Muchos virus infectan a sus huéspedes a través de superficies mucosas como el revestimiento del tracto respiratorio. Los investigadores del MIT han desarrollado una estrategia de vacunación que puede crear un ejército de células T que están listas y esperando en esas superficies, ofreciendo una respuesta más rápida a los invasores virales.
Los investigadores demostraron que podían inducir una fuerte respuesta de las células T de memoria en los pulmones de los ratones dándoles una vacuna modificada para unirse a una proteína presente de forma natural en el moco. Esto puede ayudar a transportar la vacuna a través de las barreras mucosas, como el revestimiento de los pulmones.
Además de proteger contra los patógenos que infectan los pulmones, estos tipos de vacunas inhaladas también podrían usarse para tratar el cáncer que hace metástasis en los pulmones o incluso prevenir que el cáncer se desarrolle en primer lugar
“En este artículo, nos enfocamos específicamente en las respuestas de las células T que serían útiles contra virus o cáncer, y nuestra idea era usar esta proteína, la albúmina, como una especie de caballo de Troya para hacer que la vacuna atraviese la barrera mucosa”, explica Darrell Irvine, autor principal del estudio, profesor de Underwood-Prescott en los departamentos de Ingeniería Biológica y Ciencia e Ingeniería de Materiales; director asociado del Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer del MIT; y miembro del Instituto Ragon de MGH, MIT y Harvard.
Además de proteger contra los patógenos que infectan los pulmones, estos tipos de vacunas inhaladas también podrían usarse para tratar el cáncer que hace metástasis en los pulmones o incluso prevenir que el cáncer se desarrolle en primer lugar, dicen los investigadores.
El ex postdoctorado del MIT Kavya Rakhra es el autor principal del estudio, que aparece en Science Immunology. Otros autores incluyen a los asociados técnicos Wuhbet Abraham y Na Li, el postdoctorado Chensu Wang, el ex estudiante graduado Kelly Moynihan y los ex técnicos de investigación Nathan Donahue y Alexis Baldeon.
RESPUESTA LOCAL
La mayoría de las vacunas se administran mediante una inyección en el tejido muscular. Sin embargo, la mayoría de las infecciones virales ocurren en superficies mucosas como los pulmones y el tracto respiratorio superior, tracto reproductivo o tracto gastrointestinal. Crear una línea de defensa sólida en esos sitios podría ayudar al cuerpo a defenderse de las infecciones de manera más eficaz, dice Irvine.
“En algunos casos, las vacunas administradas en el músculo pueden provocar inmunidad en las superficies mucosas, pero existe un principio general de que si se vacuna a través de la superficie mucosa, se tiende a obtener una protección más fuerte en ese sitio”, añade Irvine. "Desafortunadamente, todavía no tenemos grandes tecnologías para generar respuestas inmunes que protejan específicamente esas superficies mucosas".
Los investigadores encontraron que este tipo de administración generaba un aumento de 25 veces en las células T de memoria en los pulmones de los ratones
Existe una vacuna nasal aprobada para la gripe y una vacuna oral para la fiebre tifoidea, pero ambas vacunas consisten en virus vivos atenuados, que son más capaces de atravesar las barreras mucosas. El laboratorio de Irvine quería buscar una alternativa: las vacunas de péptidos, que tienen un mejor perfil de seguridad y son más fáciles de fabricar, pero son más difíciles de atravesar las barreras mucosas.
Para probar esta idea, los investigadores adjuntaron una cola lipídica que se une a la albúmina a una vacuna peptídica contra el virus vaccinia. La vacuna también incluía un adyuvante de uso común llamado CpG, que ayuda a provocar una respuesta inmune más fuerte.
La vacuna se administró por vía intratraqueal, lo que simula la exposición por inhalación. Los investigadores encontraron que este tipo de administración generaba un aumento de 25 veces en las células T de memoria en los pulmones de los ratones, en comparación con la inyección de la vacuna modificada con albúmina en un sitio muscular lejos de los pulmones. También mostraron que cuando los ratones fueron expuestos al virus de la vacuna meses después, la vacuna intramuscular no ofreció protección, mientras que todos los animales que recibieron la vacuna por vía intratraqueal estaban protegidos.