En un estudio publicado hoy en la revista ‘Cell Reports Medicine’ , el equipo informa que su nueva vacuna de amplio espectro contra la gripe aviar proporcionó protección completa contra diversas variantes de la enfermedad que circulan a nivel mundial en ensayos con animales.
Los resultados demuestran que la vacuna es muy superior a las vacunas contra la gripe aviar que muchos gobiernos almacenan actualmente para su uso en caso de un brote en humanos. En el estudio, esas vacunas protegieron solo a alrededor del 50 % de los animales expuestos a múltiples variantes de la gripe aviar, en comparación con la protección total que ofrece la nueva vacuna del equipo.
Desarrollada por el Laboratorio de Zoonosis Virales de la Universidad y la empresa derivada DIOSynVax Ltd , esta es la última de una serie de nuevas vacunas elaboradas con un método totalmente innovador. Su principio activo está diseñado para brindar protección duradera contra miles de variantes virales en una sola vacuna.
El nuevo estudio demuestra que el enfoque “plug and play” del equipo puede utilizarse para crear vacunas seguras y altamente efectivas contra una gran cantidad de enfermedades infecciosas que amenazan la salud animal y humana a nivel mundial.
El siguiente paso es probar la nueva vacuna contra la gripe aviar en ensayos clínicos en humanos, para que esté lista para ser administrada a las personas de inmediato, cuando sea necesario.
“En lugar de proporcionar inmunidad contra una sola variante de la gripe aviar, nuestra nueva vacuna de amplio espectro protege contra una enorme variedad de variantes.”
Está diseñado para contrarrestar la evolución viral, en lugar de reaccionar ante ella.”
El profesor Jonathan Heeney, del Laboratorio de Zoonosis Virales del Departamento de Medicina Veterinaria de la Universidad de Cambridge, fue quien dirigió el trabajo.
La gripe aviar se está propagando entre los animales de todo el mundo y actualmente se considera una amenaza importante para la salud pública mundial.
Si bien algunas infecciones humanas con las variantes norteamericanas han sido leves, otras variantes en el sudeste asiático han causado enfermedades graves y una alta mortalidad en humanos.
Al igual que los coronavirus que causaron la COVID-19 y muchas otras enfermedades infecciosas emergentes, la gripe aviar es un virus de ARN. Los virus de ARN representan una amenaza particular para la salud humana porque pueden mutar rápidamente en nuevas cepas que pueden transmitirse de animales a humanos y evadir nuestro sistema inmunitario, así como nuestras vacunas existentes.
A principios de este año, el equipo anunció que su vacuna de amplio espectro contra el coronavirus había demostrado ser segura en ensayos en humanos y publicó resultados que muestran que su vacuna de amplio espectro contra la gripe protege tanto contra los virus de la gripe humana como contra la gripe porcina.
La preparación actual ante pandemias se basa en el almacenamiento de vacunas contra las variantes individuales del virus que ya han surgido. Estas requieren actualizaciones constantes a medida que el virus muta, lo que aumenta el costo para los gobiernos.
El enfoque del equipo de Cambridge utiliza ingeniería guiada por IA para crear vacunas de amplia protección, diseñadas para mantener su eficacia frente a una amplia gama de variantes existentes y futuras. Heeney dijo:
“Estas vacunas de nueva generación suponen un cambio radical para la bioseguridad nacional y una salud pública más resiliente.”
“Esto significa que podemos estar mucho mejor preparados para responder de inmediato a las epidemias y pandemias de virus, en lugar del escenario actual de estar siempre a la defensiva y responder con una cepa que habrá cambiado.”
Los resultados demuestran el potencial del diseño de vacunas guiado por IA para desarrollar una inmunidad poblacional amplia y protectora ante la evolución de las amenazas biológicas. Esto coincide plenamente con el creciente interés nacional e internacional en la bioseguridad , tras la reciente inversión de 100 millones de libras esterlinas del gobierno británico en bioseguridad nacional basada en IA.
Una vacuna superior contra la gripe aviar
En el nuevo estudio, la vacuna DIOSynVax protegió completamente a ratones y hurones contra diversas variantes genéticamente distintas del virus de la gripe aviar, todas las cuales han causado infecciones en humanos y representan una amenaza potencial de pandemia. En comparación, solo la mitad de los animales sobrevivieron a estos mismos virus cuando fueron inmunizados con la vacuna contra la gripe aviar existente de la Organización Mundial de la Salud.
La vacuna contra la gripe aviar que los gobiernos almacenan para uso humano se basa en cepas virales representativas identificadas a través del programa de preparación para pandemias de influenza de la Organización Mundial de la Salud. Fue diseñada para proteger contra una cepa específica de la enfermedad, pero el estudio reveló que ofrece una protección mínima contra otras cepas en circulación.
La tecnología de las vacunas, con décadas de antigüedad, es en gran medida reactiva, ya que responde a los patógenos una vez que han surgido. Las vacunas tradicionales están diseñadas para brindar protección contra cepas o variantes virales específicas que ya se han detectado en humanos. Sin embargo, dado que los virus mutan constantemente, para cuando las vacunas se fabrican y distribuyen, su protección es limitada y deben actualizarse periódicamente para intentar mantenerse al día.
Colaboradores del Laboratorio Nacional de Microbiología de Canadá (NML) y del Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie (IZSVe) de Italia validaron de forma independiente la vacuna DIOSynVax contra virus de la gripe aviar procedentes de diferentes fuentes a nivel mundial.
Una forma totalmente nueva de diseñar vacunas
El ingrediente activo de una vacuna, llamado antígeno, activa el sistema inmunitario del cuerpo para que produzca una respuesta protectora. Esto prepara al organismo para combatir futuras infecciones causadas por patógenos que contengan este antígeno específico.
Para diseñar la vacuna contra la gripe aviar, el equipo recopiló los datos de la secuencia genética de todos los virus de la gripe aviar registrados por los programas de vigilancia de todo el mundo, que toman muestras del virus de la fauna silvestre, el ganado y los seres humanos infectados con la gripe aviar.
Desarrollaron una herramienta de IA para integrar la enorme cantidad de datos genéticos y utilizarlos para diseñar una gama de “superantígenos”, que contienen las características antigénicas comunes a todo este grupo de virus. Estos se analizaron en células para seleccionar el mejor para la vacuna, que posteriormente se probó en ensayos con animales.
“El uso de la IA acelera enormemente el proceso de diseño de vacunas, y luego podemos probar las vacunas candidatas en el laboratorio para asegurarnos de que sean robustas y seguras”, dijo Heeney.
“Los antígenos de protección generalizada que diseñamos son totalmente novedosos; no existen en la naturaleza.”
“Cuando probamos nuestras vacunas en animales, vemos que pueden generar inmunidad contra múltiples virus a la vez.”
La Dra. Sneha Vishwanath, del Laboratorio de Zoonosis Virales del Departamento de Medicina Veterinaria, es miembro del equipo de investigación.
Vishwanath afirmó : “Al instruir al sistema inmunitario para que ataque diferentes etapas del ciclo de vida del virus, podemos inducir una respuesta inmunitaria que bloquee varios pasos cruciales en su replicación”.
Esta nueva clase de vacunas universales está preparada para el futuro. No solo protegen contra muchas variantes simultáneamente, sino que potencialmente también contra virus relacionados que aún no han surgido ni se han transmitido a los humanos.
Una tecnología altamente adaptable
Los virus de ARN emergentes, como la gripe aviar, pueden propagarse rápidamente entre el ganado, la fauna silvestre y las personas. El objetivo del equipo es crear vacunas que ofrezcan una protección amplia tanto para animales como para humanos, lo que ayudará a reducir las oportunidades para que los patógenos surjan, se adapten y se propaguen.
En octubre, el equipo, junto con socios de las Universidades de Ratisbona y Southampton, recibió 4,28 millones de libras esterlinas de UK Research and Innovation (UKRI) y Defra como parte de una inversión nacional en bioseguridad destinada a abordar futuros brotes de enfermedades, acortar los tiempos de respuesta y reducir los riesgos a nivel internacional y en el Reino Unido.
La financiación permitirá al equipo continuar con el desarrollo de su vacuna única contra los virus que causan la fiebre de Lassa, el Marburgo y el Ébola, algunos de los más peligrosos del mundo. El Ébola tiene una tasa de mortalidad promedio de alrededor del 50%, y no existe una vacuna ni un tratamiento antiviral aprobado para el Marburgo.
El equipo también está trabajando en una vacuna contra la gripe estacional que proporcionaría protección de amplio espectro durante varias temporadas de gripe. Los resultados preliminares muestran que el antígeno de la vacuna que diseñaron en 2018 sigue siendo eficaz después de siete años.
La necesidad de reformular las vacunas con frecuencia es una limitación fundamental de las vacunas actuales, y la razón por la que millones de personas en todo el mundo necesitan cada año las vacunas contra la gripe y la COVID-19, con un coste enorme para los servicios de salud.
Gripe aviar: un virus de gran movilidad
La gripe aviar se transmite a través del intestino de las aves infectadas y, debido a que muchas especies recorren largas distancias durante sus migraciones anuales, puede propagarse fácilmente a medio mundo y depositarse en las heces infecciosas. Este año se detectó por primera vez en animales de Australia y Nueva Zelanda.
«Es cuando la gripe aviar se adapta para vivir en las vías respiratorias de los mamíferos que empezamos a preocuparnos de verdad», dijo Heeney, «no solo por el impacto en la salud animal, sino también por la amenaza que supone para los humanos. Si podemos desarrollar mejores vacunas para animales, podremos proteger mejor la salud humana».
Los cerdos y los humanos tienen los mismos receptores para el virus en sus vías respiratorias, lo que significa que un virus de la gripe aviar que infecte a los cerdos podría aumentar su capacidad de infectar también a los humanos. Y dada la velocidad a la que los humanos viajan por el mundo, una cepa altamente infecciosa que surja en un lugar podría propagarse rápidamente por todas partes.
Fuente: Universidad de Cambridge
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