La herramienta de "huellas dactilares" del VIH podría ayudar mucho al desarrollo de vacunas

Los científicos esperan que su nuevo método de "tomar las huellas dactilares" de los escudos de las moléculas de azúcar con los que el VIH se rodea para evadir el sistema inmunitario mejore y acelere el desarrollo de vacunas efectivas.
Usando su nuevo método, los investigadores pudieron analizar rápidamente el patrón de moléculas de azúcar, o glicanos, en la envoltura de glicoproteína del VIH. Tal patrón se muestra aquí a partir de una glicoproteína candidata a vacuna.
Crédito de la imagen: Paulson Lab / TSRI

Los investigadores, del Instituto de Investigación Scripps (TSRI) en La Jolla, California, informan cómo desarrollaron y probaron su herramienta de huellas dactilares para el VIH en la revista Comunicaciones naturales.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), el VIH sigue siendo un problema persistente para la salud pública mundial. Hasta la fecha, el virus ha matado a más de 35 millones de personas.

Una vez que ingresa en el cuerpo de una persona, el VIH debilita el sistema inmunitario. El virus deteriora y destruye las células inmunitarias, especialmente las células CD4 que combaten las infecciones o las células T.

Como resultado, la persona se vuelve cada vez más susceptible a una amplia gama de infecciones y enfermedades, incluidos algunos tipos de cáncer.

Actualmente no existe una cura efectiva para el VIH, pero se puede controlar con terapia antirretroviral (TAR). Si se administra y sigue adecuadamente, el TAR puede marcar una gran diferencia en la vida de las personas infectadas y sus comunidades. Puede mantenerlos saludables y disminuir sus posibilidades de infectar a otros.

Reto para los desarrolladores de vacunas contra el VIH

El SIDA es la etapa más avanzada de la infección por VIH; puede demorar de 2 a 15 años en llegar, dependiendo del individuo. Sin embargo, si el VIH se diagnostica temprano y la enfermedad se trata antes de que sea demasiado avanzada, una persona infectada puede esperar vivir una vida sana, larga y productiva.

• El VIH se propaga a través del intercambio de fluidos corporales como sangre, semen, secreciones vaginales y leche materna.
• La tuberculosis es la causa más común de muerte entre las personas con VIH y SIDA.
• Dar a todas las personas que viven con el VIH acceso a TAR y ampliar las opciones de prevención podría evitar 28 millones de nuevas infecciones y 21 millones de muertes relacionadas con el SIDA para 2030.

Aprenda más sobre el VIH y el SIDA

Las estimaciones de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) sugieren que 1,2 millones de personas en los Estados Unidos vivían con el VIH al final de 2013, incluyendo alrededor de 1 de cada 8 que no sabían que estaban infectadas.

Se han logrado grandes avances en la prevención y el tratamiento del VIH, pero aún hay mucho por hacer, incluida la búsqueda de una vacuna.

Dos de los principales desafíos que enfrentan los desarrolladores de vacunas contra el VIH son que el virus es bueno para esconderse del sistema inmunitario y que sigue cambiando.

La idea de una vacuna es estimular el sistema inmune para producir nuevos o más anticuerpos contra un objetivo en el agente infectante que lo desactiva.

En el caso del VIH, los desarrolladores de vacunas sugieren que un buen objetivo es la envoltura de glicoproteína que rodea el virus y contiene la maquinaria que el virus utiliza para ingresar en las células del huésped.

Sin embargo, una de las razones por las que el VIH es tan resistente es que cubre su envoltura de glicoproteína con un escudo hecho de moléculas de azúcar llamadas glicanos.

El escudo ayuda a que el virus se oculte del sistema inmune y evita que los anticuerpos ataquen la envoltura de glicoproteína.

Manchas 'agujeros' en el escudo de glucanos

Las herramientas que ayudan a los desarrolladores de vacunas a lidiar con los escudos de glucanos son enormemente útiles. El nuevo estudio ofrece una herramienta de este tipo en forma de un método que analiza los patrones de glucanos en la glicoproteína. Permite a los científicos "tomar las huellas dactilares" del virus rápidamente y decir si su desarrollo de vacunas está en el camino correcto.

Un requisito importante es la capacidad de distinguir entre glicanos con alto contenido de manosa y glicanos de tipo complejo en la envoltura de glicoproteína. Estudios previos han llegado a este punto. Sin embargo, el nuevo estudio va más allá ya que también identifica sitios de glicoproteínas que no tienen glicanos. De hecho, el equipo descubrió que existen menos "agujeros" en el escudo de lo que se pensaba anteriormente.

Encontrar sitios sin glucanos es importante porque los desarrolladores de vacunas pueden entonces idear una forma de enseñar al sistema inmunitario a reconocer dónde están los agujeros en el escudo de glucanos y producir anticuerpos ampliamente neutralizantes que atacan la envoltura subyacente.

La nueva herramienta también es rápida; el equipo desarrolló algoritmos que analizan rápidamente los resultados mucho más rápido que los métodos manuales que usaban antes. La velocidad del análisis es importante en este campo ya que los desarrolladores siempre están en una carrera contra el tiempo en busca de vacunas candidatas para combatir un virus que evoluciona rápidamente.

Siguiente paso: Trabajar con formas naturales de VIH

En su estudio, los investigadores utilizaron un candidato a vacuna similar al VIH. Ahora planean usar la nueva herramienta para analizar la composición de glucanos y los sitios libres de glicanos en las formas naturales del VIH.

Si las huellas dactilares coinciden con lo que tienen, sabrán que están en el camino correcto.

"La capacidad de identificar la huella digital de glicano en la glucoproteína del VIH nos ayudará a desarrollar una vacuna que coincida con lo que se encuentra en el virus".

Líder del estudio Prof. James C. Paulson, Departamento de Medicina Molecular, TSRI

Los investigadores creen que su enfoque también podría funcionar para otros virus que tienen una envoltura de glucoproteína similar, como el virus de la gripe.

El nuevo estudio contribuyó en cierto modo a mostrar esto, ya que el equipo también probó el método con una proteína del virus de la gripe.

Descubra por qué las personas con VIH tienen más probabilidades de desarrollar diabetes.

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