Cómo evoluciona la influenza y cómo evitar que lo haga

Si se infecta con la gripe después de vacunarse, su cuerpo activa una respuesta inmune que le impide enfermarse. Sin embargo, esto puede provocar que el virus cambie a una forma ligeramente diferente, una que puede ser más infecciosa.
Una investigación novedosa del MIT revela el mecanismo responsable de este fenómeno, conocido como deriva antigénica. El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud y la Alianza Singapur-MIT para Investigación y Tecnología y aparece en la edición en línea del 19 de diciembre de Scientific Reports, una revista de acceso abierto publicada por Naturaleza.
Los investigadores examinaron la cadena de aminoácidos que crea la proteína viral hemaglutinina, dirigida por Ram Sasisekharan. El equipo identificó qué aminoácidos tienen más probabilidades de encontrar mutaciones que mejoren la capacidad del virus para infectar nuevos huéspedes.
"Este conocimiento podría ayudar a los diseñadores de vacuna contra la gripe a producir vacunas que no induzcan la evolución de los virus en forma", explicó Sasisekharan, profesor de ciencias de la salud y tecnología e ingeniería biológica de Edward Hood Taplin en el MIT, director de la división Harvard-MIT de Ciencias de la Salud y Tecnología y autor principal del informe.
A medida que nuevas cepas de influenza surgen constantemente en todo el mundo, la Organización Mundial de la Salud encuentra nuevas cepas que deberían incluirse en la vacuna contra la influenza estacional, que se reformula cada año.
Las vacunas contra la gripe provocan la creación de anticuerpos que se dirigen a una parte de la proteína hemaglutinina (HA) conocida como sitio antigénico. En 2009, Sasisekharan y los investigadores del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID, por sus siglas en inglés) revelaron que los virus pueden evolucionar a una cepa levemente modificada cuando se trata de tales anticuerpos. Esta nueva cepa se puede propagar a individuos no vacunados.
Algunas cepas nuevas son más infecciosas porque se unen más fuerte a los receptores que se encuentran en las superficies de las células en el tracto respiratorio de posibles víctimas de la gripe. Este descubrimiento desconcertó a los investigadores ya que el sitio antigénico, donde se produjeron las mutaciones, está muy lejos del sitio HA donde se produce la unión del receptor.
El equipo decidió resolver el misterio examinando las interacciones entre los aminoácidos que crean la hemaglutinina viral.
Como todas las proteínas, HA está construido por una larga red de aminoácidos. Estas redes mutan en estructuras complejas determinadas por las interacciones entre los aminoácidos. Los investigadores usaron un método llamado análisis de red para analizar cómo cada aminoácido interactúa con cada otro aminoácido en la proteína, que está determinado por las cargas eléctricas y por las propiedades adicionales de los átomos dentro de los aminoácidos.
El modelo resultante proporcionó datos sobre qué tan poderosamente cada aminoácido está conectado a otros aminoácidos en la proteína. Centrándose en los aminoácidos en el sitio antigénico, el equipo descubrió que cuanto más fuertemente estaban conectados a los aminoácidos en la región de unión al receptor, más probable era que los aminoácidos cambiaran la afinidad de unión al receptor al mutar. Además, encontraron que los aminoácidos que estaban débilmente conectados en la región del antígeno no cambiaban la unión al receptor tras la mutación. Estos hallazgos ofrecen una nueva visión del mecanismo de cómo la presión de selección como resultado de la vacunación podría contribuir a que el virus evolucione hacia una cepa más infecciosa mediante la generación de mejores proteínas de unión HA.
Según la investigación anterior de MIT / NIAID, cuantas más personas se vacunen, menor es la probabilidad de que estas nuevas mutaciones se propaguen entre la población. Sasisekharan explica:

"La vacunación incompleta podría estar causando muchos de estos problemas y, por lo tanto, las vacunas efectivas son clave para limitar la deriva.
Ahora que hay una forma de predecir qué aminoácidos es más probable que muten a una forma más infecciosa, los diseñadores de vacunas podrían crear vacunas que no provoquen dichas mutaciones. Esta comprensión de la relación entre el sitio antigénico y el sitio de unión al receptor podría agregarse a los métodos actuales de selección de vacunas y diseños de vacunas para limitar la deriva ".

Los exámenes adicionales de las secuencias circulantes de HA de la gripe pueden acelerar y ayudar en el diseño de las vacunas ideales para cada temporada de gripe.
Escrito por Grace Rattue