Un estudio publicado esta semana en mBio demuestra que se puede usar una nueva técnica para construir mejores vacunas para enfermedades infecciosas. El estudio muestra que un método práctico, la química combinatoria enzimática bacteriana COCEF, puede usarse para generar moléculas funcionalmente diversas que potencialmente pueden usarse como adyuvantes.Las vacunas a menudo combinan un antígeno proteico recombinante bien caracterizado con un adyuvante para aumentar la respuesta inmunogénica de la vacuna. El estudio es importante dada la urgente necesidad de vacunas nuevas y más eficaces contra las enfermedades infecciosas en todo el mundo.
"Hemos identificado muchos compuestos prometedores que podrían servir como adyuvantes para las vacunas", dijo el autor principal Robert Ernst, PhD, profesor en el Departamento de Patogénesis Microbiana en la Facultad de Odontología y profesor adjunto en la Facultad de Medicina, enUniversidad de Maryland, Baltimore.
Hasta la fecha, los adyuvantes de la vacuna se han desarrollado utilizando un enfoque empírico de prueba y error. Los geles y sales de aluminio se han utilizado desde la década de 1930, y el monofosforil lípido A MPLA, un glucolípido modificado de la membrana externa de una bacteria,se utiliza desde 2009.
La envoltura de las bacterias gramnegativas está compuesta por dos membranas lipídicas distintas, y la exterior consiste predominantemente en lipopolisacáridos LPS, de los cuales el lípido A es un componente clave. El lípido A es el ancla que sostiene la molécula LPS en la bacteriamembrana.Hace aproximadamente quince años, los científicos descubrieron que el lípido A es reconocido por el receptor 4 TLR4, que es fundamental para determinar la respuesta inmune de un individuo.
La idea para el nuevo estudio surgió del hecho de que los científicos sabían que algunas bacterias crean estructuras específicas de lípidos A que son muy proinflamatorias. El cuerpo las reconoce fácilmente, rápidamente y en cantidades muy bajas.Sin embargo, el laboratorio de Ernst demostró que muchas otras bacterias tenían moléculas de lípido A que no eran inmunoestimulantes.
Los investigadores usaron la vía de biosíntesis bacteriana normal de LPS en bacterias gramnegativas para sintetizar estructuras únicas de lípidos A basadas en la presencia o ausencia de grupos específicos de fosfato, acilo y carbohidratos de una variedad de especies, para generar novela, racionalmente diseñadamoléculas de lípido A. "Las bacterias son muy buenas en lo que hacen. Sus enzimas son muy específicas para las cuales se pueden sintetizar modificaciones, por lo que diseñamos cepas bacterianas que produjeron las moléculas que queríamos", dijo el Dr. Ernst. Los investigadores aplicaron BECC dentro de uncepa avirulenta de Yersinia pestis para desarrollar moléculas de LPS estructuralmente distintas y luego examinarlas por su capacidad para inducir respuestas proinflamatorias.
Los candidatos principales demostraron inmunoestimulación mínima en esplenocitos de ratón, sangre primaria humana, células mononucleares y células dendríticas derivadas de monocitos humanos. "Hemos reducido nuestra lista de 50 a 70 moléculas a aproximadamente seis que tienen actividad adyuvante potencial", dijoDr. Ernst. Dijo que el sistema tiene el potencial de generar una gran variedad de posibles adyuvantes de vacunas.
mBio es una revista de acceso abierto de la Sociedad Estadounidense de Microbiología.
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Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Microbiología . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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