Un equipo de Scripps Research ha ideado una forma más rápida de analizar el resultado de las vacunas experimentales contra el VIH y otros patógenos. Su nuevo sistema permite a los científicos evaluar rápidamente el espectro completo de anticuerpos producidos en un individuo en respuesta a un patógeno o vacunay determinar si es probable que estos anticuerpos sean eficaces contra el patógeno.
"Ahora podemos observar la evolución de las respuestas de los anticuerpos casi en tiempo real", dice Lars Hangartner, PhD, profesor asociado de Scripps Research y coautor principal del estudio, que se publicó hoy en la revista. inmunidad .
"Esto se puede aplicar a cualquier patógeno", agrega Andrew Ward, PhD, profesor de Scripps Research y coautor principal del estudio. Ward también está afiliado al Centro de Anticuerpos Neutralizantes de la Iniciativa Internacional de Vacunas contra el SIDA IAVI y al Centro para el VIH /Inmunología de vacunas contra el SIDA y descubrimiento de inmunógenos CHAVI-ID en Scripps Research.
Cuando un patógeno ataca, su sistema inmunológico acumula un ejército de anticuerpos para defenderse. Algunos de estos anticuerpos fallarán, pero algunos pueden acercarse a vencer las defensas de un patógeno. Con el tiempo, los mejores anticuerpos evolucionarán para atacar a los patógenos vulnerablesSi todo va bien, los anticuerpos se concentrarán en esos epítopos, neutralizarán al invasor y proporcionarán inmunidad de por vida.
Las vacunas actúan engañando al cuerpo para que produzca anticuerpos neutralizantes contra un futuro invasor. La prueba de las vacunas suele ser un proceso largo, con una inmunización inicial y luego una serie de inyecciones de refuerzo durante semanas o meses. El tiempo que lleva analizar el ensayoLos datos significan que los científicos generalmente no pueden ver si una vacuna está funcionando hasta que finaliza el experimento, lo que hace que sea especialmente difícil modificar las estrategias de tratamiento frente a enfermedades emergentes.
Con el nuevo estudio, los científicos finalmente tienen una manera de obtener una imagen casi en tiempo real de la evolución de los anticuerpos. La nueva técnica se basa en los avances en inmunología liderados por Scripps Research y una técnica de imágenes llamada microscopía electrónica, que revela las estructuras de los anticuerposunido a sus patógenos diana, como el VIH.
Los investigadores utilizaron muestras de sangre de conejo recolectadas en diferentes etapas de un ensayo de vacuna contra el VIH. Los investigadores purificaron las muestras, descomponiendo las moléculas hasta que pudieron extraer fragmentos de anticuerpos. Luego mezclaron estos fragmentos de anticuerpos con sus objetivos proteínas virales y obtuvieron imágenesen el microscopio electrónico, revelando cómo el sistema inmunológico estaba desarrollando su ataque sobre el patógeno.
"Después de ajustar la bioquímica detrás de la formación de complejos inmunes de los trímeros Env del VIH con fragmentos de anticuerpos, pudimos establecer un protocolo muy sólido que permite el análisis de microscopía electrónica semicuantitativa", dice el coautor principal del estudio, Matteo Bianchi., PhD, ex investigador de Scripps ahora en el Instituto de Virología Médica de la Universidad de Zúrich.
Este nuevo método se basa en imágenes tomadas con un método relativamente de baja tecnología llamado imágenes de tinción negativa, que les ayudó a detectar anticuerpos prometedores, o la mayoría de las veces, distractores. Por fin, los investigadores pudieron averiguar rápidamente si una vacunaestaba impulsando al sistema inmunológico por el camino correcto. Y en los casos en que una vacuna no estaba funcionando, el método podría proporcionar a los investigadores información sobre cómo se podría mejorar la vacuna.
"Puede cambiar la dirección de un estudio según los resultados de este método", dice la coautora principal del estudio, Hannah Turner, asistente de investigación en el laboratorio de Ward. "Nunca antes habíamos podido tomar una instantánea de nuestroanticuerpos como este, lo que nos da una imagen más completa de lo que está sucediendo y cómo podemos influir en el proceso de vacunación ".
Si bien las imágenes no eran de alta resolución, los investigadores estaban emocionados de informar que este nivel de análisis, que solo toma días, podría convertirse en una prueba de rutina en todo el mundo. "La mayoría de los institutos tienen al menos la tecnología y los recursos para hacer esto.nivel de análisis ", dice Ward.
Para ver más de cerca los anticuerpos, Ward utilizó microscopía crioelectrónica de alta tecnología para obtener imágenes en 3-D de alta resolución de los anticuerpos con sus objetivos virales. Estas instantáneas detalladas revelaron detalles adicionales que pueden ayudar a los científicos a mejorar el futurovacunas experimentales contra el VIH.
Los investigadores dicen que su método más rápido podría abrir la puerta a un diseño personalizado para las vacunas. Por ejemplo, este estudio incluyó un conejo "de alta respuesta" que produjo muchos anticuerpos efectivos, y un conejo "de baja respuesta" con un ejército débil deEn el futuro, los investigadores podrían usar este nuevo método en vacunas humanas o ensayos terapéuticos para separar rápidamente a los pacientes con alta respuesta de los de baja respuesta desde el principio, ahorrando un tiempo crucial para los pacientes y sus médicos mientras buscan terapias y vacunas efectivas que proporcionen inmunidad colectiva.
"Esto será parte de cada proyecto de inmunización que haga a partir de ahora", dice Ward.
"Este método tiene el potencial de cambiar el ritmo al que podemos desarrollar vacunas", agrega Hangartner.
Los autores adicionales del estudio, "Mapeo rápido de las respuestas de anticuerpos policlonales por microscopía electrónica", fueron los coautores Matteo Bianchi y Hannah Turner de Scripps Research; Bartek Nogal, Christopher Cottrell, David Oyen, Matthias Pauthner, Raiza Bastidas y RebeccaNedellec de Scripps Research; Laura McCoy de University College London; Ian Wilson de Scripps Research, el Centro Internacional de Anticuerpos Neutralizantes de la Iniciativa de Vacunas contra el SIDA y el Centro para el Descubrimiento de Inmunología e Inmunología de Vacunas contra el VIH / SIDA; y Dennis Burton de Scripps Research, International AIDSEl Centro de Anticuerpos Neutralizantes de Iniciativa de Vacunas, el Centro de Inmunología de Vacunas contra el VIH / SIDA y Descubrimiento de Inmunógenos; y el Instituto Ragon.
El estudio fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud subvención UM1 AI100663 a Scripps CHAVI-ID, la Colaboración de la Fundación Bill y Melinda Gates para el Descubrimiento de Vacunas contra el SIDA subvenciones OPP1115782 y OPP1084519 y la Fundación Nacional Suiza de Ciencias subvenciones PP00P3_146345 yP300PB_160969.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Investigación Scripps . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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