Buscan interrumpir la evolución de la gripe antes que ella comience
Plantilla de proteínas de la influenza sugiere nueva forma de desarrollar vacunas que retarda las mutaciones del virus
Un estudio realizado por investigadores del MIT, en Estados Unidos revela el mecanismo por detrás de un fenómeno conocido como deriva antigénica que son variaciones menores que se producen por la acumulación de mutaciones puntuales en los genes que codifican las proteínas H y N y que afectan a los virus gripales A y B siendo la causa de la deriva antigénica y la razón principal de que las personas puedan enfermar de gripe más de una vez en la vida ya que los anticuerpos generados en una infección previa no son totalmente eficaces para dar protección ante una nueva infección por un virus que ha sufrido estas desviaciones; la consecuencia de estas variaciones es que la vacuna antigripal debe ser modificada anualmente adaptándola a las cepas que se cree circularán en cada temporada.
Pero los científicos, liderados por Ram Sasisekharan, analizaron una red de aminoácidos que constituyen la proteína viral hemaglutinina e identificaron cuales aminoácidos son más susceptibles a sufrir mutacioones que mejoran la capacidad de los virus para infectar a nuevos receptores; vacunar contra la gripe después de infección por el virus crea una respuesta inmune que impide una nueva infección, sin embargo esta respuesta del sistema inmunológico puede hacer que el virus cambie a una forma diferente y más infecciosa.
Este conocimiento puede ayudar los desarrolladores de la vacuna contra la gripe a producir vacunas que no induzcan la evolución de virus más adaptados, según el profesor de Ciencias de la Salud, Tecnología e Ingeniería Biológica Sasisekharan; nuevas cepas de influenza surgen constantemente, entonces la Organización Mundial de la Salud recorre el mundo detrás de nuevos tipos que deben ser incluídos en la vacuna de la gripe tradicional que es reformulada cada año.
- Las vacunas estimulan la producción de anticuerpos que atacan una parte de la proteína hemaglutinina (HA) conocida como la zona antigénica.
- En el 2009, Sasisekharan e investigadores del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID) relataron que cuando un virus encuentra tales anticuerpos, él puede evolucionar para una cepa ligeramente alterada que puede esparcirse a las personas que no hayan sido vacunadas.
- Algunas de esas nuevas variedades se conectan más fuertemente a los receptores encontrados en la superficie de las células del tracto respiratorio de las posibles víctimas de la gripe, haciéndolas más infecciosas.
Este descubrimiento confundió a los investigadores porque la zona antigénica donde las mutaciones ocurrieron, está lejos de la región HA en el cual la conexión del receptor ocurre; Sasisekharan y sus compañeros del MIT se propusieron a resolver el misterio por medio del análisis de las interacciones entre los aminoácidos que componen la hemaglutinina viral.
Los aminoácidos y la gripe
La HA, como todas las proteínas, está hecha de una cadena larga de aminoácidos; las cadenas se tuercen en estructuras complicadas determinadas por las interacciones entre los aminoácidos.
- El equipo del MIT usó un abordaje llamado de análisis de red para examinar cómo cada aminoácido interactuaba con otro aminoácido en la proteína, lo que es determinado por las cargas eléctricas y por otras propiedades de los átomos en el interior de los aminoácidos.
- La plantilla resultante produjo datos sobre cuan fuertemente cada aminoácido está conectado a los otros en la proteína.
- Los investigadores se concentraron en los aminoácidos en la zona antigénica descubriendo que mientras más altamente ellos estuvieran conectados a los aminoácidos en la región de conexión de los receptores, eran más propensos a cambiar la afinidad de conexión a los receptores sobre la mutación.
- Se descubrió que los aminoácidos débilmente conectados en la zona antigénica no alteran la conexión al receptor en la mutación; este suministra revelaciones sobre el mecanismo de como la presión de selección debido a la vacunación podría contribuir para la evolución de cepas de influenza más adecuadas al producir proteínas de conexión HA mejores y por lo tanto, virus más adaptados.
El estudio anterior del MIT/NIAID concluyó que mientras más las personas se vacunasen, menos oportunidad existen que los «mutantes evasivos» de la influenza se esparzan por la población; «la vacunación incompleta podría estar causando muchos de estos problemas y por lo tanto serían necesarias vacunas eficaces para limitar a deriva», citan los investigadores.
El estudio representa un punto innovador para comprender como las proteínas volcáis evolucionan en respuesta a la presión del sistema inmunológico, cita el profesor de inmunologia y microbiología David Topham de la University of Rochester School of Medicine.
- La idea de que la hemaglutinina sólo puede acomodar determinadas mutaciones sin perder la idoneidad no es nueva, pero lo que este estudio nos provee es una manera de entender como los cambios en aminoácidos distantes afectan la conexión al receptor.
- Ahora que hay una manera de prever cuales aminoácidos son más suscetibles a sufrir mutación a una forma más infecciosa, los diseñadores de la industria podrían crear vacunas que no provoquen tales mutaciones.
Esta comprensión de la relación entre la zona antigénica y la región del receptor de conexión podría ser añadido a los métodos actuales de selección de vacunas y de proyectos de vacuna para limitar a deriva; además el análisis continuado de las secuencias HA de influenza circulantes puede posiblemente acelerar y ayudar en el desarrollo de vacunas ideales para cada temporada de gripe.
