Investigadores desarrollan una vacuna basada en ARNm contra enfermedades bacterianas

Un equipo de investigadores de la Universidad de Tel Aviv y del Instituto Israelí de Investigaciones Biológicas ha desarrollado una vacuna basada en ARNm que es 100 por cien eficaz contra la bacteria 'Yersinia pestis', que produce la peste.

El estudio, realizado en un modelo animal, demostró que todos los animales tratados estaban totalmente protegidos contra la bacteria. Según los investigadores, su nueva tecnología puede permitir el rápido desarrollo de vacunas eficaces contra enfermedades bacterianas, incluidas las causadas por bacterias resistentes a los antibióticos, por ejemplo en caso de una nueva pandemia de rápida propagación.

En su investigación, publicada en la revista científica 'Science Advances' y financiada por la Unión Europea, probaron su novedosa vacuna de ARNm en animales infectados con una bacteria mortal. Al cabo de una semana, todos los animales no vacunados murieron, mientras que los vacunados con esta vacuna permanecieron vivos y sanos.

Además, en uno de sus métodos de vacunación, una dosis proporcionó protección completa tan sólo dos semanas después de ser administrada. La capacidad de proporcionar una protección completa con una sola dosis es crucial para la protección contra futuros brotes de pandemias bacterianas de rápida propagación.

"Hasta ahora se suponía que las vacunas de ARNm, como las de COVID-19 que todos conocemos, eran eficaces contra los virus pero no contra las bacterias. La gran ventaja de estas vacunas, además de su eficacia, es la posibilidad de desarrollarlas muy rápidamente: una vez publicada la secuencia genética del virus SARS-CoV2, sólo se necesitaron 63 días para iniciar el primer ensayo clínico. Sin embargo, hasta ahora los científicos creían que las vacunas de ARNm contra bacterias eran biológicamente inviables. En nuestro estudio demostramos que, de hecho, es posible desarrollar vacunas de ARNm 100 por cien eficaces contra bacterias mortales", ha explicado Edo Kon, de la Universidad de Tel Aviv, uno de los líderes del trabajo.

Los virus dependen de células externas (huésped) para su reproducción. Al insertar su propia molécula de ARNm en una célula humana, un virus utiliza nuestras células como fábrica para producir proteínas virales basadas en su propio material genético, es decir, se replica a sí mismo.

En las vacunas de ARNm, esta misma molécula se sintetiza en un laboratorio y luego se envuelve en nanopartículas lipídicas parecidas a la membrana de las células humanas. Cuando la vacuna se inyecta en nuestro cuerpo, los lípidos se adhieren a nuestras células y, en consecuencia, éstas producen proteínas víricas. El sistema inmunitario, al familiarizarse con estas proteínas, aprende a proteger nuestro organismo en caso de exposición al virus real.

Kon añade que como los virus producen sus proteínas dentro de nuestras células, las proteínas traducidas a partir de la secuencia genética viral son similares a las traducidas a partir del ARNm sintetizado en laboratorio.

"Las bacterias, sin embargo, son harina de otro costal. No necesitan nuestras células para producir sus propias proteínas. Y como las evoluciones de los humanos y las bacterias son bastante diferentes entre sí, las proteínas producidas en las bacterias pueden ser diferentes de las producidas en las células humanas, incluso cuando se basan en la misma secuencia genética", ha resaltado.

Muchos investigadores han intentado sintetizar proteínas bacterianas en células humanas, pero la exposición a estas proteínas provocaba un bajo nivel de anticuerpos y una falta general de efecto inmunitario protector, en nuestro organismo.

"Esto se debe a que, aunque las proteínas producidas en las bacterias son esencialmente idénticas a las sintetizadas en el laboratorio, al estar basadas en las mismas 'instrucciones de fabricación', las producidas en células humanas sufren cambios significativos, como la adición de azúcares, cuando son secretadas por la célula humana", ha explicado el investigador.

Para resolver este problema, estos investigadores desarrollaron métodos para secretar las proteínas bacterianas eludiendo las vías de secreción clásicas, problemáticas para esta aplicación. El resultado fue una respuesta inmunitaria significativa, en la que el sistema inmunitario identificó las proteínas de la vacuna como proteínas bacterianas inmunógenas.

"Para mejorar la estabilidad de la proteína bacteriana y asegurarnos de que no se desintegra demasiado rápido dentro del cuerpo, la reforzamos con una sección de proteína humana. Combinando las dos estrategias innovadoras obtuvimos una respuesta inmunitaria completa", ha apuntado.

Otro de los autores, Dan Peer, ha agregado que "hay muchas bacterias patógenas para las que no tenemos vacunas". "Además, debido al uso excesivo de antibióticos en las últimas décadas, muchas bacterias han desarrollado resistencia a los antibióticos, reduciendo la eficacia de estos importantes medicamentos. En consecuencia, las bacterias resistentes a los antibióticos suponen ya una amenaza real para la salud humana en todo el mundo. El desarrollo de un nuevo tipo de vacuna puede dar respuesta a este problema mundial", ha sostenido.