Un nuevo método permite diseñar vacunas a partir de proteínas artificiales
Investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) desarrollaron un nuevo método que permite diseñar proteínas artificiales capaces de indicar al sistema inmunológico de forma muy precisa qué anticuerpos deben producir para combatir una infección, un hallazgo que ayudará a generar vacunas más seguras y eficaces.
Las vacunas son preparados que activan el sistema inmunológico para que el organismo genere anticuerpos y sea capaz de combatir una infección y, a día de hoy, son una de las intervenciones más eficaces para prevenir la propagación de enfermedades infecciosas.
Sin embargo, sigue sin haber vacunas eficaces para muchos patógenos importantes, origen de enfermedades como la gripe o el dengue.
"Cuando una vacuna no funciona bien, tendemos a pensar que es porque los anticuerpos producidos no son protectores, cuando generalmente lo que pasa es que nuestro sistema inmunológico simplemente está produciendo el tipo equivocado de anticuerpos", explica Bruno Correia, profesor del Laboratorio de Diseño de Proteínas e Inmunoingeniería en la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) y líder de la investigación.
Para solucionarlo, los científicos del laboratorio de Correia desarrollaron un nuevo método que permite diseñar proteínas artificiales que instruyen de forma muy precisa al sistema inmunológico del cuerpo qué anticuerpos debe producir para afrontar una enfermedad infecciosa.
El estudio fue publicado este jueves en la revista Science.
Para ello, el equipo de la EPFL creó proteínas diseñadas artificialmente usando inteligencia artificial y métodos matemáticos porque estas moléculas "no existen en la naturaleza", detalla Che Yang, estudiante de doctorado y coautor principal del estudio.
"Desarrollamos un algoritmo de diseño de proteínas llamado TopoBuildern que te permite construir proteínas virtualmente como si estuvieras ensamblando las piezas de un Lego. Es absolutamente fascinante", destaca Fabian Sesterhenn, estudiante de doctorado y coautor principal.
El equipo de Correia se centró en el diseño de proteínas de novo que pueden dar lugar a una vacuna para el virus respiratorio sincitial (VRS) que causa graves infecciones pulmonares y es una de las principales causas de hospitalización de bebés y ancianos.
"A pesar de varias décadas de investigación, hasta la fecha no existe todavía una vacuna o una cura para el virus sincitial respiratorio", relata Correia.
Las proteínas artificiales creadas en el laboratorio se probaron en modelos animales donde instruyeron al sistema inmunológico a generar anticuerpos específicos contra los puntos débiles del VRS.
"Nuestros hallazgos son alentadores porque indican que algún día podremos diseñar vacunas que se dirijan a virus específicos de forma más eficaz, incitando al sistema inmunológico a generar esos anticuerpos particulares", dice Correia.
Y, aunque todavía "tenemos mucho trabajo por delante para hacer más efectiva la vacuna que hemos desarrollado, este estudio es un primer paso en esa dirección", subraya el profesor.
Además, los métodos para crear proteínas de novo tienen aplicaciones que van mucho más allá de la inmunología, ya que también pueden ser utilizados en varias ramas de la biotecnología para expandir las funciones de las proteínas naturales.
"Ahora podemos utilizar las herramientas de diseño de proteínas para crear proteínas para otras aplicaciones biomédicas como fármacos basados en proteínas o biomateriales funcionalizados", concluye Sesterhenn.
