Los científicos del Instituto de Investigación Scripps TSRI han hecho otro avance importante en el diseño de la vacuna contra el VIH. El desarrollo fue posible gracias a estudios previos en TSRI que muestran las estructuras de una proteína en la superficie del VIH, llamada glicoproteína de la envoltura. Los científicos utilizaron estasestructuras para diseñar una imitación de la proteína viral de un subtipo de VIH diferente, el subtipo C, que es responsable de la mayoría de las infecciones en todo el mundo.
El nuevo inmunógeno ahora es parte de una creciente biblioteca de inmunógenos diseñados por TSRI que algún día podrían combinarse en una vacuna para combatir muchas cepas de VIH.
"Toda esta investigación se dirige hacia la búsqueda de combinaciones de inmunógenos para ayudar a proteger a las personas contra la infección por VIH", dijo el profesor de TSRI Ian Wilson, profesor de biología estructural de Hanson y presidente del Departamento de Biología Estructural y Computacional Integral de TSRI.
La investigación, publicada recientemente en la revista inmunidad , fue dirigido por Wilson y el Profesor de Inmunología TSRI Richard Wyatt, quien también se desempeña como Director de Inmunología Viral para el Centro de Anticuerpos Neutralizantes de la Iniciativa Internacional de Vacuna contra el SIDA IAVI en TSRI.
El nuevo estudio fue publicado junto con un segundo estudio en Immunity, dirigido por científicos del Instituto Karolinska en Estocolmo, que mostró que el candidato a vacuna desarrollado en el estudio dirigido por TSRI puede provocar anticuerpos neutralizantes en primates no humanos.
"Juntos, los dos estudios reiteran cómo el diseño de inmunógeno basado en la estructura puede avanzar en el desarrollo de vacunas", dijo Wyatt.
Resolviendo la Estructura Clade C
el VIH muta rápidamente, por lo que circulan innumerables cepas de VIH en todo el mundo. De estas cepas, los científicos tienden a centrarse en las amenazas más comunes, denominadas clados A, B y C.
Al igual que una vacuna contra la gripe, una vacuna eficaz contra el VIH debe proteger contra múltiples cepas, por lo que los investigadores están diseñando un conjunto de inmunógenos que se pueden administrar de forma secuencial o como un cóctel para las personas para que su sistema inmunológico pueda prepararse para cualquier cepa contra la que se encuentren.
En 2013, los científicos de TSRI, dirigidos por Wilson y el profesor asociado de TSRI Andrew Ward, determinaron la estructura de una glicoproteína de la envoltura del clado A, que reconoce las células huésped y contiene la maquinaria que el VIH usa para fusionarse con las células. Debido a que este es el único anticuerpoEn la superficie del VIH, una vacuna eficaz contra el VIH tendrá que hacer que el cuerpo produzca anticuerpos para neutralizar el virus al bloquear estas actividades.
Basándose en la investigación original anterior, los científicos del nuevo estudio se propusieron resolver la estructura de la glucoproteína del clado C y permitir que el sistema inmunitario combata los virus del clado C.
"El clado C es el subtipo de VIH más común en África subsahariana e India", explicó el coautor del estudio, Javier Guenaga, un colaborador de IAVI que trabaja en TSRI. "Las cepas de VIH del clado C son responsables de la mayoría de las infecciones en todo el mundo"
Los científicos se enfrentaron a un gran desafío: la glicoproteína de la envoltura del clado C es notoriamente inestable y las moléculas son propensas a desmoronarse.
Guenaga necesitaba que las moléculas se mantuvieran juntas como un trímero para que su coautor Fernando Garcés pudiera obtener una imagen clara de la estructura trimérica de la glicoproteína del clado C. Para resolver este problema, Guenaga rediseñó la glicoproteína y fortaleció las interacciones entre las moléculas"Reforzamos la estructura para que la molécula soluble se ensamble como está en la superficie viral", dijo Guenaga.
El proyecto requirió paciencia, pero valió la pena. "A pesar de toda la ingeniería empleada para producir una proteína clade C estable, estos cristales de proteína clade C se cultivaron en condiciones muy difíciles a 4 grados Celsius y requirió la difracción demúltiples cristales para generar un conjunto de datos completo, ya que mostraron una alta sensibilidad al daño por radiación ", dijo Garces." En conjunto, esto destaca el tremendo esfuerzo realizado por el equipo para poner a disposición la arquitectura molecular de este inmunógeno muy importante ".
Con estos esfuerzos, la glucoproteína podría permanecer unida en solución de la misma manera que permanece unida en el virus. Los investigadores capturaron una imagen de alta resolución de la glucoproteína utilizando una técnica llamada cristalografía de rayos X.
Los investigadores finalmente tuvieron un mapa de la glicoproteína del clado C.
El candidato a la vacuna se muestra prometedor
En un estudio complementario, los científicos trabajaron con un equipo del Instituto Karolinska para probar un inmunógeno basado en los hallazgos de Guenaga. El inmunógeno fue diseñado para aparecer en la superficie de una molécula grande llamada liposoma, creando una especie de mímica viral, como una foto policial del virus.
Esta vacuna candidata indujo al sistema inmune a producir anticuerpos que neutralizaron la cepa de VIH del clado C correspondiente cuando se probó en primates no humanos.
"Fue genial ver eso", dijo Guenaga. "Este estudio demostró que los inmunógenos que fabricamos no son moléculas artificiales, en realidad son relevantes para la protección contra el VIH en el mundo real".
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Materiales proporcionado por El Instituto de Investigación Scripps . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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