Respondiendo a la necesidad de desarrollar rápidamente miles de millones de dosis de vacunas COVID-19 que salvan vidas, un equipo científico de la Universidad de Texas en Austin ha rediseñado con éxito una proteína clave del coronavirus, y la modificación podría permitir una producción mucho más rápida y establede vacunas en todo el mundo.
Los nuevos hallazgos se describen en la revista ciencia .
La mayoría de los candidatos a la vacuna contra el coronavirus entrenan al sistema inmunitario humano para reconocer una proteína clave en la superficie del virus SARS-CoV-2 llamada proteína espiga para combatir infecciones. Los investigadores diseñaron una nueva versión de esta proteína que, cuando se expresa encélulas, produce hasta 10 veces más proteína que la de una proteína de pico sintética anterior ya en uso en múltiples vacunas COVID-19. Junto con colegas de los Institutos Nacionales de Salud, varios miembros del equipo de investigación de UT también diseñaron la versión anterior dela proteína espiga encontrada en al menos dos candidatos a la vacuna COVID-19 actualmente en ensayos clínicos de EE. UU.
"Dependiendo del tipo de vacuna, esta versión mejorada de la proteína podría reducir el tamaño de cada dosis o acelerar la producción de la vacuna", dijo Jason McLellan, profesor asociado en el Departamento de Biociencias Moleculares y autor principal del artículo."De cualquier manera, podría significar que más pacientes tienen acceso a las vacunas más rápido".
Apodada HexaPro, la nueva proteína también es más estable que la versión anterior de la proteína de espiga del equipo, lo que debería facilitar su almacenamiento y transporte. También mantiene su forma incluso bajo estrés por calor, durante el almacenamiento a temperatura ambiente y a través de múltiplescongelación-descongelación. Tales cualidades son deseables en una vacuna robusta.
La Fundación Bill y Melinda Gates ha contribuido al desarrollo de la tecnología a través de una subvención con el objetivo de hacer que las vacunas sean accesibles para las personas en los países de bajos ingresos. Las compañías de vacunas con diferentes tecnologías de plataforma tendrán la capacidad de probar y desarrollar aún más COVIDvacunas que usan HexaPro. McLellan también ha indicado que hay interés de los socios en extender el acceso a la tecnología a las personas en el mundo en desarrollo.
"Cuatro mil millones de personas que viven en países en desarrollo necesitarán acceso a una vacuna, como todos nosotros", dijo McLellan.
HexaPro también podría usarse en pruebas de anticuerpos COVID-19 donde actuaría como una sonda para identificar la presencia de anticuerpos en la sangre de un paciente, indicando si una persona ha sido infectada previamente con el virus.
El primer autor del artículo es Ching-Lin Hsieh, investigador postdoctoral en el laboratorio de McLellan. Los autores correspondientes son McLellan; Ilya Finkelstein, profesora asociada en el Departamento de Biociencias Moleculares; y Jennifer Maynard, profesora en la Escuela de Ingeniería Cockrell.
La versión original del equipo de la proteína espiga forma la base de los candidatos a vacunas actualmente en ensayos clínicos en humanos, incluidos el ARNm-1273 de Moderna y el NVX-CoV2373 de Novavax.
Para las vacunas basadas en ácido nucleico que usan las propias células del paciente para crear las proteínas virales que desencadenan una respuesta inmune, como el ARNm-1273, esta proteína espiga mejorada podría permitir que las versiones de próxima generación que requieren una dosis mucho menor produzcanmisma respuesta inmune de un paciente. Para las vacunas de subunidades que contienen una versión de la proteína viral real como antígeno, como NVX-CoV2373, se pueden producir muchas más dosis de vacuna en el mismo período de tiempo. De cualquier manera, desde el punto de vista de la producción,esto podría significar acelerar el acceso a vacunas que salvan vidas.
Basándose en su experiencia en la creación de proteínas estabilizadas como vacunas contra el MERS-CoV, el coronavirus que causa el síndrome respiratorio del Medio Oriente y otros virus, los investigadores identificaron 100 modificaciones diferentes a la proteína de la espiga que creían que podrían conducir a una mayor estabilidadversión altamente expresada. Luego crearon 100 versiones diferentes de la proteína insertando los planos genéticos para cada versión en un cultivo diferente de células humanas. De esas 100 versiones de la proteína espiga, 26 eran más estables o tenían una mayor expresión.
Luego, los investigadores tomaron cuatro de esas modificaciones beneficiosas, más dos de su proteína espiga estabilizada original, y las combinaron para crear HexaPro. Cuando insertaron los planos genéticos para esta versión de la proteína espiga en un cultivo celular humano, las células produjeron10 veces más proteína que la de su proteína original.
Recientemente se presentó una solicitud de patente de EE. UU. Para HexaPro, con los siguientes inventores que son todos autores en este último artículo: Ching-Lin Hsieh, Jory A. Goldsmith, Jeffrey M. Schaub, Chia-Wei Chou, Andrea M.DiVenere, Kamyab Javanmardi, Hung-Che Kuo, Daniel Wrapp, Patrick O. Byrne, Christy K. Hjorth, Nicole V. Johnson, Nianshuang Wang, Jennifer A. Maynard, Ilya J. Finkelstein y Jason S. McLellan.
La compañía de biotecnología Sino Biological ha obtenido una licencia no exclusiva de UT Austin para fabricar HexaPro y venderla a investigadores de todo el mundo.
Los otros autores del artículo son Alison Gene-Wei Lee, Yutong Liu, John Ludes-Meyers, Annalee W. Nguyen, Juyeon Park y Dzifa Amengo.
Este trabajo fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Welch y la Fundación Nacional de Ciencias. Finkelstein es un Académico de CPRIT en Investigación del Cáncer.
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Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Austin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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