Las enfermedades emergentes, como la pandemia de COVID-19 y el brote de Zika, han evidenciado la dificultad de responder con rapidez a las amenazas infecciosas en el mundo actual. La velocidad con la que un virus puede propagarse, facilitada por factores como los viajes aéreos, a menudo supera nuestra capacidad para desarrollar terapias efectivas. Sin embargo, la biotecnología ha avanzado, y varias empresas están desarrollando tecnologías que podrían permitirnos responder con mayor rapidez a futuras amenazas.
Existe una amplia gama de enfoques en desarrollo. Recientemente se han publicado los resultados preliminares de un ensayo clínico de una técnica que podría ser útil contra diversas enfermedades infecciosas. Analizaremos estos resultados para ilustrar el tipo de investigación que se está llevando a cabo y las tecnologías disponibles para explorar estas ideas.
Anticuerpos de Amplio Espectro
Toda enfermedad emergente genera una gran cantidad de anticuerpos, producidos por personas infectadas, vacunadas o por animales de laboratorio utilizados para estudiar el agente infeccioso. Algunos de estos anticuerpos tienen una afinidad débil por el patógeno, pero otros demuestran ser “ampliamente neutralizantes”. Estos anticuerpos se unen con alta afinidad no solo al patógeno original, sino también a la mayoría o a todas sus variantes, y posiblemente a virus relacionados.
Los anticuerpos ampliamente neutralizantes inactivan el patógeno al unirse a él. Esto ocurre porque estos anticuerpos se fijan a un sitio esencial para la función de una proteína viral. Por ejemplo, los anticuerpos ampliamente neutralizantes contra el VIH se unen a las proteínas que permiten que el virus ingrese a las células inmunitarias.
Desafortunadamente, no todas las personas desarrollan anticuerpos ampliamente neutralizantes, y ciertamente no lo hacen con la suficiente rapidez para prevenir la infección. Tampoco se ha encontrado una forma de diseñar vacunas que garanticen su producción. A menudo, se sabe qué anticuerpos se desea que las personas produzcan, pero no se tiene la capacidad de asegurar que lo hagan.
Una opción desarrollada es la producción masiva de anticuerpos ampliamente neutralizantes para inyectarlos en las personas. Este enfoque ha sido aprobado para su uso contra el Ébola y se utilizó como tratamiento temprano durante la pandemia de COVID-19. Sin embargo, este método tiene limitaciones prácticas. Los anticuerpos tienen una vida útil limitada en el torrente sanguíneo, por lo que las inyecciones deben repetirse. Además, la producción y purificación de grandes cantidades de anticuerpos no es sencilla, y generalmente deben mantenerse refrigerados durante la distribución, lo que limita las áreas donde pueden utilizarse.
Por lo tanto, varias empresas están explorando una alternativa: lograr que las personas produzcan sus propios anticuerpos. Esto podría conducir a una protección más duradera, incluso asegurando que los anticuerpos estén presentes para bloquear futuras infecciones si el ADN sobrevive el tiempo suficiente.
Genes y Electricidad
Una vez que se identifican las células que producen anticuerpos ampliamente neutralizantes, es relativamente sencillo clonar esos genes e insertarlos en un fragmento de ADN que asegure su producción por cualquier célula humana. Si se pudiera introducir ese ADN en las células de una persona, se obtendrían anticuerpos ampliamente neutralizantes. Se han probado varios enfoques para lograr esto. La mayoría de ellos han insertado los genes necesarios para producir los anticuerpos en un virus inofensivo y no infeccioso, y luego han inyectado ese virus en voluntarios. Desafortunadamente, estos virus tienden a desencadenar una respuesta inmune separada, lo que causa efectos secundarios más significativos y puede limitar la frecuencia con la que se puede utilizar este enfoque.
Esto lleva a la técnica utilizada en este estudio. En este caso, los investigadores colocaron los genes de los anticuerpos en un bucle circular de ADN llamado plásmido. Esto es suficiente para asegurar que el ADN no se degrade inmediatamente y que los genes de los anticuerpos se conviertan en proteínas. Pero no ayuda a que el ADN entre en las células.
El equipo de investigación, compuesto por personas de una empresa de biotecnología y laboratorios académicos, utilizó un sistema de inyección comercial que combina la inyección de ADN con pulsos cortos de electricidad. La electricidad interrumpe la membrana celular, permitiendo que el ADN del plásmido entre en las células. Según las pruebas en animales, hacer esto en las células musculares es suficiente para convertir los músculos en fábricas que producen muchos anticuerpos ampliamente neutralizantes.
El nuevo estudio tenía como objetivo probar la seguridad de hacer esto en humanos. El equipo reclutó a 44 participantes, probando varias dosis de dos plásmidos productores de anticuerpos y programas de inyección. Todos menos cuatro de los sujetos completaron el estudio; tres de los que abandonaron habían estado probando una rutina con los pulsos eléctricos ocurriendo muy rápidamente, lo que resultó ser desagradable. Afortunadamente, no pareció hacer ninguna diferencia en la producción de anticuerpos.
Si bien hubo muchas reacciones adversas, la mayoría de ellas se asociaron con la inyección en sí: dolor muscular en el sitio, formación de una costra posterior y enrojecimiento de la piel. El peor problema pareció ser un solo caso de dolor muscular moderado que persistió durante un par de días.
En todos menos en un voluntario, la inyección resultó en una producción estable de los dos anticuerpos durante al menos 72 semanas después de la inyección; la única excepción solo produjo uno de los dos. Es “al menos” 72 semanas porque ahí es cuando dejaron de hacer pruebas; no había indicios de que los niveles estuvieran disminuyendo en este punto. Inyectar más ADN condujo a una mayor variabilidad en la cantidad de anticuerpos producidos, pero esa cantidad se maximizó rápidamente. Más inyecciones totales también aumentaron el nivel de producción de anticuerpos. Pero incluso el procedimiento mínimo, dos inyecciones de la concentración más baja probada, resultó en anticuerpos significativos y estables.
Y, como se esperaba
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