Los científicos desarrollan una vacuna para proteger a los animales de la Salmonella



Investigadores de ETH Zurich y la Universidad de Basilea han desarrollado una vacuna que protege a los animales de la Salmonella. Estas bacterias a menudo escapan a los efectos de la vacunación modificando genéticamente su capa protectora. Los investigadores han logrado manipular este proceso para atraer a las bacterias a una trampa evolutiva.

En muchos casos, desarrollar vacunas contra las bacterias es mucho más difícil que las vacunas contra los virus. Como prácticamente todos los patógenos, las bacterias pueden eludir la eficacia de una vacuna modificando sus genes. Para muchos patógenos, tales adaptaciones genéticas bajo la presión selectiva de la vacunación harán que disminuya su virulencia o aptitud. Esto permite que los patógenos escapen de los efectos de la vacunación, pero al precio de volverse menos transmisibles o causar menos daño. Sin embargo, algunos patógenos, incluidas muchas bacterias, son extremadamente buenos para cambiar de manera que les permiten escapar de los efectos de la vacunación sin dejar de ser altamente infecciosos.

Para los científicos que buscan desarrollar vacunas, este tipo de evasión inmunológica ha sido un problema fundamental durante décadas. Si se proponen desarrollar vacunas contra patógenos bacterianos, a menudo notarán que estas rápidamente se vuelven ineficaces.

Armando la evasión inmune

Ahora, sin embargo, los investigadores de ETH Zurich y la Universidad de Basilea han explotado precisamente este mecanismo para llegar a una vacuna eficaz contra las bacterias. Lograron desarrollar una vacuna contra la salmonela que, en lugar de intentar matar directamente las bacterias intestinales, guía su evolución en el intestino para convertirlas en un patógeno más débil.

“Esto nos permitió demostrar que la evasión inmunológica no solo es un desafío importante en el desarrollo de vacunas, sino que, de hecho, se puede aprovechar tanto en la medicina humana como en la veterinaria”, explica la profesora de ETH Emma Slack. “Podemos usarlo para impulsar la evolución de microorganismos patógenos en una determinada dirección, en nuestro caso, un callejón sin salida”. Slack dirigió el estudio, que involucró a muchos investigadores de diferentes grupos en ETH Zurich y otras instituciones, junto con el profesor de ETH Wolf-Dietrich Hardt y Médéric Diard, profesor de Biozentrum de la Universidad de Basilea.

La vacuna combinada conduce al objetivo

En su estudio, los investigadores inocularon ratones con una serie de vacunas ligeramente diferentes contra Salmonella typhimurium y observaron cómo la Salmonella en los intestinos de los animales modificaba sus genes para escapar de los efectos de las vacunas. Esto permitió a los científicos identificar el espectro completo de posibles mutaciones de evasión inmune en Salmonella typhimurium. Posteriormente, los investigadores produjeron una vacuna combinada a partir de cuatro cepas de Salmonella que cubrían el espectro completo de opciones de evasión genética de la bacteria.

Esta vacuna combinada impulsó una sorprendente evasión inmune, lo que provocó la atrofia de una importante capa de azúcar de Salmonella en la superficie. Si bien las bacterias afectadas aún podían multiplicarse en el intestino de los animales, en gran medida no pudieron infectar los tejidos corporales y causar enfermedades. Esto se debe a que la capa de azúcar es parte de la capa protectora de las bacterias que las protege de las defensas del huésped, así como de los virus que a menudo infectan y matan a las bacterias. En pruebas con ratones, los científicos pudieron demostrar que su nueva vacuna era más eficaz para prevenir las infecciones por Salmonella que las vacunas existentes aprobadas para su uso en cerdos y pollos.

Los científicos ahora planean utilizar el mismo principio para desarrollar vacunas contra otros microorganismos, por ejemplo, contra cepas bacterianas resistentes a los antimicrobianos. Además, debería ser posible utilizar el enfoque en biotecnología y provocar modificaciones específicas en los microorganismos ejerciendo una presión selectiva a través de las vacunas.

Fuente:

Referencia de la revista:

Diard, M., et al. (2021) Una vacuna oral diseñada racionalmente induce inmunoglobulina A en el intestino murino que dirige la evolución de variantes atenuadas de Salmonella. Microbiología de la naturaleza. doi.org/10.1038/s41564-021-00911-1.

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