La investigación sobre el VIH en la última década ha llevado a muchas ideas prometedoras para vacunas para prevenir la infección por el virus del SIDA, pero muy pocas vacunas candidatas han sido probadas en ensayos clínicos. Una razón para esto es la dificultad técnica de fabricar vacunas basadas enLas proteínas de la envoltura del virus, de acuerdo con Phil Berman, quien dirigió el desarrollo de un componente principal de la única vacuna que demostró alguna eficacia contra el VIH en un ensayo clínico.
Berman, el Profesor Baskin de Ingeniería Biomolecular en la UC Santa Cruz, ahora ha desarrollado nuevos métodos para la producción de vacunas contra el VIH. Su enfoque resuelve los principales problemas técnicos que han afectado al campo. Berman describió los nuevos métodos y las vacunas candidatas sulab ha producido, en una charla en una conferencia sobre vacunas contra el VIH celebrada la semana pasada en Canadá "Tecnologías emergentes en el descubrimiento y desarrollo de vacunas", una reunión conjunta con "Progreso y caminos hacia una vacuna eficaz contra el VIH", del 28 de enero al 1 de febrero enBanff, Alberta, parte de Keystone Symposia Global Health Series.
"Se han descrito docenas de candidatos vacunales interesantes, pero la mayoría no han sido probados en humanos porque no ha sido posible fabricarlos de manera asequible y oportuna", dijo Berman. "La tecnología que desarrollamos debería romper el estancamiento"en el desarrollo de vacunas contra el VIH, porque acorta enormemente el tiempo, mejora el rendimiento y reduce el costo "
El laboratorio de Berman pudo usar la robótica para acortar el tiempo requerido para producir líneas celulares estables, necesarias para producir las proteínas para una vacuna, al mismo tiempo que aumentó en gran medida la cantidad de proteína que las líneas celulares pueden producir. El rendimiento mejoradopermite reducir el tamaño del biorreactor necesario para fabricar vacunas para ensayos clínicos de gran tamaño, de recipientes de 200 a 10,000 litros a recipientes de 50 o 100 litros, lo que resulta en un ahorro tremendo en el equipo requerido y el costo de los materialesAdemás, el laboratorio de Berman pudo crear líneas celulares que producen proteínas de la envoltura del VIH con el tipo correcto de componentes de carbohidratos llamados glicanos necesarios para una respuesta inmune efectiva.
"Los carbohidratos unidos a la proteína son realmente importantes, algo que nadie se había dado cuenta hasta hace poco", dijo Berman. "La forma convencional de hacer que estas vacunas de proteínas envolventes incorporen el tipo incorrecto de carbohidratos. Ahora sabemos que destruyeron muchos de los importantessitios antigénicos reconocidos por anticuerpos protectores ".
Las líneas celulares derivadas de las células de ovario de hámster chino CHO son el estándar industrial utilizado para producir proteínas recombinantes complejas para uso terapéutico. Estas células también son útiles para la producción de vacunas contra el VIH. El gen de la proteína deseada se transfiere a las células CHOen un proceso llamado transfección, y decenas de miles de células transfectadas se examinan para encontrar las pocas células raras que producen grandes cantidades de la proteína. Las mejores líneas celulares se cultivan en grandes lotes, en un proceso similar a la fermentación de levadura para hacer cerveza,y las proteínas se aíslan y purifican.
El laboratorio de Berman desarrolló un nuevo método robótico para aislar líneas celulares de alta producción que producen proteínas de la envoltura del VIH. Esto acortó el tiempo requerido para producir líneas celulares estables de 18 a 24 meses a solo 2 o 3 meses, al tiempo que aumenta los rendimientos en un factor de100 a 200. Esas mejoras se comparan con la experiencia previa de Berman en la creación de la vacuna AIDSVAX, primero en Genentech y luego en VaxGen.
AIDSVAX fue uno de los componentes de un régimen de vacuna experimental utilizado en un ensayo clínico a gran escala conocido como RV144, que mostró un 31 por ciento de eficacia en la prevención de nuevas infecciones por VIH. Los resultados del RV144 mostraron que la protección se correlacionaba con los anticuerpos contra cierto segmento de unProteína de envoltura del VIH llamada gp120. Sin embargo, otra investigación reveló que muchos de los anticuerpos más potentes anticuerpos ampliamente neutralizantes capaces de neutralizar muchas cepas diferentes del VIH realmente reconocen los componentes de carbohidratos glicanos unidos a gp120.
"Nos dimos cuenta de que la vacuna original AIDSVAX tenía el tipo de carbohidrato completamente incorrecto, y que podríamos mejorar el nivel de protección si pudiéramos encontrar una manera de hacerlo con el tipo adecuado de carbohidrato", dijo Berman.
Así que él y el estudiante graduado Gabriel Byrne se propusieron crear una línea celular que pueda producir los glicanos inusuales que se encuentran en las proteínas de la envoltura del VIH en lugar de los glicanos complejos que las células CHO normalmente producen. Esto fue posible gracias a la nueva y poderosa tecnología de edición de genes conocida comoCRISPR / Cas9. El laboratorio de Berman usó CRISPR para crear una nueva línea celular que llamaron MGAT CHO, que produce proteínas que carecen de glucanos complejos que contienen ácido siálico y están enriquecidas para el tipo simple "alto en manosa" que se encuentra en las proteínas de la envoltura del VIH. Un beneficio inesperado de este nuevoLa línea celular fue que permitió un proceso más simple y menos costoso para recuperar y purificar las proteínas.
"La gente solía pensar que los carbohidratos no son inmunogénicos, pero el VIH le da vueltas a todo y resulta que los anticuerpos más importantes están dirigidos a este carbohidrato inusual", dijo Berman. "Ahora podemos fabricar vacunas con él para ella primera vez, y hemos creado una versión mejorada de la vacuna utilizada en el ensayo RV144. Esperamos que aumente la eficacia del 31 por ciento a más del 50 por ciento, el nivel probablemente requerido para el registro del producto ".
El laboratorio de Berman actualmente tiene dos líneas celulares que, según él, están listas para comenzar a producir vacunas a gran escala. Ahora está buscando socios y fondos para llevarlos a ensayos clínicos. Una vacuna es una versión mejorada de AIDSVAX que incorpora el tipo correctode glicanos. El otro está hecho de una cepa del virus llamado Clade C que está muy extendido en el sur de África e India y representa la mayoría de las nuevas infecciones por VIH en todo el mundo.
Los investigadores han seguido usando la vacuna AIDSVAX en estudios clínicos porque ha sido muy difícil fabricar nuevas vacunas contra el VIH, dijo Berman, y señaló que ha habido 14 estudios de este tipo desde que se publicaron los resultados del RV144 en 2009. "Todavía estánusando la misma vacuna que fabricamos a principios de la década de 1990. Aunque la estabilidad y la seguridad del producto son un testimonio de la calidad de la vacuna que fabricamos, se requieren vacunas nuevas que aprovechen todo lo que hemos aprendido desde ese momento "."Solo enfatiza la necesidad de encontrar una manera más eficiente de hacer una vacuna contra el VIH".
Además de la charla de Berman, varios otros miembros de su laboratorio presentaron detalles de sus métodos y hallazgos en la conferencia. Berman dijo que esperan publicar sus hallazgos en varios documentos a finales de este año. Esta investigación fue financiada por importantes subvenciones del NationalInstituto de Alergias y Enfermedades Infecciosas de los Institutos Nacionales de Salud.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Original escrito por Tim Stephens. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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