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Coronavirus: Anticuerpos de llamas para neutralizar el virus SARS-CoV-2

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Este tratamiento con anticuerpos podría aprobarse para uso humano en aproximadamente un año”, afirman los expertos.

La búsqueda de soluciones para la COVID-19 se ha convertido en el primer objetivo de decenas de grupos de investigación. Varios de ellos trabajan ya con anticuerpos de camélidos, cuya estructura, tamaño y estabilidad permitirán desarrollar tratamientos y vacunas contra la infección.

Ahora, buscan desarrollar fármacos que neutralicen la infección del SARS-CoV-2 a raíz de anticuerpos de las llamas. Además de las inmunoglobulinas normales (Ig) presentes en todos los mamíferos, “los camélidos, como las llamas, camellos y alpacas, producen un tipo especial que son mucho menos de la mitad del tamaño de los anticuerpos convencionales”, explica a SINC Daniel Wrapp, investigador en la Universidad de Texas, Austin, en EE UU. Estos anticuerpos también se encuentran en los tiburones.

Son llamados nanocuerpos o nanobodies por tener una cuarta parte del tamaño de los anticuerpos normales y una estructura simple. Desde su descubrimiento en el dromedario en 1989, los científicos entendieron que abrirían nuevas perspectivas en la ingeniería de anticuerpos.

Desde entonces, se han convertido en valiosos candidatos terapéuticos, aún en fases experimentales, contra diferentes virus como el VIH, e incluso contra el cáncer de hígado u otras patologías hematológicas. Por sus características únicas y su facilidad para reproducirlos, son usados por grupos de investigación en todo el mundo. “Es fácil trabajar con ellos y son estables”, señala Xavier Saelens, científico en el Instituto Vlaams de Biotecnología de la Universidad de Gante, Bélgica.

Llamas Contra Coronavirus Pasados

El investigador, junto al equipo de Jason McLellan de la Universidad de Texas, Austin, estaban convencidos de que estos anticuerpos de llama, conocidos como VHH, serían capaces de neutralizar los anteriores coronavirus MERS-CoV y SARS-CoV-1. Iniciaron su estudio en 2016 en su laboratorio. “Pensamos que era importante porque estos coronavirus también tienen un historial de saltos de animales a humanos y generan enfermedades graves”, continúa Saelens.

En aquel momento, la llama Winter, que por entonces tenía nueve meses, empezó a formar parte de los experimentos. Al igual que sucede con los humanos cuando reciben vacunas para inmunizarse contra un virus, a esta llama le inyectaron proteínas de espícula (que permiten penetrar y unirse a las células humanas) estabilizadas de esos virus durante unas seis semanas para ser inmunizada.

Los investigadores recogieron muestras de sangre y aislaron los anticuerpos que se unían a cada versión de la proteína. Uno de ellos, al que denominaron VHH-72, demostró ser prometedor para detener el SARS-CoV-1 in vitro.

“Nuestro objetivo era encontrar nanocuerpos que pudieran tener una reacción cruzada con múltiples betacoronavirus como MERS y SARS. Muchos de los parientes de estos virus se encuentran en especies de murciélagos”, señala el investigador belga.

Ahora, el equipo ha probado la eficacia de un tratamiento con anticuerpo de llama contra el nuevo coronavirus SARS-CoV-2. Los resultados del trabajo se han publicado en la revista Cell.

Gracias a trabajos anteriores, los investigadores sabían que el nanocuerpo para el SARS-CoV-1 se unía, aunque débilmente, a la proteína de espícula del SARS-CoV-2. Para mejorar su eficacia, vincularon dos copias de VHH-72 y así lograron que se adhiriera fuertemente. Las pruebas iniciales en cultivos mostraron que el anticuerpo impedía que el virus infectara las células.

“Este es uno de los primeros anticuerpos conocidos para neutralizar el SARS-CoV-2”, recalca McLellan. Este investigador fue quien reveló cómo estos nanoanticuerpos se unen a las proteínas de espícula del MERS y el SARS y cómo impiden la infección.

McLellan lideró, además, el equipo que creó el primer mapa a escala atómica en 3D de la proteína de espícula del nuevo coronavirus, un paso esencial para desarrollar vacunas y antivirales. El estudio de esta estructura molecular, que tardó solo unos días en realizarse desde que recibieron el genoma de SARS-CoV-2, se publicó en la revista Science.

Posible Tratamiento para el COVID-19

“El anticuerpo que aislamos se adhiere a la proteína de espícula del SARS-CoV-2 que permite que el virus entre en las células huésped y comience el proceso de infección. Así evita su entrada a la célula humana, lo que neutraliza el virus”, detalla Wrapp, primer autor del estudio publicado en Cell.

Según el investigador, este anticuerpo es particularmente efectivo porque se une a un parche conservado de la proteína, lo que le permite anular tanto el SARS-CoV-1 como el SARS-CoV-2.

Tras los ensayos in vitro, “el siguiente paso será realizar experimentos con animales para averiguar si el anticuerpo también reduce la infección en un animal susceptible a la infección por SARS-CoV-2”, subraya Saelens. Por ejemplo, en hámsters o primates no humanos. Después, el fármaco del anticuerpo tendrá que ser producido de manera controlada “antes de poder ser probado en humanos”, prosigue.

“Si todo va según lo planeado, este tratamiento con anticuerpos podría aprobarse para uso humano en aproximadamente un año”, afirma Wrapp.

Inhalador para pacientes infectados

Gracias a su estructura simple, los anticuerpos de llama se pueden nebulizar y usar en un inhalador. “Eso los hace realmente interesantes como tratamiento para un patógeno respiratorio porque los llevas directamente al lugar de la infección”, dice Wrapp.

La estrategia que pretende seguir McLellan, de la Universidad de Texas en Austin, es administrar la terapia con anticuerpos protectores directamente a la persona. “Por lo tanto, inmediatamente después del tratamiento, está protegida”, asegura.

Mientras que las vacunas se deben administrar uno o dos meses antes de la infección para brindar protección, el tratamiento con anticuerpos “puede suministrarse a pacientes que ya están enfermos”, subraya a SINC Daniel Wrapp. “Así se reduciría la gravedad de sus síntomas y les ayudarían a curarse más rápido”, añade.

Esto sería especialmente útil para grupos vulnerables como las personas mayores, que presentan una respuesta modesta a las vacunas. Los sanitarios, otros trabajadores de la salud y otras personas con mayor riesgo de exposición al virus también pueden beneficiarse de la protección inmediata.

Vacuna en Spray Nasal

Además del desarrollo de medicamentos, el estudio en nanobodies podrían permitir la creación de vacunas. Un equipo de nueve laboratorios, dirigido por el virólogo de la Universidad de Ottawa (Canadá) Marc-André Langlois, está trabajando con nanocuerpos de camélidos para desarrollar una en forma de aerosol nasal.

Con la ayuda de dos llamas que serán inmunizadas, el equipo de Langlois generará anticuerpos anticoronavirus y clonará los genes que los codifican para producirlos en masa en el laboratorio gracias a la ingeniería inversa.

El proyecto más ambicioso será el desarrollo de esa vacuna en aerosol con un enfoque diferente a otros grupos de investigación. En su caso, se utilizará un método –más barato que los cultivos de células animales– basado en varias plantas como el arroz para expresar en ellas las proteínas virales que el sistema inmunitario percibe como amenaza.

“No sabemos si esto va a funcionar”, subraya Langlois. “Es razonable pensar que podría, y si lo hace, será una forma barata de producir muchas vacunas para mucha gente, muy rápidamente”.

El procedimiento puede durar al menos dos años, pero el equipo espera que esto permita estar preparado ante futuros brotes que Langlois considera “altamente probables”.

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Colombia trabaja para declarar región como «Libre de Fiebre Aftosa sin vacunación»

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Desarrollan vacuna contra el virus de la fiebre aftosa con tecnología innovadora

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El Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria de Argentina (INTA), el National Research Council de Canadá (NRCC) y Bioinnovo –empresa de base tecnológica conformada por el INTA y Vetanco SA– trabajan con la primera vacuna contra el virus de la fiebre aftosa que no utiliza material infectivo en su proceso de manufactura. Se trata de un hito de relevancia mundial.

La fiebre aftosa es la primera barrera en la comercialización internacional de productos agropecuarios. Los brotes de la enfermedad tienen un gran impacto económico y social a nivel global. Se estima que en las regiones endémicas las pérdidas anuales asociadas a esta enfermedad son de entre 8,4 y 27,3 billones de dólares.

Recientemente se reportaron brotes en animales salvajes en Alemania y en bovinos en Israel, que confirman los riesgos e importancia de contar con estrategias preventivas para esta enfermedad. Para prevenirla existen vacunas efectivas que emplean material infectivo en el proceso de producción. Muchos países deciden no tener plantas productivas de la vacuna dentro de sus territorios o prohíben trabajar con cepas diferentes a las de circulación regional, restringiendo la producción al mercado local.

Por esto, Bioinnovo –empresa de base orientada a la salud animal con más de diez años de trayectoria formada entre el INTA y Vetanco S.A.– es decir, “se puede producir en instalaciones convencionales utilizando los mismos equipos y tecnologías que los ya empleados en la fabricación de cualquier vacuna que utilice células de mamíferos en su proceso productivo”, explicó Andrés Wigdorovitz, director de INCUINTA y Bioinnovo.

“Se trata de una solución segura, eficaz y con perspectivas de posicionarse como una alternativa superadora en cuanto a requerimientos de seguridad y versatilidad”, aseguró Wigdorovitz. “Es la primera vacuna contra la fiebre aftosa en células de mamífero en no utilizar material infectivo en ninguna etapa del proceso productivo”, agregó, y destacó que “el proyecto de una vacuna recombinante para el tratamiento de la fiebre aftosa comenzó hace más de diez años en el Instituto de Virología y fue protegida por una patente a fines del año 2022”.

Por su parte, Marianela Dalghi, investigadora en Bioinnovo y responsable actual de liderar el proyecto, indicó: “Su fórmula basada en cápsides vacías recombinantes (o VLPs, del inglés Virus-Like Particles) hace que no sean necesarios procesos exhaustivos de purificación para eliminar proteínas no estructurales del virus y permite fácilmente discriminar animales infectados de vacunados (DIVA)”.

En ese sentido, al no utilizar virus infectivo en ninguna de las etapas de producción, “la fabricación de nuestra vacuna no está sujeta a las limitaciones nacionales e internacionales de manejo de cepas virales”, subrayó Dalghi. Además, destacó que “ofrece gran potencial para diversificar los portfolios vacunales, alcanzar nuevos mercados, expandir los bancos de antígeno, potenciar la capacidad de respuesta ante emergencias sanitarias en el país y agilizar el desarrollo de vacunas contra cepas virales emergentes”.

En los últimos dos años de trabajo, Bioinnovo logró validar la tecnología desarrollada a escala preindustrial, y avanzar en la elaboración de la documentación necesaria para su registro.

Se está trabajando, en esta etapa, en la búsqueda de un socio internacional. “Este trabajo se está realizando en forma articulada con Cancillería de la Nación de forma muy alentadora, para llevar la tecnología a la etapa de lanzamiento comercial dentro de 2 a 4 años, y con un producto que sea innovador, seguro y tan eficaz como las mejores vacunas disponibles actualmente”. subrayó Wigdorovitz

Por su parte, Jorge Winokur, presidente de Bioinnovo y Vetanco, declaró: “Desde Bioinnovo y su socio comercial Vetanco seguimos invirtiendo en plataformas de vacunas bioseguras para abastecer al mundo en el control de brotes de variantes exóticas”.

Esta política de manipulación segura de materiales va acompañada de los productos de la plataforma Biotech para inmunidad de las mucosas y la línea Vedevax de vacunas dirigidas. Y añadió: “Estamos orgullosos de contar con un equipo comprometido de investigadores, innovadores y técnicos”.

Nueva tecnología

La metodología actual que se empleó para producir nuestra vacuna recombinante se basa en el crecimiento en un biorreactor de las células de mamífero CHOBRI TM que contienen la información para producir de manera inducible VLPs del virus de la fiebre aftosa.

La estrategia de optimización de la producción inducible de VLPs que se desarrolló ha sido patentada por el INTA en conjunto con el NRCC.

Los biorreactores que se utilizan son los mismos que se usan en la producción de vacunas antiaftosa para replicar a las partículas virales infectivas en células de mamífero BHK-21. Luego de que las células alcanzan una masa crítica de crecimiento, se induce la expresión de las VLPs utilizando cumato, un compuesto químico que no es tóxico y es ampliamente accesible.

Después del período de inducción, se colectan las células y se lisan, y posteriormente se somete al lisado celular a procesos de purificación. Finalmente, se adicionan adyuvantes y excipientes de modo de obtener la formulación final, a la cual se le realizan los más estrictos controles de calidad.

Premio a la solución innovadora

Entre más de 1.500 postulantes, el proyecto desarrollado en conjunto por el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRCC) y el INTA, actualmente liderado y financiado por Bioinnovo, ganó la 15° edición (2024) del Concurso de Soluciones Innovadoras Banco Nación, organizado por la Fundación Empretec.

Este premio destacó la vacuna innovadora para prevenir la fiebre aftosa que utiliza cápsides vacías y genes recombinantes sintéticos, eliminando la necesidad de material infeccioso.

Este premio no sólo reconoció un avance científico-tecnológico sino también el esfuerzo de trabajo en equipo y compromiso para crear soluciones con impacto positivo a nivel mundial.

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