En los recurrentes y mortíferos brotes de ébola en algunas partes de África, los trabajadores sanitarios de hoy en día disponen al menos de algunas herramientas para luchar contra la enfermedad: las vacunas.
Se han administrado vacunas contra el ébola a más de 100.000 personas hasta la fecha, pero apenas han salido de la fase experimental. No se sabe qué tan bien estas vacunas proporcionaran protección a largo plazo a una amplia población.
Además, a nivel científico básico, se desconoce el efecto de la vacunación sobre el sistema inmunitario y cómo se compara la respuesta inmunitaria de los individuos que han sobrevivido a las infecciones del ébola.
Un laboratorio del Instituto de Ciencias de Weizmann recientemente unió fuerzas con un equipo de investigación en Cologne, Alemania, para descubrir los detalles de la respuesta molecular que ocurre en el sistema inmunológico después de las vacaciones contra el ébola.
Sus hallazgos podrían ayudar a las organizaciones de salud a diseñar mejores estrategias para contener y prevenir enfermedades.
El doctor Ron Diskin, del departamento de Biología Estructural del Instituto, explica: “Estas vacunas, fabricadas con métodos recombinantes que unen una proteína del ébola al virus inofensivo, son difíciles de producir y, por lo tanto, no son suficientes para vacunar a toda una población».
Además, el conflicto civil en algunas zonas dónde el ébola está muy extendido hoy en día, el hecho de que a menudo se necesita en aldeas del difícil acceso y que, debido a su escasez, la vacuna tiende a administrarse sólo a las personas más estrechamente relacionadas con las personas que ya están enfermas.
Entender exactamente como se produce la respuesta inmune después de la vacunación no sólo ayudará a entender si funcionará contra diferentes cepas del virus o si la dosis administrada hoy en día es la mejor.
El estudio comenzó en Alemania, en el laboratorio del Dr. Florian Klein de la universidad de Cologne.
Klein un inmunológico, y su grupo buscarán signos de respuesta inmunitaria en muestras de sangre de seis personas que habían recibido la vacuna un año o más antes.
El grupo seleccionó las células B –las que producen los anticuerpos que componen nuestra “memoria inmunitaria”- y llevó a cabo una secuenciación profunda, rastreando los linajes de esas células y asilando los anticuerpos individuales que se unen a las proteínas virales.
El primer paso fue entender exactamente como y donde se unen los anticuerpos a la glicoproteína utilizada en la vacuna, y cómo esta unión neutraliza al virus con tanta eficacia.
Para ello, el equipo pudo utilizar un nuevo equipo: un microscopio electrónico de alta tecnología y alta potencia.
De hecho, este estudio fue el primero realizado con el nuevo microscopio, recientemente instalado en la Unidad de Microscopia Electrónica del Instituto.
Los avances en la preparación, detección, automatización y análisis computacional han hecho que esta última versión del microscopio electrónico sea capaz de revelar la estructura tridimensional, prácticamente hasta el último átomo, de un anticuerpo unido a su objeto en la glicoproteína. “Hasta hace poco, el trabajo de la biología estructural implicada una cristalización minuciosa y la difracción de rayos X, un proceso que podía durar al menos de medio año a un año” dice Elad.
“Ahora podemos omitir la cristalización por completo, y todo el proceos, incluyendo el análisis computacional extremadamente complicado, se completará un par de semanas”.
Aunque muchos de los anticuerpos producidos por las células B unidas a la glicoproteínas – algunas aparentemente más efectivas que otras- el grupo de investigadores pudieron demostrar por qué los dos anticuerpos caracterizados por Diskin y su grupo eran muy eficaces para obtener el virus. Estos se unen a dos sitios en la glicoproteína viral conocida por su vulnerabilidad, pero se unen de otra manera diferente a otros anticuerpos que habían sido estudiados.
Diskin y el grupo fueron capaces de distinguir la composición exacta de estos anticuerpos –de la forma en que una llamada “cadena pesada” se combinaba con otra cadena ligera y de mapear los puntos precisos en los que estos se adherían a la protección viral”. “De hecho” dice Diskin, “los anticuerpos que estudiamos son mucho más efectivos para unirse que los que se están probando hoy en día para tratar el ébola”. Compara el mapa de los sitios de unión con los estudiados en los sobrevivientes del ébola, que se sabe que son protectores, mostró un patrón casi idéntico. Investigadores posteriores, en el laboratorio, probaron los anticuerpos contra la proteína ébola –incluso contra el virus vivo- y estás confirmaron que la parte de la respuesta inmunitaria que fue creada por la vacuna y que fue estudiada por el grupo es efectivamente efectiva, explicando en última instancia el mecanismo de protección.
Aunque todavía hay muy poca información que nos permita saber si la vacuna puede producir una respuesta inmune contra otras especies del virus del ébola, el estudio sugirió que los anticuerpos sí funcionan contra múltiples aislamientos contra múltiples aislamientos de una sola especie, y Diskin espera que la investigación futura demuestre sí, como ellos se esperan, una sola vacuna puede combatir la enfermedad de todo el continente.
Otro motivo de esperanza, dice Diskin, es que los sujetos que habían recibido una versión de dosis más baja de la vacuna tenían un número similar de anticuerpos efectivos que los sujetos que habían recibido una dosis más alta, y esto podría llevar a una reconsideración de los protocolos de administración y posiblemente brindar más protección a las personas.
Diskin y el equipo de investigación tienen la intención de continuar esta investigación. Basándose en una observación adicional sorprendentemente de este estudio, que un grupo particular de anticuerpos efectivos que comparten la misma combinación de cadena germinal pesada y ligera fue obtenido de manera robusta en todos los individuos vacunados, ellos quieren saber exactamente por qué, y como se producen estos anticuerpos en particular, y como se las arreglan para trabajar de manera tan efectiva contra el virus. También quieren saber si existen factores limitantes serios que podrían impedir que los anticuerpos producidos tras esta vacunación específica se dirijan a todas las especies del virus del ébola, si la amplitud de esta respuesta podría ampliarse la mejora de las vacunas.
