Un equipo de investigadores ha desarrollado dos nuevas candidatas a vacuna contra la covid-19 que han demostrado en fase preclínica que aumentan la producción de inmunógeno en comparación con las vacunas del mismo tipo ya comercializadas. La investigación, publicada en la revista científica Nature Communications, la ha liderado el IrsiCaixa, que es el centro impulsado conjuntamente por la Fundación "la Caixa" y el Departament de Salut de la Generalitat, el Centro de Investigación en Sanidad Animal del Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA-CReSA) y el Barcelona Supercomputing Center –Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS), con financiación de Grifols.
Las vacunas se basan en dos versiones mutadas de la proteína de la espícula o proteína S (de Spike en inglés) del SARS-CoV-2, denominadas S29 y V987H, que aumentan hasta cinco veces la producción de esta proteína en comparación con otras vacunas comercializadas. La mayoría de las vacunas comercializadas hasta ahora contra la covid-19 se basan en la proteína S por dos motivos: es una pieza esencial para el proceso de infección y activa el sistema inmunitario contra el virus. A pesar de estas ventajas, la proteína S también representa un reto, ya que no es estable y cambia de conformación.
Eso complica su producción e implica que ciertas conformaciones escondan la región de la proteína -denominada RBD- con más capacidad de activar el sistema inmunitario. De aquí viene que la mayoría de las vacunas centradas en este compuesto –como las de Pfizer/BioNTech, Moderna, AstraZeneca y Janssen- estabilicen la proteína S con la incorporación de dos mutaciones, dando lugar a la variante denominada 2P. A pesar de los esfuerzos realizados hasta ahora, la proteína se sigue produciendo a niveles bajos, por lo cual los científicos ven necesario encontrar mutaciones alternativas que incrementen su producción.
Dos nuevas variantes de la proteína
Mediante técnicas de supercomputación, el equipo ha identificado varias mutaciones que favorecen la estabilidad. "Hemos utilizado herramientas informáticas para prever qué mutaciones consiguen reducir su movilidad y hemos escogido las que nos ofrecían una versión más estable de la proteína S, y con una mejor exposición del dominio RBD", ha apuntado por su parte el investigador del BSC-CNS Víctor Guallar. A partir de estas mutaciones, el equipo ha generado dos nuevas variantes de la proteína S, la S-29 y la S-V987H, que han demostrado que consiguen mejorar la producción con respecto a las vacunas actuales de la proteína S. "Multiplicamos de dos a cinco veces el nivel de producción de la proteína en el laboratorio", ha indicado el investigador del IrsiCaixa Carlos Ávila.
Una aportación a la futura generación de vacunas
Así, los investigadores proponen el uso de estas nuevas variantes de la proteína S en las próximas generaciones de vacunas que utilicen la proteína de la espícula para activar el sistema inmunitario. "Hemos visto que en el modelo de enfermedad severa las vacunas protegen del progreso a infección grave y que reducen la cantidad de virus presente en los tejidos en el modelo de enfermedad moderada", ha indicado la investigadora del IRTA-CReSA Júlia Vergara-Alert.
También se ha comprobado que tienen efectividad ante las variantes ómicron, beta y D614G del SARS-CoV-2. A pesar del gran impacto de las vacunas de la covid-19 en el control de la pandemia, el SARS-CoV-2 sigue presente y, en la medida que va infectando y transmitiéndose, también va adoptando nuevas mutaciones que le confieren capacidades ventajosas, como una mejor transmisibilidad o evasión de la respuesta inmunitaria. Por eso, la comunidad científica sigue trabajando para desarrollar vacunas que se adapten a estas nuevas capacidades del SARS-CoV-2. "Contar con estudios como este sirve para la creación de las nuevas generaciones de vacunas e identifica nuevas modificaciones que podrían optimizarlas", ha remarcado el investigador del IRTA-CReSA Joaquim Segalés.