En un novedoso trabajo de investigación básica, en el que han participado científicos y clínicos de diversas universidades y corporaciones estadounidenses, dirigido por el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), se describe cómo han desarrollado una nueva estrategia frente a las vacunas inhaladas.
Sobre la base de que numerosos virus infectan a través de las mucosas, como el revestimiento del tracto respiratorio, estos investigadores explican en Science Immunology la creación de un ejército de células T que esperan para atacar con mayor rapidez a los agentes patógenos invasores.
Darrell J. Irvine, autor principal de este estudio, trabaja en el MIT, en la Universidad de Harvard y en el Instituto Ragon. Esta corporación surgió en 2009 con la donación de 100 millones de dólares de la Fundación Philip y Susan Ragon para afianzar el sistema inmunológico en la prevención y curación de enfermedades.
El equipo multidisciplinar ha demostrado que pueden inducir una fuerte respuesta de células T de memoria en los pulmones de roedores con una vacuna modificada para unirse a una proteína presente de forma natural en el moco. Este avance ayudará a transportar la vacuna a través de las barreras mucosas, como el revestimiento de los pulmones.
Como subraya el profesor Irvine, acreditado especialista en inmunología e ingeniería biológica del MIT, “en este trabajo nos enfocamos específicamente en las respuestas de las células T que serían útiles contra virus o cáncer, y nuestra idea era usar esta proteína, la albúmina, como una especie de caballo de Troya para hacer que la vacuna atraviese la barrera de la mucosa”.
Destaca también que, además de proteger contra los agentes patógenos que infectan los pulmones, estas vacunas inhaladas también podrían usarse para tratar el cáncer que provoca metástasis desde los pulmones o, incluso, prevenir que el cáncer se desarrolle en primer lugar.
Vacunas inhaladas y barreras mucosas
Es sabido que la mayoría de las vacunas, tanto profilácticas como terapéuticas, se administran mediante una inyección en el tejido muscular. Sin embargo, muchas infecciones virales ocurren en superficies mucosas como los pulmones y el tracto respiratorio superior, el tracto reproductivo o el tracto gastrointestinal. “Crear una línea de defensa sólida en esos lugares podría ayudar al organismo de una forma más eficaz a defenderse de las infecciones”, aventura el profesor Irvine.
Los clínicos saben también que, en numerosos casos, las vacunas administradas en el músculo pueden provocar inmunidad en las superficies mucosas, pero existe un principio general de que si se vacuna a través de la superficie mucosa, se tiende a obtener una protección más fuerte en ese sitio.
Este investigador reconoce que, desafortunadamente, aún no disponen de tecnologías eficaces como para generar respuestas inmunes “que protejan específicamente esas superficies mucosas”.
Ya se ha logrado una vacuna nasal aprobada por las autoridades sanitarias para la gripe y otro preparado oral para la fiebre tifoidea, pero ambos fármacos se han logrado sobre la base de virus vivos atenuados, que tienen más capacidad para atravesar las barreras mucosas.
El laboratorio del profesor Irvine quería buscar una alternativa: las vacunas de péptidos, que tienen un mejor perfil de seguridad y son más fáciles de fabricar, pero tienen mayor dificultad para atravesar las barreras mucosas.
Así, los investigadores recurrieron a un enfoque que exploraron por primera vez en un estudio de 2014. En él, el profesor Irvine y su equipo encontraron que unir las vacunas de péptidos a las proteínas de albúmina, que se encuentran en el torrente sanguíneo, ayudó a que los péptidos se acumularan en los ganglios linfáticos, donde podrían activar una fuerte respuesta de las células T.
Fuerte respuesta de anticuerpos en los pulmones
Aquellas vacunas se administraron mediante inyección, como la mayoría de las tradicionales. Ahora, en este nuevo estudio, investigaron si la albúmina también podría ayudar a las vacunas de péptidos a atravesar las barreras mucosas, como las que rodean los pulmones.
Una de las funciones de la albúmina es ayudar a mantener la presión osmótica en los pulmones y puede atravesar fácilmente el tejido epitelial que rodea estos órganos.
Para comprobar esta teoría, los investigadores adjuntaron una cola lipídica que se une a la albúmina a una vacuna peptídica contra el virus vaccinia. La vacuna también incluía el adyuvante de uso común CpG, que ayuda a provocar una respuesta inmune más fuerte.
El preparado se administró por vía intratraqueal, lo que simula la exposición por inhalación. Los investigadores encontraron que este tipo de administración generaba un aumento de 25 veces en las células T de memoria en los pulmones de los ratones, en comparación con la inyección de la vacuna modificada con albúmina en un sitio muscular lejos de los pulmones.
También demostraron que cuando los roedores se expusieron al virus de la vacuna meses después, la intramuscular no ofreció protección, mientras que todos los animales que la recibieron por vía intratraqueal estaban protegidos.
Para el profesor Irvine, esta estrategia también podría ser útil para crear vacunas inhaladas contra otros virus como el de la gripe o el SAR-CoV-2, que causa Covid-19. Concretamente, en su laboratorio trabajan en un posible preparado que provoque una fuerte respuesta de anticuerpos en los pulmones, con el objetivo del nuevo coronavirus.
En la financiación del estudio figuran el Bridge Project del Koch Institute y el Dana-Farber / Harvard Cancer Center, Marble Center for Cancer Nanomedicine, Instituto Ragon de MGH, MIT y Harvard, y los Institutos Nacionales de Salud (INH) de Estados Unidos.
