Científicos israelíes producen la primera vacuna de ARNm del mundo para bacterias

Al centrarse en las diferencias clave entre virus y bacterias, los investigadores provocan fuertes respuestas inmunes en ratones contra el patógeno de la peste que mató a millones en la Edad Media.

Investigadores de la Universidad de Tel Aviv y el Instituto de Investigación Biológica de Israel han desarrollado la primera vacuna de ARNm del mundo eficaz contra las bacterias, dijeron científicos al Times of Israel el lunes.

Al modificar la tecnología probada de ARNm utilizada para combatir el COVID y otros patógenos virales, los científicos desarrollaron una vacuna de dosis única que protege completamente a los ratones contra la peste, la enfermedad letal que mató a millones de personas durante la Edad Media y que todavía existe en la actualidad, especialmente en partes de África y Asia.

Los investigadores esperan adaptar la vacuna para otras enfermedades, especialmente las causadas por bacterias resistentes a los antibióticos que podrían conducir a una pandemia de rápida propagación.

«Hay muchas bacterias patógenas para las que no tenemos vacunas. Además, debido al uso excesivo de antibióticos en las últimas décadas, muchas bacterias han desarrollado resistencia a los antibióticos, lo que reduce la efectividad de estos importantes medicamentos», dijo el profesor Dan Peer, Vicepresidente de I + D y jefe del Laboratorio de Nanomedicina de Precisión en la Escuela de Biomedicina e Investigación del Cáncer Shmunis en TAU.

«En consecuencia, las bacterias resistentes a los antibióticos ya representan una amenaza real para la salud humana en todo el mundo. El desarrollo de un nuevo tipo de vacuna puede proporcionar una respuesta a este problema global», dijo.

Aunque los investigadores están satisfechos con los resultados de su estudio revisado por pares de Yersinia pestis, que causa la peste, publicado la semana pasada en Science Advances, creen que otros microbios son ahora la prioridad.

Gel de ARN en funcionamiento.
Gel de ARN en funcionamiento. (Cortesía de la Universidad de Tel Aviv)

«El siguiente paso es centrarse en las bacterias que ahora son más relevantes para el público en general, como Staphylococcus aureus y ciertos tipos de Estreptococos resistentes», dijo el Dr. Edo Kon, autor principal del estudio.

La ventaja de las vacunas de ARNm es que ahora son familiares, efectivas y se pueden desarrollar rápidamente. En el caso del SARS-CoV2 (COVID-19), solo tomó 63 días pasar de la publicación de la secuencia genética del virus a los ensayos clínicos de la vacuna. Tanto las vacunas de Moderna como las de Pfizer eran vacunas de ARNm.

Una mujer israelí recibe la quinta vacuna Pfizer-BioNTech COVID-19 del personal médico de los servicios de salud Clalit en Tel Aviv.
Una mujer israelí recibe la quinta vacuna Pfizer-BioNTech COVID-19 del personal médico de los servicios de salud Clalit en Tel Aviv, septiembre. 22, 2022. (Foto AP / Oded Balilty)

El desafío con el desarrollo de vacunas de ARNm contra bacterias se deriva del hecho de que las bacterias difieren de los virus de una manera clave. Los virus dependen de células externas (huésped) para su reproducción. Insertan su molécula de ARNm en células humanas y las utilizan como fábricas para producir proteínas virales basadas en su material genético.

En las vacunas de ARNm, la molécula se sintetiza en un laboratorio y luego se envuelve en nanopartículas lipídicas que se asemejan a la membrana de las células humanas. Cuando la vacuna se inyecta en el cuerpo humano, los lípidos se adhieren a las células, lo que hace que las células produzcan proteínas virales. El sistema inmunitario humano se familiariza con estas proteínas y aprende a proteger el cuerpo en caso de exposición al virus real.

«En contraste, las bacterias no necesitan nuestras células para producir sus propias proteínas. Y dado que las evoluciones de los humanos y las bacterias son bastante diferentes entre sí, las proteínas producidas en las bacterias pueden ser diferentes de las producidas en las células humanas, incluso cuando se basan en la misma secuencia genética», dijo Kon.

El Dr. Ed oK (izquierda) y el Prof. Dan Peer. (Cortesía de la Universidad de Tel Aviv)
El Dr. Ed oK (izquierda) y el Prof. Dan Peer. (Cortesía de la Universidad de Tel Aviv)

Como resultado, los intentos de los científicos de sintetizar proteínas bacterianas en células humanas dieron como resultado niveles bajos de anticuerpos que produjeron una respuesta inmunitaria insuficiente.

Para superar este problema, el equipo de TAU e IIBR desarrolló métodos para secretar las proteínas bacterianas sin pasar por las vías de secreción clásicas. Como resultado, el sistema inmunitario identificó las proteínas de la vacuna como proteínas bacterianas inmunogénicas. La proteína bacteriana se mejoró con una sección de proteína humana para asegurar su estabilidad y proteger contra su desintegración demasiado rápida dentro del cuerpo.

«Al combinar las dos estrategias innovadoras, obtuvimos una respuesta inmune completa», dijo Kon.

Funcionó para la bacteria de la peste, y el siguiente paso será verificar si este mecanismo funcionará para otros tipos de bacterias. Según Kon, el trabajo ya está en marcha.

«Tengo que ser fiel a la ciencia y decir que aún no sabemos nada con certeza sobre esto, pero al menos ahora tenemos estas herramientas importantes para una mayor investigación», dijo.

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