Ver traducción automática
Esta es una traducción automática. Para ver el texto original en inglés haga clic aquí
#Novedades de la industria
{{{sourceTextContent.title}}}
Un "aerogel" inhalable provoca la inmunidad a COVID-19 en ratones
{{{sourceTextContent.subTitle}}}
Un "aerogel" inhalable cargado con ADN que codifica la proteína de la espiga del SARS-CoV-2 induce con éxito una respuesta inmunitaria contra el COVID-19 en los pulmones de los ratones, según una nueva investigación realizada en Penn State. El equipo dijo que su aerogel podría utilizarse para crear una vacuna inhalable que bloquee la transmisión del SARS-CoV-2 impidiendo que el virus se establezca en los pulmones.
{{{sourceTextContent.description}}}
"Hay muchas ventajas potenciales de una formulación inhalable en comparación con una vacuna inyectable", dijo Atip Lawanprasert, estudiante de posgrado en ingeniería biomédica y autor principal del estudio, publicado en la revista Biomacromolecules. "Uno de ellos es evitar las agujas. Las vacunas inhalables podrían ayudar a aumentar la tasa de vacunación porque mucha gente tiene miedo a las inyecciones. Por muy alta que sea la eficacia de una vacuna, si la gente no se la pone, no es útil"
Scott Medina, profesor adjunto de ingeniería biomédica de Penn State, añadió que las vacunas inhalables pueden ser más estables que las tradicionales.
"Es importante destacar que las vacunas inhalables pueden inducir una respuesta de anticuerpos a nivel local en los pulmones, donde potencialmente puede neutralizar y eliminar el virus antes de que infecte completamente al huésped y cause síntomasm", dijo Medina
Por el contrario, Girish Kirimanjeswara, profesor asociado de ciencias veterinarias y biomédicas, explicó que las vacunas inyectables COVID-19 inducen una respuesta inmunitaria sistémica, que es eficaz para combatir las infecciones por SARS-CoV-2, pero no tan potente como lo sería una vacuna inhalable para detener la infección en el lugar de entrada del virus en el organismo.
"Las vacunas actuales no son muy buenas para prevenir la transmisión porque permiten que el virus se replique en el cuerpo, aunque sea por un corto periodo, y luego se transmita a otros individuos", dijo Kirimanjeswara. "Una vacuna inhalable provocaría una inmunidad local en el lugar primario de la infección, donde el SARS-CoV-2 podría ser rápidamente neutralizado y eliminado sin la respuesta inflamatoria característica de la vacunación sistémica"
Anteriormente, el equipo había desarrollado y patentado un material similar a un gel, llamado "aerogel", como vehículo para llevar antimicrobianos a los pulmones para tratar infecciones respiratorias bacterianas, en particular la tuberculosis.
"Cuando empezó la pandemia, decidimos desarrollar una formulación inhalable para el COVID-19 combinando nuestro aerogel con un antígeno codificado por ácido nucleico -específicamente, ADN que codifica las proteínas del SARS-CoV-2", dijo Medina.
Los investigadores desarrollaron su formulación de COVID-19, que denominan CoMiP (partícula mimética de coronavirus), para dirigirse a los macrófagos alveolares, células inmunitarias del tracto respiratorio que ingieren partículas extrañas.
"Los macrófagos alveolares representan objetivos atractivos para las vacunas inhalables porque son abundantes en los pulmones, y las pruebas anteriores han sugerido que pueden ser importantes en la patogénesis temprana de COVID-19", dijo Medina.
En concreto, explicó, los macrófagos alveolares pueden ser una de las primeras células en infectarse por el SARS-CoV-2 cuando se inhala el virus.
"Los macrófagos alveolares son uno de nuestros defensores clave contra la infección viral porque sirven para presentar antígenos al resto del sistema inmunitario", dijo Medina.
Los científicos diseñaron sus CoMiPs para que fueran rápidamente ingeridas por los macrófagos alveolares, tras lo cual los macrófagos interpretarían el antígeno viral y comenzarían a expresar las proteínas virales codificadas en el ADN.
"Esencialmente se está engañando al macrófago para que interprete este ADN y exprese esta proteína extraña", dijo Medina. "Una vez que expresa la proteína extraña, la muestra al resto del sistema inmunitario para que éste aprenda a reconocer la proteína en caso de una infección por SARS-CoV-2"
En el laboratorio, cuando los científicos incubaron sus CoMiPs con células diseñadas para imitar las células inmunitarias alveolares ingenuas, descubrieron que los macrófagos internalizaban fácilmente las CoMiPs. A continuación, optimizaron la formulación de las CoMiPs para identificar la dosis máxima segura en las células in vitro. Descubrieron que más del 80% de las células seguían siendo viables con una dosis de ≤0,01 mg/mL.
Para comprobar la eficacia de la vacuna contra las CoMiP, el equipo inmunizó a ratones mediante una instalación intranasal de la vacuna, seguida de una dosis de refuerzo dos semanas después. A continuación, recogieron muestras de suero de los animales los días 14 y 28 después de la vacunación y el refuerzo, respectivamente. Analizaron estas muestras en busca de respuestas inmunitarias sistémicas y no encontraron cambios estadísticamente significativos en los niveles de anticuerpos sistémicos entre los animales tratados con CoMiP y los animales de control en ninguno de los dos momentos de muestreo.
Para explorar las respuestas inmunitarias en la nariz, la garganta y los pulmones, los investigadores recogieron muestras de ratones inmunizados 30 días después de la vacunación para evaluar las diferencias en los anticuerpos IgA totales y específicos de la proteína de espiga en la mucosa pulmonar. Encontraron un aumento significativo de la IgA total en los ratones vacunados con CoMiPs, pero la IgA dirigida específicamente a la proteína de la espiga del SARS-CoV-2 fue inferior a la esperada en los animales vacunados.
"En la mesa de trabajo, fuera del animal, vimos una expresión bastante buena de las proteínas", dijo Medina. "Y luego, cuando las CoMiP se administraron al animal, vimos un aumento de anticuerpos en el pulmón que puede proporcionar cierta protección, pero no fue en la medida que nos gustaría. Son datos alentadores, pero hay que seguir optimizando"
El equipo tiene previsto seguir investigando el uso de CoMiPs para proteger contra el COVID-19.
Además, Kirimanjeswara señaló que "las vacunas inhalables que bloquean la transmisión también pueden aplicarse a otros muchos virus, como el de la gripe, por lo que nuestra CoMiP tiene el potencial de ser ampliamente aplicable"