El mundo depende principalmente de un método ideado hace 80 años para producir vacunas contra la gripe a partir de huevos de gallina. Es un proceso lento y costoso al que le cuesta adaptarse rápidamente a nuevas cepas mutantes.
El equipo de Trang Hoang, Isabel Vanderzee y Fei Wen, las tres de la Universidad de Michigan en Estados Unidos, ha desarrollado ahora un proceso para fabricar vacunas contra la gripe, mediante levadura de panadero, que es rápido, barato y seguro. Los primeros resultados de los ensayos en ratones indican que esta estrategia podría hacer que la vacuna anual contra la gripe quedara obsoleta, ya que esta nueva solución ofrecería una protección mucho más duradera frente a diversas cepas de la gripe.
Pese a lo mucho que se ha investigado al respecto en estos 80 años, no se ha conseguido, hasta ahora, fabricar una vacuna universal contra la gripe que proporcione una protección amplia y prolongada frente a diversas cepas y subtipos. La mayoría de las vacunas actúan sobre la hemaglutinina (HA), una proteína de superficie viral que desencadena una respuesta inmunitaria potente, un requisito previo para vacunas eficaces. Sin embargo, la hemaglutinina muta rápidamente, lo que exige el diseño de una nueva vacuna (y la aplicación de otra inyección en el brazo) cada año.
En cambio, Trang Hoang y sus colegas se centraron en una proteína viral diferente: la M2, que es esencial para producir nuevos virus. “La proteína M2 del virus de la influenza es mucho menos propensa a la mutación que la hemaglutinina”, explica Hoang. “La M2 se ha mantenido relativamente estable desde la pandemia de gripe de 1918 y muestra una elevada conservación secuencial en las cepas de gripe A humana, porcina y aviar”.
“La conservación de secuencias es muy importante porque las pandemias suelen comenzar cuando las cepas pasan de un anfitrión a otro”, añade Fei Wen.
Además de actuar sobre la M2, el equipo tenía como objetivo desarrollar un sistema más rentable y rápido, que no requierese incubación en huevos de gallina, para fabricar grandes cantidades de la nueva vacuna. La nueva estrategia se basa en usar levadura de panadero (Saccharomyces cerevisiae) para producir partículas seudovíricas (virus-like particles, VLPs) que muestran la proteína M2 en su superficie. Las partículas seudovíricas imitan el tamaño, la forma y el comportamiento del virus, pero no contienen el material genético que causa la infección. La inclusión de cantidades elevadas de M2 en las partículas seudovíricas podría aumentar la capacidad de la proteína vírica para desencadenar una respuesta inmunitaria.
Hoang transformó la levadura común en fábricas de partículas seudovíricas mediante la edición del genoma de la levadura para producir grandes cantidades de la proteína M2 de la gripe. Después de incubar la levadura en un líquido rico en nutrientes, la trató con reactivos suaves para eliminar con cuidado su pared celular rígida, un paso esencial para permitir que las partículas seudovíricas broten de la membrana plasmática de la levadura. A continuación, Hoang separó y purificó las partículas seudovíricas de la M2 de la levadura mediante centrifugación.
Hoang vacunó a 18 ratones con estas partículas seudovíricas de la M2 purificadas para comprobar si podían estimular una respuesta inmunitaria potente. El suero sanguíneo obtenido de los ratones vacunados contenía abundantes anticuerpos contra la M2 de cinco cepas de la influenza. Posteriormente, expuso a los ratones vacunados con partículas seudovíricas a tres de las diferentes cepas de la gripe y observó una protección del 100% frente a la infección. Estos resultados indicaron que la nueva vacuna activaba el sistema inmunitario y protegía a los ratones frente a diversas cepas de la gripe.
Si bien los hallazgos en ratones son prometedores, aún hay trabajo por hacer antes de que la vacuna universal contra la gripe esté lista para ensayos en humanos, tal como advierte el equipo. En primer lugar, Hoang y sus colegas tienen previsto investigar cuánto tiempo dura la inmunidad inducida por las partículas seudovíricas de la M2 en ratones. “Definitivamente anticipo que la vacuna M2 ofrece una protección más amplia y más prolongada que las vacunas actuales centradas en la hemaglutinina”, comenta Wen. “¿Puede ser incluso más prolongada que eso, como una vez en la vida? Posiblemente, o tal vez las personas necesiten un refuerzo cuando envejezcan”. Wen también quiere explorar nuevos diseños de vacunas para personas con respuestas inmunitarias débiles.
El equipo ha otorgado la licencia de la nueva tecnología de vacunas a una empresa que desarrolla sistemas de levadura para producir vacunas orales.
Miembros del equipo presentaron recientemente este tecnología de vacunas en un congreso de la Sociedad Estadounidense de Química (American Chemical Society, ACS). La presentación llevó por título “Toward an affordable universal influenza vaccine: M2-based Virus-like Particles”.
