Al plegar el ADN en una estructura similar a un virus, los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han diseñado partículas similares al VIH que provocan una fuerte respuesta inmune de las células humanas cultivadas en una placa de laboratorio. Dichas partículas podrían eventualmente usarse como una vacuna contra el VIH.
Las partículas de ADN, que imitan estrechamente el tamaño y la forma de los virus, están recubiertas con proteínas o antígenos del VIH, dispuestas en patrones precisos diseñados para provocar una fuerte respuesta inmune. Los investigadores ahora están trabajando en adaptar este enfoque para desarrollar una vacuna potencial para el SARS-CoV-2, y anticipan que podría funcionar para una amplia variedad de enfermedades virales.
"Las reglas de diseño generales que están comenzando a surgir de este trabajo deberían ser genéricamente aplicables a todos los antígenos y enfermedades"
"Las reglas de diseño generales que están comenzando a surgir de este trabajo deberían ser genéricamente aplicables a todos los antígenos y enfermedades", avanza Darrell Irvine, profesor de Underwood-Prescott en los departamentos de Ingeniería Biológica y Ciencia e Ingeniería de Materiales, director asociado del Instituto Koch del MIT para la Investigación Integrativa del Cáncer y miembro del Instituto Ragon de MGH, MIT y Harvard.
Irvine y Mark Bathe, profesor de ingeniería biológica del MIT y miembro asociado del Broad Institute del MIT y Harvard, son los autores principales del estudio, que publica la revista Nature Nanotechnology. Los autores principales del artículo son los expostdoctorados del MIT Rémi Veneziano y Tyson Moyer.
Debido a que las moléculas de ADN son altamente programables, los científicos han estado trabajando desde la década de los 80 en métodos para diseñar moléculas de ADN que podrían usarse para la administración de medicamentos y muchas otras aplicaciones, más recientemente utilizando una técnica llamada origami de ADN que fue inventada en 2006 por Paul Rothemund del Instituto Tecnológico de California (Caltech).
"La estructura del ADN es como un tablero de clavijas donde los antígenos se pueden unir en cualquier posición. Estas partículas similares a virus ahora nos han permitido revelar los principios moleculares fundamentales del reconocimiento de las células inmunes por primera vez", explica Bathe.
"Estas partículas similares a virus ahora nos han permitido revelar los principios moleculares fundamentales del reconocimiento de las células inmunes por primera vez"
Los virus naturales son nanopartículas con antígenos dispuestos en la superficie de la partícula, y se cree que el sistema inmunitario (especialmente las células B) ha evolucionado para reconocer eficientemente dichos antígenos particulados.
Ahora se están desarrollando vacunas para imitar las estructuras virales naturales, y se cree que tales vacunas de nanopartículas son muy efectivas para producir una respuesta inmune de células B porque son del tamaño correcto para ser transportadas a los vasos linfáticos, que las envían directamente a las células B en espera en los ganglios linfáticos. Las partículas también tienen el tamaño adecuado para interactuar con las células B y pueden presentar una gran variedad de partículas virales.