Según los investigadores, una nueva forma de crear proteínas que puedan colarse a través del revestimiento protector del VIH puede ser un paso hacia la comprensión de los componentes clave necesarios para desarrollar una vacuna contra el virus.
Utilizando modelos computacionales, un equipo de investigadores dirigido por Penn State diseñó y creó proteínas que imitaban diferentes características de la superficie del VIH. Después de ser inmunizados con las proteínas, los conejos desarrollaron anticuerpos que pudieron unirse al virus.
"Pudimos demostrar que al usar nuestras proteínas diseñadas, la sangre pudo generar espontáneamente anticuerpos que pueden inhibir la infección del VIH en modelos celulares", dijo Cheng Zhu, becario postdoctoral en el Colegio de Medicina del Estado de Penn ".Cuando incubamos el virus del VIH, la sangre de los conejos redujo drásticamente su infectividad ".
Zhu agregó que el estudio, publicado hoy 27 de febrero en Comunicaciones de la naturaleza - proporciona una forma novedosa de diseñar proteínas para vacunas.
"Las proteínas, o inmunógenos, que desarrollamos no son un producto terminado, pero pudimos mostrar evidencia de que es posible hacerlo", dijo Zhu. "Además, también es muy emocionante que pudiéramos crearun nuevo método para hacer proteínas a medida, que también podría abrir la puerta al desarrollo de vacunas para otras infecciones "
Aunque millones de personas viven con el VIH en todo el mundo, la creación de una vacuna contra el virus ha aludido a los investigadores. Las vacunas funcionan al enseñar al sistema inmunitario dónde puede unirse un anticuerpo a un virus antes de neutralizarlo. Para crear una vacuna, los investigadores primerotiene que identificar este lugar
Nikolay Dokholyan, G. Thomas Passananti Profesor y Vicepresidente de Investigación en el Departamento de Farmacología de Penn State, explicó que desarrollar una vacuna contra el VIH es difícil porque el virus muta constantemente.
"Incluso si desarrollamos un anticuerpo para una cepa particular del virus, ese anticuerpo puede que ni siquiera note la próxima cepa del virus", dijo Dokholyan. "Para desarrollar anticuerpos ampliamente neutralizantes, anticuerpos que neutralizan múltiples cepas deun virus: necesitamos encontrar algo que permanezca constante en el virus para que esos anticuerpos se adhieran "
Según Dokholyan, el VIH usa un recubrimiento de carbohidratos para proteger una proteína en su superficie llamada Env. Si bien esta proteína podría ser un objetivo potencial para las vacunas, el recubrimiento de carbohidratos dificulta o imposibilita el acceso y la neutralización de los anticuerpos.
Pero a veces, aparecen agujeros de forma natural en este recubrimiento, exponiendo la proteína Env a posibles anticuerpos. Zhu dijo que él y los otros investigadores querían encontrar una manera de atacar estos agujeros.
"La idea sería hacer una cirugía molecular para copiar secciones de la superficie del virus y pegarlas en diferentes proteínas benignas, para que se vean pero no actúen como la proteína Env", dijo Zhu. "Esperemos que esto permitasistema inmunitario para reconocer el virus y crear anticuerpos para neutralizarlo en el futuro "
Los investigadores usaron modelos computacionales para diseñar proteínas que imitarían la superficie proteica conservada de diferentes cepas de VIH para usar en la vacuna. Dokholyan dijo que si bien las proteínas generalmente se modifican cambiando un aminoácido a la vez, querían probarun enfoque diferente.
"En lugar de cambiar un aminoácido a la vez, es una gran superficie de la cepa del VIH que se corta y luego se conecta a una proteína diferente", dijo Dokholyan. "Es un hito importante poder realizar estas cirugías moleculares importantes,y es muy emocionante que la estrategia funcionó con una precisión muy alta "
Después de crear inmunógenos que utilizaron las nuevas proteínas que imitan el VIH, los investigadores inmunizaron a los conejos y tomaron muestras de sangre una vez al mes. Después de analizar las muestras, los investigadores descubrieron que la sangre contenía anticuerpos que podían unirse al VIH.
Los investigadores dijeron que si bien los hallazgos son prometedores, aún queda mucho trabajo por hacer.
"Es importante que podamos generar una respuesta inmune al VIH y demostrar que es posible como prueba de concepto", dijo Dokholyan. "Pero, aún necesitamos mejorar las capacidades de neutralización de los anticuerpos y otros aspectos antes de que puedaconvertirse en una vacuna viable "
Dokholyan dijo que en el futuro, el método de diseño de proteínas podría ayudar a crear y personalizar vacunas para diferentes enfermedades en diversas áreas del mundo.
"Las enfermedades pueden variar según la ubicación, por ejemplo, hay diferentes cepas de VIH en varios países o regiones", dijo Dokholyan. "Si podemos personalizar fácilmente las proteínas para las vacunas, ese es un buen ejemplo de dónde jugará la medicina personalizadaun rol."
Los Institutos Nacionales de Salud ayudaron a apoyar esta investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Original escrito por Katie Bohn. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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