—por Sharon Reynolds
Cada año, más de 700.000 personas en Estados Unidos contraen infecciones en hospitales y otros centros de atención médica. Estas infecciones suelen ser causadas por microbios que son resistentes al tratamiento. Más de 90.000 personas mueren cada año a causa de esas infecciones, a pesar de las modernas técnicas sanitarias para detener su propagación.
La prevención también es difícil porque muchas bacterias y hongos diferentes pueden causar infecciones adquiridas en el hospital. Es difícil desarrollar nuevos medicamentos antimicrobianos y diseñar vacunas individuales para prevenir la propagación de cada tipo no es práctico. Las vacunas tradicionales enseñan al sistema inmunológico adaptativo del cuerpo, que incluye anticuerpos, células T y células B, a reconocer y recordar una proteína de un solo tipo de microbio.
Un enfoque alternativo sería intentar estimular el sistema inmunológico innato. Este es el sistema de alerta temprana del cuerpo. Sus células se mueven constantemente por el cuerpo en busca de signos de daño o infección. A diferencia del sistema inmunológico adaptativo, esta primera línea de defensa del cuerpo no guarda recuerdos a largo plazo de patógenos específicos. Sin embargo, estudios recientes revelaron que las células inmunes innatas mantienen un tipo de memoria, que dura de semanas a meses, que les permite reaccionar de manera más efectiva la segunda vez que se encuentran con un patógeno.
Este descubrimiento planteó la posibilidad de que se pudiera diseñar una vacuna para activar ampliamente las células inmunes innatas para defender el cuerpo en momentos de alto riesgo de infección. En un nuevo estudio, los investigadores diseñaron vacunas sin proteínas para estimular el sistema inmunológico innato y las probaron en ratones. El equipo fue dirigido por Jun Yan y el Dr. Brad Spellberg de la Universidad del Sur de California y financiado en parte por los NIH. Los resultados se publicaron el 4 de octubre de 2023 en Science Translational Medicine .
La vacuna original que el equipo probó incluía tres sustancias que se sabe que estimulan las respuestas inmunitarias generales: hidróxido de aluminio, monofosforil lípido A (MLP) y partículas enteras de glucano. Cuando se administró a ratones varios días antes de la exposición, la vacuna protegió contra la muerte por una infección del torrente sanguíneo por Staphylococcus aureus resistente a la meticilina o MRSA. Pero no protegió contra la muerte por neumonía causada por otra bacteria.
Luego, el equipo probó la adición de una molécula de azúcar compleja llamada manano, que se encuentra en muchos hongos y se sabe que es un potente estimulante del sistema inmunológico. Cuando las partículas enteras de glucano fueron reemplazadas por manano, la vacuna protegió a los ratones contra la muerte causada por varios microbios diferentes que llegaron al torrente sanguíneo o a los pulmones.
Cuando los ratones fueron inmunizados con altas dosis de la vacuna, ésta proporcionó protección en 24 horas y hasta por 28 días. Después de una vacuna de refuerzo, la protección volvió durante varias semanas más. En experimentos posteriores, los investigadores descubrieron que para esta protección se necesitaban monocitos y macrófagos, actores cruciales en la defensa inmune innata contra los patógenos.
Trabajos posteriores demostraron que la vacuna inducía ciertos cambios en la actividad genética de estas células inmunitarias. En general, esto creó una respuesta menos inflamatoria a la infección. Una menor inflamación puede reducir el riesgo de sepsis, una respuesta mortal del cuerpo a algunas infecciones adquiridas en el hospital. Finalmente, como preparación para las pruebas en humanos, el equipo demostró que los macrófagos humanos tenían los mismos cambios en la actividad genética cuando se exponían a la vacuna.
«Esto es muy diferente a desarrollar nuevos antibióticos», dice Yan. «Se trata de utilizar nuestro propio sistema inmunológico para luchar contra diferentes superbacterias».
El hidróxido de aluminio y la MLP ya se utilizan en vacunas aprobadas por la FDA. Actualmente, los investigadores están planeando cómo probar la vacuna en voluntarios humanos.
Sharon Reynolds – NIH USA