Los investigadores han rastreado con detalle cómo evoluciona y se comportan ciertos poderosos anticuerpos neutralizantes del VIH , un hallazgo que genera claves vitales para guiar el diseño de una vacuna preventiva contra el VIH, según un estudio publicado en Science Express esta semana. Los descubrimientos fueron hechos por un equipo dirigido por el Centro de Investigación de Vacunas (VRC) del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID), parte de los Institutos Nacionales de Salud.
Arriba: Estas imágenes muestran tres anticuerpos "VIH-vinculante segmentos, que neutralizan el virus. El VRC01 y VRC03 se encontraron anticuerpos en la sangre de un donante de infectados por el VIH en América del Norte, mientras que el anticuerpo VRC-PG04 se encuentra en la sangre de un donante de africanos infectados por el VIH.
Abajo: La superposición de los segmentos del VIH-unión de los tres anticuerpos muestra las diferencias estructurales y las similitudes. Las regiones que son similares permiten a los tres anticuerpos se unen al mismo punto sobre el virus y para neutralizar a un alto porcentaje de cepas de VIH de todo el mundo.
"Esta elegante investigación nos trae otro paso más cerca de una vacuna contra el VIH y establece una técnica nueva y potente para la evaluación de la respuesta humana inmune a las vacunas experimentales, no sólo para el VIH, sino tambien para los patógenos en general", dijo el director del NIAID, Anthony S. Fauci, MD
Los nuevos hallazgos se basan en el descubrimiento del año pasado de tres anticuerpos contra el VIH, dos de los cuales podía dejar más de 90 por ciento de las cepas conocidas mundial del VIH de infectar las células humanas en el laboratorio,informaron los científicos del VRC. Llamados VRC01, VRC02 y VRC03, estos anticuerpos se encuentran en la sangre donada para los estudios del NIAID por un estadounidense infectado por el VIH del Norte conocido como donante 45. En el nuevo estudio, los científicos informan el descubrimiento de anticuerpos similares a VRC01 en la sangre de dos africanos infectados por el VIH conocida como donante de 74 años y de los donantes 0219.
Los investigadores descubrieron, además, que estos anticuerpos VRC01-al igual que todos- se unen en el mismo lugar y de la misma manera sobre el VIH .Esto sugiere que una vacuna contra el VIH debe contener una réplica de proteínas de este lugar, conocido como el sitio de unión a CD4, para obtener anticuerpos tan poderosos como VRC01, según los investigadores. El sitio de unión a CD4 es una de las pocas partes de continua mutación del virus que sigue siendo el mismo a través de variantes del VIH en todo el mundo, y el virus utiliza este sitio para adherirse a las células que infecta.
Los científicos ya descubrieron que los genes de la VRC01-como los anticuerpos que se someten a un número inusualmente alto de mutaciones-70-90-entre el primer proyecto que codifica para un anticuerpo débil y la versión final que codifica para un anticuerpo que puede neutralizar el VIH. Estos genes se encuentran en el ADN de las células inmunes llamadas células B.
"Para hacer una vacuna que provoca VRC01-como anticuerpos-, tendremos que entrenar a las células B para desarrollar sus genes de los anticuerpos a lo largo de una de varias vías, que ahora hemos identificado, desde la infancia a la madurez, de lucha contra la forma del VIH ", dijo el Director del VRC Gary J. Nabel, MD, Ph.D
Para guiar a las células B a lo largo de este camino evolutivo prolongado, los primeros científicos necesitaron trazar la ruta. Empezaron dando vuelta a una tecnología ya existente a la secuencia de la colección de genes de células B que codifican para todos los anticuerpos creados por el sistema inmunológico de una persona. Este estudio marca la primera vez que esta tecnología, llamada secuenciación profunda, que sirve para seguir la evolución de la respuesta de anticuerpos al VIH a nivel genético. Los investigadores del NIH entonces idearon sofisticadas técnicas de bioinformática para descifrar la gran biblioteca de datos genéticos producidos por la secuenciación de profundidad.
"Hemos encontrado una manera de leer los libros, o genes, en esta biblioteca mediante la definición de las características únicas de VRC01 similar a los anticuerpos", dijo Peter Kwong, Ph.D., jefe de la sección de biología estructural del VRC y co-investigador principal del estudio.
Con base en su descubrimiento de la estructura común y el origen genético de los anticuerpos similares al VRC01 , los científicos desarrollaron estrategias para la digitalización de las bibliotecas de ADN de las células B de los donantes 45 y 74. De cientos de miles de genes de anticuerpos, los científicos identificaron por primera vez miles que codifican para VRC01 y luego clasifica a estos genes en los árboles de la familia que muestra su evolución desde su etapa más temprana hasta las formas maduras.Los genes que codifican para los anticuerpos del VIH neutralizando agrupados en las mismas ramas de los árboles.
A continuación, los investigadores se centraron en el segmento del gen que codifica para la parte del anticuerpo VRC01-como anticuerpos que atacan y neutralizan el VIH-. El examen de esta secuencia de los genes de los familiares del recién VRC01 reveló cómo la secuencia cambia paso a paso a lo largo de uno de los pocos caminos claros desde su estado original hasta su forma madura.Una vacuna que induce anticuerpos VRC01-como anticuerpos- tendría que convencer al ADN de las células B de anticuerpos inmaduros para que evolucionen a lo largo de una de estas vías.
Ahora, los científicos apuntan a crear las proteínas que puedan ofrecer a través de una vacuna y que puedan servir como señales que dirigen el desarrollo de células B de ADN para producir VRC01-como anticuerpos.
La nueva investigación tiene importantes implicaciones para el desarrollo de vacunas. "A medida que desarrollemos y probemos nuevas vacunas contra el VIH, será posible analizar no sólo los anticuerpos en la sangre, sino también los específicos de células B de los genes que son responsables de producir anticuerpos contra el VIH", dijo John R. Mascola, MD, vice director del VRC investigador y co-director del estudio. "Esta información indicará si una vacuna contra el VIH en investigación en ensayo pre-clínico o clínico está encaminado en la dirección correcta".
Colaboradores con los investigadores VRC en este estudio fueron los científicos del Centro de Secuenciación de Intramuros del NIH, la Iniciativa Internacional de Vacuna contra el SIDA y el Centro para el control del VIH / AIDS Vacuna e Inmuologia, financiado por el NIAID.
Información en Ingles contenida en el siguiente link:
http://www.niaid.nih.gov/news/newsreleases/2011/Pages/HIVAntibodyEvolution.aspx
