Deconstruyendo la microbiología mordisco a mordisco
Utilizando bacterias contra infecciones virales: una nueva vacuna.
Gripe o Influenza, es el nombre que damos a una familia de virus que, cuando infectan a los humanos o animales, causan la gripe. Aunque seguro que ya has pasado esta molesta, y normalmente breve, infección, puede ser mortal. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), al año se producen unos mil millones de casos de gripe estacional. Entre el 3 y 5% de estos casos terminan siendo graves, normalmente en pacientes de riesgo. La gripe causa entre 300.000 y 650.000 muertes al año en todo el mundo. Cada año se desarrolla una vacuna contra las cepas más comunes, siendo administradas a millones de personas. No debería sorprendernos que los científicos trabajen arduamente para desarrollar una mejor protección para la población, en especial para pacientes en riesgo. Puede que hayan encontrado una nueva y mejorada vía para obtener vacunas contra los virus de la gripe usando bacterias.
Escherichia coli Nissle 1997 (EcN)
Escherichia coli es una bacteria conocida por encontrarse en el tracto intestinal de humanos (y de muchos otros animales). Hay muchas cepas, algunas causan infecciones, normalmente responsables de infecciones alimentarias, diarrea, entre otras enfermedades. Sin embargo, la mayoría de las cepas son beneficiosas, de hecho, necesarias para una buena salud intestinal. Escherichia coli Nissle 1997 (o EcN), es una de estas cepas, y se ha usado como probiótico, mejorando la salud gastrointestinal. Unos científicos han analizado el efecto de esta bacteria en el tracto respiratorio. Descubrieron que, aplicando la bacteria en el tejido nasal de ratones, mediante un aerosol, se estimulaba considerablemente el sistema inmunitario. Ocurriendo principalmente al reforzar el sistema inmune innato en tejidos nasales y pulmonares. El sistema inmunitario innato está formado por células que atacan cualquier cuerpo extraño, sin implicar la producción de anticuerpos. Los ratones inoculados con el virus de la gripe, a dosis que deberían ser letales, sobrevivieron mucho mejor si estaban previamente tratados con EcN. Sin embargo, esta protección era muy efectiva contra algunas cepas de la gripe, no siéndolo contra otras.
Figura 1. Soldados administrando vacunas contra gripe de forma intranasal. Imagen tomada de la Wikipedia.
Desarrollo de una vacuna nasal a partir de EcN.
Probablemente en el futuro las vacunas se administrarán como vacunas nasales. Por ello, estos científicos quisieron manipular EcN para mejorar la respuesta del sistema inmunitario frente a la gripe, y así poder usar la EcN modificada para desarrollar una vacuna nasal.
El virus de la gripe tiene una proteína llamada proteína de matriz 2, o M2e. Nuestro sistema inmune es muy bueno reconociendo esta proteína, de forma que, cuando nos infectamos, nuestro cuerpo produce anticuerpos contra un fragmento pequeño de esta proteína, el antígeno. Sin embargo, cada cepa de gripe tiene antígenos M2e ligeramente diferentes. Para fabricar la mejor vacuna EcN, los investigadores seleccionaron cinco de los antígenos M2e de cepas que han causado pandemias o que suponen un gran riesgo para la salud, fusionándolas en una sola proteína. Introdujeron el gen que codificaba esta proteína fusionada en EcN, haciendo que EcN produjese la proteína en su membrana. Esto implicaba que cuando la bacteria entraba en contacto con el sistema inmune, las células del sistema inmune aprenden a crear anticuerpos contra esos antígenos. Así, si entra algún virus de la gripe con alguno de esos 5 antígenos, el sistema inmune ya estará preparado para atacarlo.
Esta nueva bacteria fue nombrada como EcN-5M2e. Los investigadores la usaron para vacunar varios ratones, exponiéndolos posteriormente a varias cepas de la gripe. Los ratones vacunados con EcN-5M2e tuvieron menos problemas y sobrevivieron, en comparación con los ratones no tratados o tratados con la cepa EcN original. Además, la nueva EcN-5M2e aumentó la respuesta del sistema inmunitario innato en tejidos nasales y pulmonares, pero también creó una respuesta inmune adaptativa, estimulando la producción de anticuerpos y células inmunes, encontrándose ambos componentes en el torrente sanguíneo de los ratones.
El uso de EcN-5M2e proporciona protección a largo plazo contra la gripe.
Aun quedaba por contestar una pregunta: ¿Cuánto duraba la protección obtenida con la nueva vacuna? Bueno, los ratones tratados sobrevivieron sin mayores complicaciones a dosis letales de la gripe, incluso tras seis meses desde la vacunación. Y, tanto el sistema inmune como el sistema respiratorio presentaban anticuerpos contra los antígenos M2e.
En general, pronto se podrá desarrollar un aerosol nasal como vacuna contra la gripe estacional, y ser probada en humanos. Y, si las respuestas son similares a las observadas por estos científicos en ratones, ¡podríamos estar muy pronto utilizando bacterias para combatir este molesto y peligroso virus de la gripe!
Enlace al artículo original: Engineered probiotic Escherichia coli elicits immediate and long-term protection against influenza A virus in mice. Nat. Communications 15:6802. https://doi.org/10.1038/s41467-024-51182-3
Imagen destacada: imagen obtenida de flickr (crédito de la imagen NIAID).
Traducido por: Beatriz Sabater-Munoz (CSIC)
Editado por: Fiama Guevara
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