Investigadores aumentan la potencia de un anticuerpo contra el VIH-1, rastreando nuevas vías para el desarrollo de vacunas
Bharat Madan, investigador posdoctoral en el laboratorio DeKosky, dirigió la investigación sobre el potencial del anticuerpo vFP16.02. Crédito: Matheus Oliveira de Souza
Al igual que el coronavirus, los virus VIH-1 en circulación mutan en diversas variantes que plantean desafíos para los científicos que desarrollan vacunas para proteger a las personas del VIH/SIDA.
«El desarrollo de una vacuna contra el SIDA ha sido un desafío durante décadas, en parte porque nuestro sistema inmunitario tiene dificultades para reconocer todas las diversas variantes del virus del VIH que muta rápidamente, que es la causa del SIDA», dijo Brandon DeKosky, profesor asistente de química farmacéutica. e ingeniería química y petrolera en la Universidad de Kansas.
En los últimos cinco años, se ha logrado un gran progreso en la identificación de mejores métodos de vacunas para proteger contra muchas variantes diferentes del VIH-1. Un paso importante fue cuando los científicos del Centro de Investigación de Vacunas del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas descubrieron un anticuerpo prometedor llamado vFP16.02. Los anticuerpos son proteínas que el sistema inmunitario despliega para atacar y destruir patógenos y virus, y los científicos del NIH determinaron que el vFP16.02 estimulado por una vacuna tenía potencial para combatir eficazmente el VIH-1.
Para comprender mejor la promesa de respuestas inmunitarias similares a vFP16.02 como base para una eventual vacuna contra el VIH-1, el equipo del Centro de Investigación de Vacunas NIH/NIAID se asoció con el Laboratorio de Ingeniería Inmunológica de la Facultad de Farmacia de KU, donde los científicos del laboratorio de DeKosky se propusieron comprender cómo los mismos enfoques basados en anticuerpos podrían ser aún más poderosos en la lucha contra diversos antígenos del VIH.
Sus hallazgos alentadores se acaban de publicar en la revista revisada por pares Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), mostrando varias características mecanísticas importantes sobre la protección inmunológica, incluida la fuerza de unión del anticuerpo directamente relacionada con su capacidad para neutralizar el VIH-1.
El coautor principal Bharat Madan, posdoctorado Un investigador del laboratorio DeKosky dirigió el trabajo.
«Queríamos ver si podíamos aumentar aún más la potencia y la amplitud de neutralización de este anticuerpo», dijo Madan. «Eso significa que podría administrar una cantidad más baja de anticuerpos a alguien como profilaxis, y producirá una respuesta inmunitaria mucho mejor y más amplia. Ahora hay varios clados de virus del VIH. Creo que debe estar escuchando acerca de varias versiones del SARS. CoV-2, al igual que la variante del Reino Unido y la variante sudafricana, el VIH también es bastante diverso».
Madan y sus colegas utilizaron plataformas de detección de alto rendimiento basadas en células de levadura modificadas para mostrar proteínas variantes de anticuerpos y células avanzadas la clasificación y la secuenciación de ADN de próxima generación exploran una amplia biblioteca de posibles alteraciones (también conocidas como mutaciones) del anticuerpo vFP16.02. Analizaron la respuesta de los anticuerpos contra 208 cepas diferentes del VIH y «determinaron las características genéticas, estructurales y funcionales asociadas con la mejora o la aptitud de los anticuerpos».
«En este estudio, Bharat y sus colegas crearon vías artificiales de anti- Respuestas inmunitarias al VIH-1 para identificar lo que funciona y lo que no para lograr una mejor protección contra el VIH-1», dijo DeKosky. «Los resultados fueron un poco sorprendentes y mostraron que el camino hacia la protección eficaz contra el VIH-1 podría ser mucho más corto de lo que pensábamos».
La investigación se centró en mejorar las características estructurales y biofísicas de los anticuerpos que se unen a el péptido de fusión del VIH, «un sitio vulnerable conocido en el VIH-1».
«Hay ciertas regiones en este anticuerpo que son más propensas a aceptar la mutación que puede mejorar la afinidad de unión hacia el péptido de fusión, dijo Madán. «Encontramos una variante o un tipo de mutación de un grupo hacia la parte inferior del anticuerpo que llamamos región marco que puede mejorar la fuerza de unión, y que no se correlaciona con una variante en particular, sino también con cepas de VIH más diversas».
Las variantes más efectivas en la biblioteca de mutantes aumentaron la capacidad de vFP16.02 para reconocer y unirse tanto a los péptidos de fusión solubles como a la proteína de la cubierta completa del VIH-1 que está involucrada en la entrada viral de las células huésped. Estas variantes de anticuerpos, que tenían mutaciones concentradas en las regiones estructurales del anticuerpo, lograron hasta un 37 % de amplitud de neutralización en comparación con un 28 % de neutralización del anticuerpo vFP16.02 sin modificar.
Si bien el trabajo no dará como resultado un desarrollo inmediato de una vacuna, podría señalar el camino a seguir para las vacunas que protegerían contra una variedad de variantes del VIH-1.
«El estudio profundiza en los mecanismos de cómo el sistema inmunitario reconoce específicamente el VIH-1″. 1 en formas que conducen a beneficios de protección», dijo Dekosky. «Revela algunos de los conocimientos clave sobre cómo atacar mejor las proteínas del VIH-1 en la próxima generación de diseños de vacunas».
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Coronavirus: un solo ‘mutante de escape’ no debería hacer que una vacuna sea inútil Más información: Bharat Madan et al, Los paisajes de aptitud mutacional revelan vías de mejora genética y estructural para un Anticuerpo ampliamente neutralizante del VIH-1 obtenido por la vacuna, Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (2021). DOI: 10.1073/pnas.2011653118 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad de Kansas Cita: Los investigadores aumentan la potencia de un VIH-1 anticuerpo, rastreando nuevas vías para el desarrollo de vacunas (11 de marzo de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-boost-potency-hiv-antibody-pathways.html Este documento está sujeto a derechos de autor . Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.