Los objetivos flexibles ayudan al sistema inmunitario a producir anticuerpos afinados
Ilustración celular del centro germinal (beige), donde las células B (púrpura y azul) se multiplican y mutan para afinar su producción de anticuerpos. Crédito de la imagen: Dr. Ofir Shein-Lumbroso Crédito: Dr. Ofir Shein-Lumbroso, Instituto Garvan de Investigación Médica
Un estudio en profundidad de Garvan sobre cómo el sistema inmunitario genera anticuerpos efectivos proporciona nuevos conocimientos para el diseño de vacunas.
Investigadores del Instituto Garvan de Investigación Médica han descubierto una estrategia clave que utiliza el sistema inmunitario para generar anticuerpos efectivos, lo que podría informar el diseño de vacunas para algunos de los virus más desafiantes.
En modelos experimentales, el Los investigadores descubrieron que el sistema inmunitario mutaba sus células B para generar anticuerpos más ajustados cuando los objetivos de esos anticuerpos, denominados «antígenos», eran estructuralmente flexibles, en lugar de rígidos. Los investigadores publican sus hallazgos en la revista PNAS.
«Nuestros hallazgos abordan un tema central para el desarrollo de vacunas: el sistema inmunitario genera anticuerpos que reconocen lo ‘extraño’ de lo ‘propio'», dice el coautor principal, el profesor Daniel. Christ, Jefe de Terapéutica de Anticuerpos y Director del Centro de Terapia Dirigida de Garvan.
«Con un enfoque analítico integral, descubrimos que un objetivo flexible permite que el sistema inmunitario cree anticuerpos más ajustados contra moléculas, que esperamos desempeñen un papel en el diseño de futuras vacunas».
La estructura es importante
Nuestro sistema inmunitario se ve constantemente desafiado por microbios extraños, como los virus. Para eliminar un virus de nuestro cuerpo y recordarlo y eliminarlo más rápidamente la próxima vez que estemos expuestos, nuestro sistema inmunológico evoluciona. Esto sucede en estructuras llamadas centros germinales dentro de nuestros ganglios linfáticos, donde las células B se multiplican y mutan para producir anticuerpos más afinados para atacar al virus.
«La inmunidad duradera es un desafío importante para los anticuerpos del sistema inmunitario tienen que unirse como pegamento a las amenazas externas, como los virus, pero evitar cualquiera de las moléculas propias del cuerpo, ya que esto puede conducir a la autoinmunidad», dice la Dra. Deborah Burnett, coautora del artículo.
En A nivel submicroscópico, algunas moléculas se doblan y se mueven más que otras, algunas son más rígidas, mientras que otras son flexibles. Lo mismo ocurre con las moléculas de los virus; por ejemplo, la proteína de punta del virus SARS-CoV-2 que causa el COVID-19 es muy flexible para adoptar múltiples formas diferentes.
«Existe un debate de larga data sobre si los antígenos flexibles o rígidos en las vacunas tienen más probabilidades de provocar una respuesta inmunitaria duradera en humanos. Queríamos ayudar a responder esa pregunta», dice el Dr. Peter Schofield, coautor del estudio.
Más caminos para lograr una inmunidad afinada
«Usando un par artificial de moléculas extrañas y propias que son muy similares, creamos diferentes versiones del mismo antígeno, alterando una conexión que lo hacía más rígido o más flexible», dice el Dr. Schofield. Luego, los investigadores investigaron cómo el sistema inmunitario de los ratones generaba anticuerpos contra las diferentes moléculas.
Los investigadores descubrieron que cuando el antígeno extraño era más flexible, el centro germinal podía emplear un mayor número de estrategias de evolución para producir anticuerpos. que se unían a las moléculas extrañas pero no a las propias.
«Nuestros resultados mostraron que los anticuerpos inicialmente se unían tanto a los antígenos extraños rígidos como a los flexibles de la misma manera, sin poder distinguirlos. Lo que nos sorprendió fue que , después de solo unas pocas semanas, cuando el antígeno extraño era flexible, los anticuerpos pudieron mutar específicamente para volverse 67 veces más selectivos para antígenos extraños y 19 veces menos selectivos para sí mismos», dice el Dr. Burnett. «Los anticuerpos generados contra antígenos extraños rígidos tenían más probabilidades de tener propiedades autoinmunes».
Información sobre el diseño de vacunas
La capacidad de producir anticuerpos que se unen a moléculas extrañas pero no propias es un factor importante obstáculo para el desarrollo de vacunas, dicen los investigadores.
«Es el principal obstáculo en la generación de vacunas efectivas contra el VIH, que hasta ahora han sido bloqueadas por puntos de control en el cuerpo que evitan una respuesta autoinmune», dice el profesor Chris Goodnow, director ejecutivo de Garvan y coautor principal del estudio. «Lo que hemos descubierto es fundamental para establecer una inmunidad de larga duración, lo que informará el diseño de la vacuna en el futuro».
«Existe evidencia circunstancial de que los anticuerpos contra la molécula de pico en el virus SARS-CoV-2 pueden también se reconocen a sí mismos. Esto puede ser una explicación de por qué los niveles de anticuerpos contra el nuevo coronavirus parecen disminuir en los pacientes rápidamente después de la infección», agrega. «Comprender cómo aumentar la selección de anticuerpos que no se unen a sí mismos puede iluminar un camino hacia una inmunidad duradera contra COVID-19».
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Las tormentas de citoquinas de COVID-19 pueden prevenir una respuesta inmune duradera Más información: Deborah L. Burnett el al., «La diversidad conformacional facilita las trayectorias de mutación de anticuerpos y la discriminación entre extraños y autoantígenos», PNAS (2020). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2005102117 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por el Instituto Garvan de Investigación Médica Cita: Los objetivos flexibles ayudan al sistema inmunitario a producir anticuerpos finamente ajustados (24 de agosto de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-08-flexible-immune-finely-tuned-antibodies.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.