Una nueva investigación ha encontrado que las tasas de enfermedad causadas por la bacteria Streptococcus pneumoniae podrían reducirse sustancialmente al cambiar nuestro enfoque de vacunación. Investigadores del Instituto Wellcome Sanger, la Universidad Simon Fraser en Canadá y el Imperial College London combinaron datos genómicos, modelos de bacteriasevolución y modelos predictivos para identificar cómo se pueden optimizar las vacunas para grupos de edad específicos, regiones geográficas y comunidades de bacterias.
El estudio, publicado hoy 3 de febrero en Microbiología de la naturaleza simuló el rendimiento de las vacunas a lo largo del tiempo para evaluar el riesgo de que las cepas dirigidas a la vacuna sean reemplazadas por otras cepas potencialmente peligrosas. Mediante este enfoque de modelado predictivo, los investigadores identificaron nuevos diseños de vacunas que podrían ayudar a reducir las tasas generales de enfermedad.
S. pneumoniae a menudo se encuentra en la parte posterior de la cavidad nasal, donde normalmente es inofensivo. Pero cuando migra a otras partes del cuerpo, puede causar infecciones bacterianas graves como neumonía, sepsis y meningitis, conocidas colectivamentecomo enfermedad neumocócica invasiva IPD. Se estimó que la IPD causaba alrededor de 1,6 millones de muertes al año en todo el mundo antes de la introducción de la vacunación generalizada, con tasas más altas de enfermedad en muchos países de ingresos bajos o medianos.riesgo.
Las vacunas contra el neumococo han evitado millones de infecciones. Pero como muchas bacterias, S. pneumoniae es difícil de tratar con las vacunas porque la infección puede ser causada por diferentes serotipos. Cada parte de una vacuna generalmente protege contra un solo serotipo, con el más complejovacuna conjugada neumocócica PCV13 dirigida a 13 serotipos.
Debido a que existen aproximadamente 100 serotipos de S. pneumoniae en todo el mundo, la efectividad de la vacuna varía según los países dependiendo de los serotipos que estén presentes. Cuando una vacuna en particular elimina los serotipos de la circulación, otros serotipos de S. pneumoniae se elevan para tomar su lugar.
En este estudio, los investigadores del Instituto Wellcome Sanger, la Universidad Simon Fraser y el Imperial College London optimizaron un modelo de computadora para aproximar el efecto de las vacunas dirigidas a diferentes combinaciones de serotipos. Luego se realizó un análisis de la efectividad de la vacuna en los datos genómicos de S. pneumoniae deMassachusetts, EE. UU. Y el campo de refugiados de Maela en Tailandia.
La complejidad de las vacunas de S. pneumoniae significa que son posibles muchos diseños, cada uno con diferentes efectos sobre la enfermedad. En Maela, por ejemplo, la presencia de 64 serotipos de S. pneumoniae significa que son posibles alrededor de 100 billones de diseños de vacunas. Pero tomaría 19,000años para simularlos a todos, siendo la mayoría subóptimos. Los investigadores desarrollaron un método más eficiente que hizo posible identificar los diseños de mejor rendimiento a partir de billones de posibilidades.
El equipo descubrió que las tasas de IPD infantil en Maela en realidad podrían reducirse omitiendo componentes de la vacuna PCV13 para mantener ciertos serotipos en su lugar, eliminando la posibilidad de su reemplazo por serotipos altamente invasivos. En Massachusetts, una vacuna dirigida a 20 serotiposse encontró que era más efectivo que el PCV13 actual.
Los resultados destacan la necesidad de que los programas de vacunas se adapten a comunidades específicas de bacterias y consideren la vacunación a diferentes edades.
El Dr. Nicholas Croucher, del Centro MRC para el Análisis Global de Enfermedades Infecciosas, Imperial College London, dijo: "Nuestra investigación muestra que los mejores diseños de vacunas dependen en gran medida de las cepas bacterianas presentes en la población, que varían considerablemente entre países. Los mejoreslos diseños de vacunas también dependen del grupo de edad que se va a vacunar. Estas ideas serán fundamentales para aplicar las lecciones aprendidas de la introducción de vacunas en países de altos ingresos para combatir la enfermedad donde la carga es más alta ".
La vacunación de bebés también afecta la IPD en adultos. Sin embargo, las tendencias en IPD pueden diferir entre los bebés y los ancianos en el mismo país, como se vio recientemente en el Reino Unido. En muchos lugares, los adultos mayores ya reciben una vacuna de S. pneumoniae, quefue diseñado antes de la vacuna infantil. El estudio también encontró que las tasas de enfermedad en adultos podrían reducirse en casi un 50 por ciento al rediseñar las vacunas para adultos para complementar las administradas a los bebés.
La profesora Caroline Colijn, de la Universidad Simon Fraser y el Instituto Wellcome Sanger, dijo: "Este enfoque para optimizar las vacunas ayudará a abordar varios problemas, como la enfermedad invasiva en bebés o adultos y minimizar la resistencia a los antibióticos en la población posterior a la vacuna.un enfoque también permite a los formuladores de políticas de salud pública evaluar la efectividad probable de una vacuna existente para una población local con base en datos de vigilancia genómica ".
Los hallazgos coinciden con la creciente alarma ante la amenaza de resistencia a los antimicrobianos RAM a medicamentos comunes. Las infecciones por S. pneumoniae a veces son resistentes a múltiples antibióticos y la OMS las ha destacado como una amenaza prioritaria. Este estudio destacó cómo se pueden aplicar las vacunasdiseñado para reducir las posibilidades de que la S. pneumoniae de una persona sea resistente a los tratamientos comunes.
El profesor Jukka Corander, de la Universidad de Oslo, la Universidad de Helsinki y el Instituto Wellcome Sanger, dijo: "Con el poder de la última tecnología de secuenciación de ADN, nos dirigimos hacia un futuro donde la vigilancia genómica a gran escala de los principales patógenos bacterianos esfactible. El enfoque que describimos en este estudio desempeñará un papel importante en la aceleración del descubrimiento y diseño de vacunas futuras para ayudar a reducir las tasas de enfermedad ".
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Materiales proporcionado por Instituto Wellcome Trust Sanger . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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