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SALUD. Vacunación por inhalación: aumenta la respuesta inmunitaria a las infecciones respiratorias y el cáncer de pulmón

 

Los investigadores del MIT han desarrollado una nueva estrategia de vacunación que puede crear un ejército de células T que pueden proteger las superficies mucosas como los pulmones. Fuente: Noticias del MIT. Imagen de fondo de células T cortesía de NIAID

La administración de vacunas directamente a los pulmones puede estimular la respuesta inmunitaria a las infecciones respiratorias o al cáncer de pulmón, según un estudio.

Muchos virus infectan a sus huéspedes a través de superficies mucosas como el revestimiento del tracto respiratorio. Los investigadores del MIT han desarrollado una estrategia de vacunación que puede crear un ejército de células T que están listas y esperando en esas superficies, ofreciendo una respuesta más rápida a los invasores virales.

Los investigadores demostraron que podían inducir una fuerte respuesta de las células T de memoria en los pulmones de los ratones dándoles una vacuna modificada para unirse a una proteína presente de forma natural en el moco. Esto puede ayudar a transportar la vacuna a través de las barreras mucosas, hacia el revestimiento de los pulmones.

Además de proteger contra los patógenos que infectan los pulmones, estos tipos de vacunas inhaladas también podrían usarse para tratar el cáncer que hace metástasis en los pulmones o incluso prevenir que el cáncer se desarrolle en primer lugar, dicen los investigadores.

Respuesta local

La mayoría de las vacunas se administran mediante una inyección en el tejido muscular. Sin embargo, la mayoría de las infecciones virales ocurren en superficies mucosas como los pulmones y el tracto respiratorio superior, tracto reproductivo o tracto gastrointestinal. Crear una línea de defensa sólida en esos sitios podría ayudar al cuerpo a defenderse de las infecciones de manera más eficaz.

“En algunos casos, las vacunas administradas en el músculo pueden provocar inmunidad en las superficies mucosas, pero existe un principio general de que si se vacuna a través de la superficie mucosa, se tiende a obtener una protección más fuerte en ese sitio. Desafortunadamente, todavía no tenemos grandes tecnologías para generar respuestas inmunes que protejan específicamente esas superficies mucosas".

Existe una vacuna nasal aprobada para la gripe y una vacuna oral para la fiebre tifoidea, pero ambas vacunas consisten en virus vivos atenuados, que son más capaces de atravesar las barreras mucosas. El laboratorio del MIT quería buscar una alternativa: las vacunas de péptidos, que tienen un mejor perfil de seguridad y son más fáciles de fabricar, pero son más difíciles de atravesar las barreras mucosas.

Para intentar que las vacunas de péptidos sean más fáciles de administrar a los pulmones, los investigadores recurrieron a un enfoque que exploraron por primera vez en un estudio de 2014 . En ese artículo, los investigadores encontraron que unir las vacunas de péptidos a las proteínas de albúmina, que se encuentran en el torrente sanguíneo, ayudó a que los péptidos se acumularan en los ganglios linfáticos, donde podrían activar una fuerte respuesta de las células T.

Esas vacunas se administraron mediante inyección, como la mayoría de las vacunas tradicionales. En su nuevo estudio, los investigadores investigaron si la albúmina también podría ayudar a las vacunas de péptidos a atravesar las barreras mucosas, como las que rodean los pulmones. Una de las funciones de la albúmina es ayudar a mantener la presión osmótica en los pulmones y puede atravesar fácilmente el tejido epitelial que rodea los pulmones.

Para probar esta idea, los investigadores adjuntaron una cola lipídica que se une a la albúmina a una vacuna peptídica contra el virus vacciniaLa vacuna también incluía un adyuvante de uso común llamado CpG, que ayuda a provocar una respuesta inmune más fuerte.

La vacuna se administró por vía intratraqueal, lo que simula la exposición por inhalación. Los investigadores encontraron que este tipo de administración generaba un aumento de 25 veces en las células T de memoria en los pulmones de los ratones, en comparación con la inyección de la vacuna modificada con albúmina en un sitio muscular lejos de los pulmones. También mostraron que cuando los ratones fueron expuestos al virus de la vacuna meses después, la vacuna intramuscular no ofreció protección, mientras que todos los animales que recibieron la vacuna por vía intratraqueal estaban protegidos.

Dirigirse a los tumores

Los investigadores también probaron una vacuna de las mucosas contra el cáncer. En ese caso, utilizaron un péptido que se encuentra en las células del melanoma para inmunizar a los ratones. Cuando los ratones vacunados se expusieron a células de melanoma metastásico, las células T en los pulmones pudieron eliminarlas. Los investigadores también demostraron que la vacuna podría ayudar a reducir los tumores pulmonares existentes.

Este tipo de respuesta local podría hacer posible el desarrollo de vacunas que evitarían la formación de tumores en órganos específicos, al dirigirse a antígenos que se encuentran comúnmente en las células tumorales.

“Tanto en los experimentos con virus como con tumores, estas células T de memoria se instalan en los pulmones y están esperando allí mismo en la barrera. Tan pronto como aparece una célula tumoral, o tan pronto como un virus infecta la célula diana, las células T pueden eliminarla inmediatamente ”.

Esta estrategia también podría ser útil para crear vacunas mucosas contra otros virus como el VIH, la influenza o el SAR-CoV-2. Los científicos ahora están usando el mismo enfoque para crear una vacuna que provoca una fuerte respuesta de anticuerpos en los pulmones, usando el SARS-CoV-2 como objetivo.

Fuente: “Exploiting albumin as a mucosal vaccine chaperone for robust generation of lung-resident memory T cells” by Kavya Rakhra, Wuhbet Abraham, Chensu Wang, Kelly D. Moynihan, Na Li, Nathan Donahue, Alexis D. Baldeon and Darrell J. Irvine, 19 March 2021, Science ImmunologyDOI: 10.1126/sciimmunol.abd8003

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