Las vacunas contra la influenza estacional se recomiendan para todas las personas a partir de los seis meses de edad como la mejor manera de prevenir enfermedades graves o la muerte a causa de esta enfermedad respiratoria común. Pero las vacunas contra la influenza, que generan anticuerpos protectores contra la proteína viral hemaglutinina (HA), deben reformularse y administrarse nuevamente cada año.

Esta ardua tarea es necesaria porque las mutaciones en HA pueden conducir a una discrepancia entre las cepas del virus de la gripe a las que se dirigen las vacunas de un año determinado y las cepas predominantes del virus circulante. Si los anticuerpos inducidos por la vacuna no reconocen completamente la HA modificada en las cepas circulantes, es posible que no proporcionen una defensa óptima contra la infección. Una vacuna contra la gripe con una mayor capacidad para provocar anticuerpos de «reacción cruzada«, aquellos capaces de reconocer y unirse a la HA modificada en las cepas circulantes, probablemente brindaría una mejor protección.

Recientemente, los investigadores del NIAID dirigidos por Audray Harris, Ph.D. , dio un paso hacia vacunas contra la gripe estacional mejoradas mediante el uso de microscopía electrónica (EM) y una tecnología relacionada llamada tomografía crioelectrónica para estudiar las estructuras de los complejos HA en cuatro vacunas contra la gripe disponibles comercialmente. “Con EM y crio-EM, podemos visualizar directamente la disposición de las moléculas de HA en forma de maní en cada vacuna”, dice el Dr. Harris. «Queríamos ver si había diferencias estructurales e investigar si las diferencias detectadas podrían correlacionarse con diferentes respuestas inmunitarias después de la vacunación».

Las imágenes revelaron que las formas específicas, las mezclas y la abundancia de distintas estructuras del complejo HA variaban entre las vacunas. Por ejemplo, dos vacunas, Flublok y FluzoneHD, contenían diferentes proporciones de estructuras en forma de estrella de mar en las que varias moléculas de HA irradiaban desde un núcleo central. Una vacuna, Fluad, contenía una estructura compleja HA que no se ve en las otras. Denominados «nanodiscos con púas» por los investigadores, estas estructuras recién descritas tienen hasta 50 moléculas de HA dispuestas alrededor de la periferia de dos discos centrales paralelos en forma de placa. Los picos muestran tanto la cabeza redondeada como el tallo en forma de tallo de la molécula de HA. El tallo HA es menos propenso a cambiar que la cabeza y numerosas vacunas candidatas contra la gripe de próxima generación están diseñadas para provocar anticuerpos dirigidos hacia él.

Las cuatro vacunas comerciales se administraron luego a ratones jóvenes que nunca antes habían estado expuestos al virus de la influenza. Fluad, el que contiene el complejo HA que se muestra en los nanodiscos con púas, provocó los niveles más altos de anticuerpos de reacción cruzada.

 Estos estudios en animales en etapas tempranas no se pueden traducir directamente a humanos, señala el Dr. Harris, porque, entre otras razones, las personas generalmente están expuestas al virus de la gripe a través de la vacunación o la exposición natural muy temprano en la vida, a diferencia de los ratones sin experiencia en influenza que se usaron en el estudio. estudiar. Ahora se están realizando más estudios en el laboratorio del Dr. Harris para comprender mejor el papel que desempeñan los nanodiscos con púas. Puede ser, explica, que la disposición específica de múltiples moléculas de HA de cabeza y tallo en cada disco le permita al sistema inmunitario una «visión» menos oscurecida de ese componente de la vacuna que, a su vez,

El Dr. Harris señala que, aunque tienen más trabajo por hacer para confirmar estos primeros hallazgos, «nuestra vista directa de los complejos HA en cada vacuna nos dio un momento ‘ajá‘, y creemos que estos nuevos nanodiscos pueden proporcionar un camino para mejorar vacunas contra la gripe estacional”.

Imagen:  imagen EM de estructuras de nanodiscos con púas (fondo) con un modelo esquemático (primer plano) que muestra complejos HA dispuestos en el borde. Crédito: NIAID

Referencia:

ML Myers, JR Gallagher, et al. Las vacunas comerciales contra la influenza varían en la estructura del complejo HA y en la inducción de anticuerpos HA con reactividad cruzada. Comunicaciones de la naturaleza DOI: 10.1038/s41467-023-37162-z(2023).

National Institute of Allergy and Infectious Diseases  USA