Inmunidad de ingeniería: perfilar las respuestas inmunitarias de COVID-19 y desarrollar una vacuna
Estos diagramas de recuentos de células muestran cómo los perfiles de células inmunitarias difieren entre ratones jóvenes y viejos. En particular, los ratones más viejos tienen más células que están implicadas en las respuestas inmunitarias desbocadas (neutrófilos, naranja), menos células T auxiliares y asesinas que pueden entrenarse para perseguir nuevas amenazas (CD4 ingenuo, púrpura; CD8 ingenuo, rosa) y menos células que eliminen tanto los virus como la inflamación (macrófagos alveolares (M) verde). Estas tendencias se trasladan a los humanos y comienzan a explicar por qué los pacientes mayores con infecciones virales respiratorias como la influenza y el COVID-19 tienen más probabilidades de experimentar una inflamación excesiva y dañina. Crédito: grupo Wen, Universidad de Michigan
Como el COVID-19 se parece más a una enfermedad del sistema inmunitario, un ingeniero de Michigan está trabajando con médicos para observar cómo difieren las respuestas inmunitarias entre casos leves y graves.
Un ingeniero químico que estudia el sistema inmunitario se ha puesto a trabajar en el COVID-19, trabajando en una vacuna pero también colaborando con médicos para comprender los detalles de las respuestas inmunitarias a nivel celular.
«¿Qué hace que algunos grupos sean más susceptibles que otros? Si podemos entender eso, eso realmente podría ayudarnos a diseñar mejores vacunas y tratamientos», dijo Fei Wen, profesor asociado de ingeniería química que está a cargo de los proyectos.
COVID -19 ha sido descrito en The Atlantic como una enfermedad del sistema inmunitario, debido a que los síntomas más graves están relacionados con una respuesta inmunitaria hiperactiva más que con el propio virus. Por lo tanto, para comprender y controlar la respuesta inmunitaria, sería útil saber exactamente qué está pasando.
El laboratorio de Wen tiene una máquina que puede extraer ese tipo de información de la sangre. Su equipo utiliza partículas de metal para etiquetar un centenar de biomarcadores diferentes, por lo general proteínas, en una célula individual. Luego, pasan cada célula por una máquina que la desgarra y usa los metales para clasificar la cantidad de cada proteína presente.
Este método revela no solo qué células inmunitarias están presentes, sino también su número y su estado funcional. El hecho de que haya una célula inmunitaria no significa que esté en forma de lucha. Estas instantáneas del sistema inmunológico podrían usarse para comparar lo que sucede dentro de una persona que tiene una forma leve de COVID-19 con alguien que ha sido hospitalizado. Puede comparar la respuesta de alguien que sobrevive con la de alguien que no lo hace.
El líder médico del proyecto es Daniel Goldstein, MD, profesor colegiado de medicina interna de Eliza Maria Mosher.
«Nuestros colaboradores de Michigan Medicine están en el proceso de recolectar células inmunitarias circulantes de pacientes con COVID-19 en diferentes grupos, incluido un grupo muy especial de alto riesgo de pacientes que recibieron un trasplante de pulmón o corazón y se recuperaron de COVID-19», dijo Wen.
Si los investigadores pueden comprender los detalles de cómo difieren estas respuestas inmunitarias, puede ser posible empujar las respuestas excesivas para que se parezcan más a las efectivas. También es posible interceder antes de que la enfermedad se agrave.
Además de ayudar a arrojar luz sobre el COVID-19 ahora, Wen está desarrollando una vacuna que utiliza partículas similares a virus. Actualmente se encuentran en el mercado dos vacunas basadas en partículas similares a virus, para la hepatitis B y el virus del papiloma humano (VPH).
Una ventaja de las vacunas hechas con partículas similares a virus es que son más seguras de hacer y recibir: en ningún momento del proceso de fabricación está involucrado el virus vivo, a menos que cuente la secuenciación genética inicial. La otra es que la vacuna puede diseñarse para entrenar al sistema inmunitario para que apunte a una parte más constante de un virus mutante. Por ejemplo, los defensores de las vacunas con partículas similares a virus creen que es posible diseñar una vacuna contra la gripe que deba tomarse solo una vez cada cinco años y que cubra todas las cepas en circulación la mayor parte del tiempo.
«Un desafío es la velocidad y la escalabilidad del sistema para fabricar partículas similares a virus», dijo Wen. «Especialmente en una pandemia, no se puede hacer una pequeña cantidad de vacuna. Tienes que poder producirla a gran escala, muy rápidamente. Eso requiere la ingeniería de un sistema celular particular».
Wen está trabajando tanto con células de insectos como con células de levadura para producir en masa partículas que muestren los picos del virus SARS-CoV-2, que causa la enfermedad COVID-19. Una vez que se produzcan las partículas, su equipo formulará una vacuna y la inyectará en ratones modificados genéticamente para que tengan el receptor al que se une el virus SARS-CoV-2 en los humanos. Esta prueba determinará si los ratones responden produciendo anticuerpos contra el virus.
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Siga las últimas noticias sobre el brote de coronavirus (COVID-19) Proporcionado por la Universidad de Michigan Cita: Inmunidad de ingeniería: perfiles de respuestas inmunitarias de COVID-19 y desarrollo de una vacuna ( 2020, 29 de mayo) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-05-immunity-profiling-covid-immune-responses.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.