Científicos argentinos desarrollan moléculas que combaten el virus de la influenza

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Los virus influenza constituyen una amenaza a la salud global y representan un desafío constante por su alto potencial zoonótico. El virus influenza H1N1 desató una pandemia en el año 2009 y persiste en la actualidad con brotes estacionales. Actualmente, es responsable del ochenta por ciento de las hospitalizaciones por gripe en Argentina, lo que subraya la necesidad de herramientas complementarias a la vacunación para prevenir y tratar estas enfermedades. Como fruto de un trabajo interdisciplinario, el grupo de Biotecnología Viral del Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca (INIBIBB, CONICET-UNS), liderado por la investigadora del CONICET, Mariana Puntel, logró desarrollar y caracterizar una serie de diez moléculas de llamas vacunadas contra la gripe. Los autores especulan que los genes aislados podrían inocularse en seres humanos para combatir diversos virus influenza del subtipo H1N1. La novedad fue publicada en la revista PLOS ONE.

Mariana Puntel (der.), directora del grupo de Biotecnología Viral del INIBIBB, CONICET-UNS junto a la becaria doctoral Luana Homann. Crédito de la imagen: Pía Squarcia/CCT Bahía Blanca.

“Este estudio ofrece una serie de candidatos terapéuticos prometedores para combatir las infecciones por virus de la influenza H1N1 y desarrollar tecnologías innovadoras para la prevención y el tratamiento de enfermedades virales”, explicó Puntel. El trabajo se desarrolló en estrecha colaboración con el grupo INCUINTA vinculado al Instituto de Virología e Innovaciones Tecnológicas (IVIT, CONICET-INTA), dirigido por la investigadora del CONICET Viviana Parreño.

Tabla 1. Resumen de los ensayos in vivo realizados. Crédito de la imagen: Mariana Puntel et al.

En el trabajo, los científicos lograron caracterizar nanoanticuerpos monoclonales que resultaron eficaces en la profilaxis de la infección con virus de la influenza H1N1. En particular, identificaron cuatro nanoanticuerpos terapéuticos derivados por ingeniería genética de las inmunoglobulinas de cadena pesada presentes en llamas y demás especies de camélidos, cada uno con diferentes capacidades de unión y neutralización hacia diversas regiones de virus de la influenza, lo que les permite ofrecer protección amplia contra este patógeno.

Esquema de desarrollo y caracterización de nanocuerpos específicos de H1N1. A. En el presente informe se presenta un esquema esquemático del desarrollo y caracterización de nanocuerpos específicos del H1N1. La inmunización repetida de la llama desencadenó la expansión clonal y la selección de células B que expresan anticuerpos específicos. A partir de las células mononucleares aisladas de sangre periférica, los ARNm específicos de Ig de cadena pesada se amplificaron y clonaron específicamente en plásmidos fagémidos, generando una biblioteca VHH. Se utilizó la presentación en fagos para la selección de los VHH candidatos, seguida de caracterizaciones in vitro, in silico e in vivo. B. Resumen del número de clones obtenidos después de cada paso del proceso. Crédito de la imagen: Mariana Puntel et al.

Cabe destacar que los nanoanticuerpos derivados de llamas son diez veces más pequeños que los anticuerpos más conocidos. Son monoclonales y presentan una alta estabilidad y solubilidad, lo que los convierte en una herramienta atractiva para el desarrollo de formulaciones que refuercen la inmunidad de modo complementario a la vacunación, o bien como herramientas diagnósticas.

Desarrollo VHH. A. Respuesta específica anti-H1N1 en el suero de llama. Seis dosis de la vacuna monovalente que contiene el antígeno A/California/07/2009 (H1N1) están indicadas con flechas de color gris claro, y dos dosis de la vacuna trivalente (A/California/07/2009 (H1N1), A/Perth/16/2009 (H3N2), B/Brisbane/60/2008 se indican con flechas de color gris oscuro. La flecha negra indica hemorragia terminal. La evaluación de la respuesta inmune específica al H1N1 en suero se evaluó mediante el ensayo de inhibición de hemaglutinación (HI) de H1N1; y microneutralización (MN). Los resultados se indican como el inverso de la dilución de suero más alta con señal positiva. B. La reactividad anti-HA0 específica de VHH se evaluó mediante transferencia Western en modo no reductor (panel izquierdo) versus condiciones reductoras (con β-mercaptoetanol) (panel derecho). Se usó un VHH no relacionado contra Norovirus como control negativo (se incluyó suero policlonal de conejo anti-VHH como control de fondo). Se incluyeron sueros inmunes de conejo y llama. Las bandas detectadas corresponden a conformaciones monoméricas (70 kD), diméricas (140 kD) y triméricas (240 kD) de HA0 (70 kD), HA1 (40 kD) y HA2 (25 kD). Crédito de la imagen: Mariana Puntel et al.

Caracterización VHH. Crédito de la imagen: Mariana Puntel et al.

Mapeo de epítopos lineales reconocidos por B33 y D81. Crédito de la imagen: Mariana Puntel el atl.

“Los nanoanticuerpos que desarrollamos son candidatos para su aplicación como agente activo de formulaciones de aplicación profiláctica y terapéutica. En particular, trabajamos en la administración intranasal por gota, y estamos estudiando su implementación en formulaciones nebulizables”, detalló Puntel.

Deduciendo la estructura de los epítopos conformacionales reconocidos por E13 y G41. Crédito de la imagen: Mariana Puntel et al.

Eficacia profiláctica contra el desafío del virus H1N1. Crédito de la imagen: Mariana Puntel et al.

Los resultados de la investigación representan un avance en el desarrollo de nuevas tecnologías capaces de inhibir la replicación viral de una amplia gama de cepas del virus de la influenza tipo A. Además, es la primera vez que se describe un nanoanticuerpo que brinda inmunidad esterilizante contra este virus y a muy baja dosis. Uno de los nanoanticuerpos identificados demostró conferir protección in vivo en dosis diez veces menores de lo descrito hasta el momento con este tipo de tratamientos experimentales. Este nivel de protección se traduce en una disminución a niveles indetectables de la carga viral en los pulmones de los ratones tratados el día cuatro después de la exposición al virus.

Dosis efectiva de E13 y G41. Crédito de la imagen: Mariana Puntel et al.

“Después de los ensayos realizados, no se encontraron rastros de virus en los ratones tratados por vía intranasal y luego infectados. Por eso decimos que pudimos identificar un candidato profiláctico ideal y estamos entusiasmados con que estos resultados se repliquen en los futuros ensayos”, concluyó Puntel.