La clave de la vacuna universal es la nanopartícula de mosaico con tantos fragmentos virales diferentes agrupados en estrecha proximidad en su superficie. Es probable que las células B del sistema inmunitario, que generan anticuerpos específicos, encuentren y se unan a al menos algunas de estas partes conservadas del virus, que permanecen sin cambios en las nuevas variantes. Por lo tanto, las células B producirán anticuerpos efectivos incluso contra variantes nunca antes vistas.
Para hacer su mosaico de nanopartículas, Cohen, Bjorkman y sus colaboradores eligieron proteínas de las superficies de 12 coronavirus identificados por otros grupos de investigación y detallados en la literatura científica. Estos incluyeron los virus que causaron el primer brote de SARS y el que causa el covid-19, pero también virus no humanos que se encuentran en murciélagos en China, Bulgaria y Kenia. En buena medida, también agregaron un coronavirus encontrado en un oso hormiguero escamoso conocido como pangolín. Todas las cepas ya habían sido secuenciadas genéticamente por otros grupos y comparten del 68 al 95% del mismo material genómico. Por lo tanto, Cohen y Bjorkman podían estar relativamente seguros de que al menos algunas porciones de cada proteína espiga distinta que eligieron colocar en el exterior de su nanopartícula serían compartidas por algunos de los otros virus.
La clave de la vacuna universal es la nanopartícula de mosaico con tantos fragmentos virales diferentes agrupados en estrecha proximidad en su superficie.
Luego hicieron tres vacunas. Uno, para fines de comparación, tenía las 60 ranuras ocupadas por partículas tomadas de una sola cepa de SARS-CoV-2, el virus que causa el covid-19. Los otros dos eran mosaicos, cada uno de los cuales mostraba una mezcla de fragmentos de proteínas tomados de ocho de las 12 cepas de coronavirus de murciélago, humano y pangolín. Las cuatro cepas restantes no se incluyeron en la vacuna para que los investigadores pudieran probar si de todos modos protegería contra ellas.
En estudios con ratones, las tres vacunas se unieron igualmente bien al virus covid-19. Pero cuando Cohen se sentó para ver sus resultados, se sorprendió de la potencia con la que se comportaron las nanopartículas de mosaico cuando se expusieron a diferentes cepas de coronavirus que no estaban representadas en los picos a los que habían estado expuestas.
La vacuna estaba desencadenando la producción de ejércitos de anticuerpos para atacar las partes de las proteínas que menos cambiaron entre las diferentes cepas de coronavirus, las partes, en otras palabras, que se conservan.
Nueva era
En los últimos meses, Bjorkman, Cohen y sus colaboradores han estado probando la vacuna en monos y roedores. Hasta ahora parece estar funcionando. Algunos de los experimentos avanzaron lentamente porque tenían que ser realizados por colaboradores en el extranjero en laboratorios especiales de bioseguridad de alta seguridad diseñados para garantizar que los virus altamente contagiosos no escapen. Pero cuando los resultados finalmente aparecieron en Science, el artículo recibió una amplia atención.
CORTESÍA DE CALTECH
Otros esfuerzos prometedores se están moviendo en paralelo. En la Universidad de Washington Instituto de Diseño de Proteínas, bioquímico Neil King ha diseñado a la medida cientos de nuevos tipos de nanopartículas, “esculpiéndolas átomo por átomo”, dice, de tal manera que los átomos se ensamblan a sí mismos, atraídos a las posiciones correctas por otras piezas diseñadas para llevar cargas geométricas y químicas complementarias. En 2019, el colaborador de King, Barney Graham en los NIH, fue el primero en demostrar con éxito que las nanopartículas de mosaico podrían ser efectivas contra diferentes cepas de gripe. King, Graham y colaboradores formaron una empresa para modificar y desarrollar la técnica, y tienen una vacuna contra la influenza de nanopartículas en ensayos clínicos de fase 1. Ahora están implementando la nueva tecnología contra una variedad de virus diferentes, incluido el SARS-CoV-2.
A pesar de los recientes desarrollos prometedores, Bjorkman advierte que es probable que su vacuna no nos proteja de todos los coronavirus. Hay cuatro familias de coronavirus, cada una un poco diferente de la siguiente, y algunas se dirigen a receptores completamente diferentes en las células humanas. Por lo tanto, hay menos sitios conservados entre las familias de coronavirus. La vacuna de su laboratorio se centra en una vacuna universal para el sarbecovirus, la subfamilia que contiene los coronavirus del SARS y el SARS-coV-2.