ganglios linfáticos», dice Irvine.
Para obtener fragmentos de proteínas, conocidos como péptidos, que se unen a la albúmina, los investigadores se aprovecharon de la función de la albúmina como un transportador de moléculas llamadas ácidos grasos.
En la albúmina hay bolsillos que pueden capturar grasas, moléculas hidrofóbicas vinculantes, por lo que los investigadores añadieron una cola grasa llamada lípido a sus péptidos de vacuna.
Ellos crearon un par de vacunas diferentes, que atacan al virus, el melanoma y el cáncer de cuello de útero, y las probaron en ratones. Cada una genera una gran población de células T de memoria específica para el péptido viral o el tumor.
«Sabíamos que estábamos en el camino correcto porque vimos que se podría conseguir la respuesta inmune y que era simplemente tremendo», dice Irvine.
«Cuando nos fijamos en la sangre, una de cada tres células T en la sangre era una de las células T- de la vacuna específica, que es algo que por lo general sólo se ve con vacunas suministradas por virus.»
Las vacunas de albúmina orientada provocaron respuestas inmunes de cinco a 10 veces más fuertes que los generados por los antígenos de péptido solo.
La vacuna contra el melanoma desaceleró el crecimiento del cáncer y la vacuna contra el cáncer cervical redujo los tumores.
«Sin duda, es un enfoque interesante, y los resultados son muy convincentes», dice Pal Johansen, profesor de dermatología de la Universidad Hospital de Zurich que no formó parte del equipo de investigación.
«Tanto el efecto sobre la respuesta inmune estimulada y la supresión consiguiente del crecimiento del tumor son los resultados que sugieren un mayor desarrollo y pruebas clínicas.»
Inflamación controlada
Los investigadores también probaron esta estrategia de entrega con un adyuvante – una molécula que mejora la respuesta inmune de las vacunas. Targeting un adyuvante comúnmente utilizado llamada CpG a la albúmina aumentó dramáticamente la respuesta inflamatoria resultante.
Este método de entrega también podría mejorar la seguridad de los adyuvantes, mediante el confinamiento de sus efectos a los ganglios linfáticos. De lo contrario, el adyuvante podría propagarse a través de la corriente sanguínea y provocar la inflamación en otras partes del cuerpo.
«Esta modificación de metas en los ganglios linfáticos hace que casi todo el material quede atrapado en los ganglios linfáticos de drenaje, por lo que significa que es más potente, ya que está consiguiendo concentrarse en los ganglios linfáticos, y también hace que sea más seguro, ya que no lo está recibiendo en la circulación sistémica «, dice Irvine.
Los investigadores planean probar este método para entregar vacunas contra el VIH en los primates no humanos, y que también están trabajando en el desarrollo de más vacunas contra el cáncer, entre ellos uno para el cáncer de pulmón.
La investigación fue financiada por el programa de subsidios para Koch Institute del Instituto Nacional del Cáncer, de los Institutos Nacionales de Salud, el Departamento de Defensa de EE.UU., y el Instituto Ragon del Hospital General de Massachusetts, MIT, y la Universidad de Harvard.
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