Se ha desarrollado un nuevo tipo de vacuna que puede almacenarse a temperaturas más cálidas, eliminando la necesidad de refrigeración, para el virus Chikungunya transmitido por mosquitos en un avance importante en la tecnología de vacunas. Los hallazgos, publicados en Avances científicos hoy [miércoles 25 de septiembre], revela resultados excepcionalmente prometedores para el candidato a la vacuna Chikungunya, que ha sido diseñado utilizando un andamio de proteínas sintéticas que podría revolucionar la forma en que las vacunas se diseñan, producen y almacenan.
Las enfermedades infecciosas siguen afectando a las poblaciones de todo el mundo. Entre los medios a nuestra disposición para contrarrestar esta amenaza, la vacunación ha demostrado ser excepcionalmente poderosa. La viruela ha sido erradicada, el sarampión, la poliomielitis y el tétanos han sido restringidos del mundo por la vacunación. Sin embargo, desafíos severospara la salud humana persiste, evidenciado por epidemias causadas por el ébola, el zika y otros, lo cual es particularmente grave en los países en desarrollo, que a menudo carecen de infraestructura y recursos adecuados para prevenir o manejar brotes, provocando interrupciones y daños en las comunidades afectadas y un déficit económico masivo.
Un ejemplo reciente es Chikungunya, un virus transmitido por la picadura de un mosquito infectado. La enfermedad causa dolor de cabeza, vómitos, hinchazón de las extremidades y puede provocar la muerte. Incluso si la fiebre termina abruptamente, los síntomas crónicos como dolor intenso en las articulaciones, el insomnio y la postración extrema permanecen. Anteriormente confinada al África subsahariana, Chikungunya se ha extendido recientemente en todo el mundo a medida que su huésped de mosquitos abandona su hábitat natural debido a la deforestación y el cambio climático, con brotes recientes en Estados Unidos y Europa que causan alarma.
Investigadores de la Universidad de Bristol y el Centro Nacional Francés de Investigación Científica CNRS en Grenoble, Francia, se unieron al gigante de la tecnología informática Oracle para encontrar una forma de fabricar vacunas que sean termoestables capaces de soportar temperaturas cálidas.ser diseñado rápidamente y se producen fácilmente.
"Estábamos trabajando con una proteína que forma una partícula multimérica que se asemeja a un virus pero es completamente segura, porque no tiene material genético en su interior", dijo Pascal Fender, experto en virología del CNRS. "Completamente por casualidad, descubrimos que esta partícula eraincreíblemente estable incluso después de meses, sin refrigeración "
"Esta partícula tiene una superficie expuesta muy flexible que se puede diseñar fácilmente", agregó Imre Berger, Director del Centro Max Planck-Bristol de Biología Mínima en Bristol. "Pensamos que podríamos insertar pequeños trozos inofensivos de Chikungunya engenerar un imitador similar a un virus que podríamos usar como vacuna ".
Para validar su diseño, los científicos emplearon la microscopía crioelectrónica, una nueva técnica poderosa recientemente instalada en la instalación de microscopía de última generación de Bristol dirigida por Christiane Schaffitzel, coautora del estudio. Cryo-EM produce un gran rendimientoconjuntos de datos a partir de los cuales se puede determinar la estructura de una muestra a una resolución casi atómica, lo que requiere una computación paralela masiva.
Habilitado por la infraestructura de nube de alto rendimiento de Oracle, el equipo desarrolló un enfoque computacional novedoso para crear un modelo digital preciso de la vacuna sintética. Los especialistas de TI de la Universidad de Bristol, Christopher Woods y Matt Williams, junto con sus colegas de Oracle, implementaron paquetes de software a la perfecciónen la nube en este esfuerzo pionero. Christopher explicó: "Pudimos procesar los grandes conjuntos de datos obtenidos por el microscopio en la nube en una fracción del tiempo y a un costo mucho menor de lo que se creía posible".
"Los investigadores han tenido una larga tradición de construir e instalar sus propias supercomputadoras en las instalaciones, pero la computación en la nube les permite ejecutar grandes conjuntos de datos en un tiempo récord, con conectividad rápida y baja latencia. Esto les ayuda a procesar datos yhacer avances científicos mucho más rápido. En el futuro, las tecnologías como el aprendizaje automático y la computación en la nube desempeñarán un papel importante en el mundo científico, y estamos encantados de poder ayudar a los investigadores con este importante descubrimiento ", agregó Phil Bates, arquitecto líder de la nube en Oracle.
Las partículas que los científicos diseñaron arrojaron resultados excepcionalmente prometedores en estudios con animales, preparando el escenario para una futura vacuna para combatir la enfermedad de Chikungunya.
"Estábamos completamente encantados", continuó Imre Berger. "Los virus están esperando atacar, y necesitamos tener las herramientas listas para enfrentar esta amenaza global. Nuestra vacuna candidata es fácil de fabricar, extremadamente estable y provoca una poderosa respuesta inmune. Puede almacenarse y transportarse sin refrigeración a los países y pacientes donde más se necesita. Curiosamente, ahora podemos diseñar rápidamente vacunas similares para combatir muchas otras enfermedades infecciosas ".
"Realmente cumple muchos requisitos", concluyó Fred Garzoni, fundador de Imophoron Ltd, una empresa emergente de biotecnología de Bristol que desarrolla nuevas vacunas derivadas del presente trabajo. "Muchos desafíos en la industria requieren soluciones innovadoras para traer nuevas y poderosas nuevasvacunas para pacientes. Combinar la biología sintética de vanguardia con la computación en la nube resultó ser un ganador ".
Los autores desean agradecer a la Fundación Finovi, la Agencia Nacional de Investigación ANR, EPSRC, BBSRC, Wellcome Trust y GW4 por su apoyo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Bristol . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :