Vacunas más efectivas

Polio, viruela y sarampión son algunos de las enfermedades que, gracias a las vacunas, en la actualidad tienen una baja o nula prevalencia. Sin embargo, y a pesar del éxito de este método de prevención, se llevan a cabo numerosas investigaciones para cubrir nuevas enfermedades, mejorar su eficacia o reducir los riesgos que trae aparejados su aplicación, entre otros. Precisamente en este ámbito se desenvuelve el estudio de un equipo interdisciplinario conformado por investigadores y becarios del Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI, CONICET-UNC) y la Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica (UNITEFA, CONICET-UNC).

Las vacunas se componen de dos partes. Por un lado están los antígenos, es decir una parte del microorganismo que provoca la enfermedad contra la que se quiere desarrollar una respuesta a nivel inmunológico. Algunas vacunas contienen estos microorganismos atenuados, otras inactivados y, finalmente, hay un tercer grupo llamado ’vacunas de fracciones o sub unidades‘, formadas por pequeñas partes de dichos organismos. Las dos primeras son muy efectivas pero tienen cierto riesgo para la salud del huésped. Las últimas son más fáciles de producir, menos costosas y más seguras, pero dan una respuesta pobre. Allí cobran particular importancia los adyuvantes, que son el otro componente de las vacunas y es lo que estudia el grupo.

Los experimentos fueron concluyentes al respecto. Se utilizó una vacuna compuesta por un antígeno modelo, que ya se sabe cómo funciona, y un adyuvante llamado CpG-ODN. Se tomaron dos grupos de ratones: a uno se lo inmunizó con esta combinación y al otro con una formulación donde se agregó el CpG-ODN a una estructura de cristales líquidos llamada coagel, y se observó que esta última combinación potenciaba la capacidad adyuvante de CpG-ODN.

“Lo que obteníamos era mayor cantidad de anticuerpos específicos contra el antígeno y una mayor respuesta celular en la producción de citoquinas, proteínas que ayudan a potenciar las respuestas de otras células del sistema inmunológico”, explica María Fernanda Sánchez Vallecillo, becaria doctoral del CONICET en el CIBICI. Estos resultados fueron publicados recientemente en la revista Biomaterials.

Además se analizaron otras propiedades relevantes en la producción de vacunas. La primera es que sea económico y, como el coagel potencia el adyuvante, se puede utilizar la mitad de la dosis de CpG-ODN, reduciendo el costo. Esto es también beneficioso para el organismo ya que, si bien no se ha reportado que sea tóxico, se reduce cualquier efecto secundario que pudiera llegar a tener. Otro punto importante es que el coagel permite mantener el efecto de potenciación de la respuesta al menos hasta seis meses en ratones, que es aproximadamente un tercio de su vida.

“El coagel tiene la posibilidad de ‘envolver’ sustancias para que no estén en contacto con el organismo de manera masiva. Esto puede colaborar disminuyendo los problemas de estabilidad que tiene CpG-ODN frente a distintos elementos que se encuentran en el cuerpo, que lo rompen o lo eliminan. Entonces, probablemente, esta protección sea uno de los mecanismos que favorecen la potenciación del efecto adyuvante”, amplía Santiago Palma, investigador independiente del CONICET  en el UNITEFA.

¿Cómo fue el desarrollo?

Los adyuvantes tienen la función de aumentar el efecto de los antígenos. En los cien años de historia de este componente sólo se han aprobado tres sustancias para cumplir este rol: sales de aluminio, emulsiones de aceite en agua y un ligando de un receptor de la inmunidad innata. La dificultad para incorporar una nueva molécula se debe a que, además de efectivo, debe ser seguro para la salud del paciente. “Esto implica que los efectos no deseados sean mínimos, localizados, que no den toxicidad general y, sobre todo, que no produzca una respuesta autoinmune”, asegura Sánchez Vallecillo.

El grupo del CIBICI (CONICET-UNC) hace años viene trabajando con el CpG-ODN, que es ADN con una alta concentración del par de nucleótidos citosina-guanina. Si bien funcionaba correctamente, a medida que los antígenos eran más puros la efectividad se iba perdiendo. “Allí comenzamos a interactuar con el grupo de UNITEFA, que estaba trabajando con coagel, y pensamos que juntando las dos íbamos a tener una muy buena respuesta”, recapitula Maletto.

                Entran a jugar entonces los desarrollos del grupo de Palma y Daniel Allemandi, investigador principal del CONICET en el UNITEFA. “Nosotros trabajamos en el diseño de plataformas para vehiculizar fármacos o sustancias bioactivas, como es el caso del CpG-ODN, cuya actividad se encuentre restringida por problemas de estabilidad, de baja eficacia u otros problemas y buscamos mejorar su rendimiento”, explica Palma.

Utilizaron coagel, que se utiliza para intentar subsanar los problemas de eficacia de diferentes moléculas y que el grupo estudia desde hace más de diez años. “La hipótesis inicial fue que si se combinaba lo que sabemos de CpG-ODN, sus posibilidades y sus problemas, con lo que conocemos del coagel, podía resultar en una aplicación que potenciara el efecto del primero. Y así fue”, concluye Palma.

Según Palma, cuando el CpG-ODN está dentro de la estructura del cristal líquido, a la hora de su interacción con los medios biológicos la liberación puede ser retardada en el tiempo, y que esto puede impactar positivamente, algo que ya se comprobó in vitro.

Finalmente los científicos resaltan que uno de los puntos más favorables de este trabajo es la colaboración entre dos grupos que, haciendo cosas muy distintas, se encuentran cruzando la calle. “De la interrelación salieron cosas muy positivas. Está muy bien que exista la colaboración con grupos extranjeros pero este es un trabajo 100% de Córdoba”, concluye Maletto.

Por Mariela López Cordero

Sobre investigación

Sánchez Vallecillo María Fernanda, becaria de CONICET en el CIBICI

Ullio Gamboa Gabriela Verónica, becaria de CONICET en el UNITEFA

Palma Santiago Daniel, investigador independiente de CONICET en el UNITEFA

Harman María Florencia, becaria de CONICET en el CIBICI

Chiodetti Ana Laura, becaria en el CIBICI

Morón Gabriel, investigador independiente de CONICET en el CIBICI

Allemandi Daniel Alberto, investigador principal de CONICET en el UNITEFA

Pistoresi-Palencia María Cristina, investigadora principal de CONICET en el CIBICI

Maletto Belkys Angélica, investigadora en el CIBICI

Epígrafe: Harman María Florencia, Sánchez Vallecillo María Fernanda, Pistoresi-Palencia María Cristina, Maletto Belkys Angélica, Palma Santiago Daniel, Allemandi Daniel Alberto y Morón Gabriel. Foto: CCT Córdoba.

El proyecto fue financiado por el CONICET y cuenta con un subsidio de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica.