Cómo las alpacas podrían ayudar a frenar el coronavirus

Los esfuerzos por diseñar una vacuna segura contra la covid-19 avanzan a toda marcha, pero los expertos coinciden en que probablemente pase como mínimo un año antes de que dispongamos de inmunización. Mientras tanto, científicos de toda Europa exploran formas ingeniosas —incluso con la ayuda de las alpacas— de emplear las técnicas más modernas de manipulación molecular para reparar los daños pulmonares causados por el coronavirus o para bloquear al virus antes de que cause estragos.

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Los esfuerzos por diseñar una vacuna segura contra la covid-19 avanzan a toda marcha, pero los expertos coinciden en que probablemente pase como mínimo un año antes de que dispongamos de inmunización. Mientras tanto, científicos de toda Europa exploran formas ingeniosas —incluso con la ayuda de las alpacas— de emplear las técnicas más modernas de manipulación molecular para reparar los daños pulmonares causados por el coronavirus o para bloquear al virus antes de que cause estragos.

Investigadores del Karolinska Institute de Estocolmo, en Suecia, muestran su optimismo ante la posibilidad de que al menos una de las 124 vacunas en las que se está trabajando funcione. Sin embargo, la vacuna hay que administrársela a toda la población y obtener más de 7.000 millones de dosis es extremadamente complejo. De modo que han puesto sus miras investigadoras en un objetivo más accesible: anticuerpos “neutralizadores” que eliminan una infección después de haberse producido.

El proyecto CoroNAb se creó a mediados de febrero, cuando había 1.000 fallecimientos por covid-19 registrados en el mundo. “Contener la difusión del virus no es nuestro objetivo fundamental, ese barco ya se ha ido”, comentaba Benjamin Murrell, profesor adjunto del Departamento de Microbiología, y Biología Tumoral y Celular en el Karolinska Institute. “Nuestro objetivo es encontrar terapias que impidan la progresión de la enfermedad en un enfermo”, señala.

Terapias

Estas terapias adoptarán la forma de anticuerpos inyectados al paciente con una jeringa. Cuando alguien se infecta del nuevo coronavirus SARS-CoV-2, aumenta por lo general una respuesta de anticuerpos contra él, y en la mayoría de los casos estos anticuerpos contribuyen a eliminar el virus. Sin embargo, también es posible introducir en el organismo anticuerpos producidos en laboratorio para luchar contra la infección y dar lugar a una inmunización pasiva.

¿Y en qué se diferencian entonces la vacuna y los anticuerpos inyectados? Las vacunas se administran a personas sanas, haciendo que desarrollen sus propios anticuerpos, mientras que la terapia con anticuerpos se administra cuando la infección ya está presente y el paciente tiene dificultades para desarrollar su propia respuesta inmunitaria.

Los anticuerpos monoclonales (mAb por sus siglas en inglés) —es decir, anticuerpos que son clones idénticos entre sí— se han convertido en terapias eficaces contra varias afecciones médicas, como cánceres y trastornos autoinmunes, en las últimas décadas. Cada vez más, se consideran también una gran herramienta médica para luchar contra infecciones virales graves —como la covid-19— aunque hasta la fecha solo se ha aprobado un mAb con este fin. Otros muchos se encuentran en fase de ensayo clínico, incluido uno en el que trabaja Murrell.

Se desconoce aún en qué fase exacta de la infección debería tratarse con mAb a un paciente con coronavirus. “Habrá que estudiarlo en modelos animales o directamente en ensayos con humanos”, señala Murrell, que coordina el proyecto CoroNAb junto con otros investigadores de Dinamarca, Suiza y el Reino Unido. “Quizá se pueda tratar a alguien con terapia de anticuerpos monoclonales en una fase avanzada de la infección y aún así frenar el deterioro, o quizá no”, añade.

Dado que la potencia de los anticuerpos descubiertos es en parte fruto de la casualidad, tiene sentido que muchos grupos persigan el mismo objetivo

Dr Benjamin Murrell, del Karolinska Institute de Estocolmo

El equipo del Karolinska Institute que participa en el CoroNAb está creando anticuerpos monoclonales obtenidos de animales. A un animal se le administra un antígeno viral específico (las moléculas que interactúan con los anticuerpos corporales) para provocar una respuesta inmunitaria, lo que lleva a algunas células inmunitarias del animal a producir anticuerpos. A continuación, se aíslan las células que portan estos anticuerpos y se clona la secuencia genética del anticuerpo de cada célula en una forma circular de ADN que permite producir los anticuerpos en el laboratorio.

Alpacas

El equipo de Estocolmo centra sus esfuerzos de investigación en ratones, macacos Rhesus y alpacas. Las alpacas son camélidos (como los camellos y las llamas) y producen fragmentos de anticuerpos particularmente interesantes, conocidos como anticuerpos de “dominio simple”, que permiten un descubrimiento rápido de anticuerpos y su producción a gran escala, razón por la cual las ha escogido el equipo de CoroNAb.

Transcurrido un mes desde el comienzo del proyecto, se ha inyectado a estos mamíferos variantes de las proteínas en forma de espiga del coronavirus, y los primeros indicios apuntan a que todos los grupos de animales están respondiendo bien. En la actualidad se está procediendo a recoger el repertorio de anticuerpos de las alpacas. En las próximas semanas, los investigadores estudiarán la actividad neutralizadora de los anticuerpos producidos contra el SARS-CoV-2. “Las próximas semanas son a un tiempo críticas e inciertas. Dependiendo de estos primeros resultados, podríamos tener suerte o tener que retroceder algunos pasos y repetir”, afirma.

Si el anticuerpo de un grupo resulta ser 10 veces más potente que el siguiente mejor, podría haber que producir mucho menos para conseguir una terapia eficaz, lo que reduciría la carga que supone la fabricación

Dr Benjamin Murrell, del Karolinska Institute de Estocolmo

A pesar de todas las incógnitas, Murrell confía en hallar anticuerpos neutralizadores con esta investigación. “Haremos que algo funcione”, dice. La cuestión es si el posible anticuerpo hallado por el equipo de CoroNAb será una adición útil al arsenal de tratamientos de los que Europa dispone contra el SARS-CoV-2. Laboratorios de todo el mundo persiguen la misma pieza, trabajando día y noche para desarrollar anticuerpos eficaces contra la covid-19, y algunos ya empiezan a obtener los primeros resultados.

Para hacer una aportación en este entorno, un anticuerpo tendrá que tener una fuerte ventaja sobre su competencia. “Si el anticuerpo de un grupo resulta ser 10 veces más potente que el siguiente mejor, podría haber que producir mucho menos para conseguir una terapia eficaz, lo que reduciría la carga que supone la fabricación”, explica Murrell. Y añade: “Dado que la potencia de los anticuerpos descubiertos depende al menos en parte de la casualidad, tiene sentido que muchos grupos persigan el mismo objetivo”.

Bacterias

El profesor Luis Serrano, del Centro de Regulación Genómica (CGR) de España lidera otro equipo que participa en la carrera contra la covid-19. Su laboratorio apoya los esfuerzos globales para obtener una vacuna y está probando a la vez otros mecanismos novedosos para limitar el número de muertes.

Hasta hace dos meses, Serrano trabajaba en el proyecto MycoSynVac, que investiga formas de emplear hospedadores celulares para transportar las vacunas por el cuerpo. Los hospedadores celulares (conocidos en el campo de la biología sintética como chasis) son muy prometedores como sistemas baratos, escalables y posiblemente innovadores para la administración dirigida de vacunas que permitan salvar vidas.

El chasis elegido en el proyecto de cinco años de duración de Serrano era una forma modificada de la bacteria Mycoplasma pneumoniae, que causa infecciones respiratorias. Cuando el proyecto concluyó, los investigadores demostraron que el Mycoplasma constituye un excelente chasis universal, lo que significa que en él se pueden transportar de manera segura todo tipo de vacunas.

Estas moléculas servirían para contrarrestar la inflamación o bien para impedir que el virus se una a los alvéolos al bloquear los receptores virales de las células

Serrano confía en que, cuando se descubra, la vacuna contra la covid-19 sea uno de los ingredientes que su chasis Mycoplasma puede transportar. El equipo está en las primeras fases de comprobación de esta hipótesis. A lo largo del próximo mes, aproximadamente, insertarán copias sintéticas de los principales genes del coronavirus en las células bacterianas, con la esperanza de que esas proteínas superficiales pertenecientes al virus desencadenen una respuesta inmunitaria protectora en el cuerpo humano.

Al estar diseñado a partir de una bacteria que se dirige a los pulmones, es posible que el chasis sirva incluso para más que el mero transporte de una vacuna, según Serrano. “Pensamos que puede transportar directamente las moléculas terapéuticas a los receptores pulmonares”, señala.

Estas moléculas servirían para contrarrestar la inflamación o bien para impedir que el virus se una a los alvéolos (las células a través de las cuales el oxígeno fluye de los pulmones al torrente sanguíneo), al bloquear los receptores virales de las células, afirma el profesor.

Con el virus bloqueado o el daño pulmonar reparado, un paciente que no responde a los tratamientos convencionales podría evitar los peores síntomas de una infección por covid-19, como una devastadora tormenta de citocinas, en la que el cuerpo produce una respuesta inmunitaria masiva y posiblemente mortal, una reacción excesiva desencadenada por la neumonía.

Nebulizador

“La idea es crear un nebulizador para transportar nuestras bacterias de diseño directamente a los pulmones, donde expresará localmente lo que se necesita —las moléculas activas— y más tarde se eliminará de forma natural”, explica Serrano.

Y añade: “Este método directo tiene ventajas claras. Si se aplica un fármaco de manera sistémica (afectando a todo el cuerpo), podría ser beneficioso donde hace falta, pero también tener efectos peligrosos en otros tejidos”.

El precio es otra de las ventajas principales que tiene la utilización de bacterias para administrar medicamentos vitales. Producir sintéticamente moléculas terapéuticas es caro. Por una fracción de ese coste, se puede clonar una célula hospedadora para producir enormes poblaciones de células que contengan las mismas moléculas terapéuticas.

En los laboratorios de su empresa derivada, Pulmobiotics, el profesor Serrano y su equipo están exponiendo proteínas del coronavirus a moléculas con cualidades antiinflamatorias conocidas, para comprobar la eficacia de las moléculas contra el virus. También diseñan mutaciones de estas moléculas, con la esperanza de aumentar la afinidad entre la molécula y las proteínas receptoras humanas. Los datos de estos experimentos se conocerán a mediados del verano.

Serrano tiene la esperanza de que su investigación dé resultados positivos, aunque puede que no lleguen a tiempo de salvar vidas en el actual brote. “Cuando consigamos la aprobación (regulatoria), es posible que la crisis de la covid esté resuelta”, dice. “Pero esta investigación servirá en el futuro para encontrar terapias contra futuras pandemias”.

Este artículo ha sido originalmente publicado en inglés en Horizon, la revista de investigación e innovación de la UE. La investigación de este artículo fue financiada por la UE.

Traducción de NewsClips.

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