Vacunas de diseño genético para la tuberculosis

El contagio planificado con una bacteria para generar anticuerpos está en los orígenes de la vacuna y nos viene protegiendo desde hace rato. Hoy se intenta atenuar las bacterias mediante manipulaciones genéticas racionales que las vuelvan menos virulentas.

–Cuénteme a qué se dedica.

–Cuando yo empecé en el Instituto, me dediqué al tema de la tuberculosis bovina. En el origen sabía poco y nada del tema. La vacuna, por supuesto, no existía y la intención era poder diseñarla. Yo no sabía del bacilo de Koch, pero sí sabía que era un tema difícil.

–¿Hicieron la vacuna?

–Recién este año publicamos nuestro primer paper sobre el tema vacunación. O sea, 20 años más tarde de que empecé con ese proyecto.

–¿20 años trabajando en eso?

–No exclusivamente. Yo siempre quise poner el énfasis, si trabajábamos en vacunas, en identificar genes que tuvieran que ver con la virulencia del bacilo, mutar esos genes y tratar de usar esa cepa como una vacuna viva atenuada. Porque yo sabía por analogía que BCG, que es la que se usa para vacunación humana, era (y sigue siendo) una célula atenuada viva.

–¿Qué es una bacteria atenuada?

–Atenuada quiere decir que puede multiplicarse en el organismo, pero sin producir enfermedad.

–¿Por qué?

–Porque ha perdido genes que le permiten replicarse de una manera óptima, o quizá producir toxinas, o genes que hagan daño al hospedador para encontrar un nicho más adecuado.

–¿Cómo se consigue esa atenuación?

–Ahí está la clave. Nos atrasamos mucho porque esta atenuación no estaba puesta a punto en ningún laboratorio del mundo. Durante mi posdoctorado yo había trabajado atenuando bacterias por métodos de ingeniería genética, pero resultó que hacerlo en el bacilo de Koch era muchísimo más complicado. Cuatro años después de que yo empecé con esto, se publicó el primer trabajo sobre ese tema, y nosotros lo logramos unos tres o cuatro años más tarde. Y hasta que logramos hacer ensayos de esas cepas en bovino pasaron muchos años. Se consigue, para responder a esa pregunta, por manipulaciones genéticas. Hoy en día las llamamos “racionales”, porque uno ya está pensando en eliminar un gen que sabe que tiene que ver con la virulencia. Antes era un sistema mucho más de prueba y error: se hacía una prueba en un medio con sales biliares hasta que un día encontraron una variante que ya no mataba más a los cobayos. Después de ciento veintipico de pasajes, nació nuestra vacuna BCG. Eso es lo que se llama “atenuación tradicional”. La “racionalmente diseñada” es la que hacemos hoy en día.

–¿Cómo es el mecanismo?

–Primero se identifica el gen.

–O el grupo de genes.

–Exacto. En nuestro caso era un grupo de genes. Después, por manipulaciones, se elimina un grupo entero y se ensayan modelos animales para ver si la variante que fue alterada genéticamente perdió su virulencia. A veces incluso se pone un marcador, algo que reemplace al pedazo original, por ejemplo por resistencia a un antibiótico, lo cual no es lo más aconsejable. Obviamente no es aconsejable introducir en un mamífero un marcador de resistencia al antibiótico. Entonces se reemplaza por otro gen como alguna proteína fluorescente que lo pueda seguir y lo haga trazable. O nada: directamente se corta un pedazo, se vuelve a unir (eso lo hace el propio mecanismo de replicación y reparación del ADN) y queda intacto. Donde antes había algo, ahora no hay nada. O sea, se le eliminó algo que a una bacteria patógena le sirve para infectar eficazmente, pero no le sirve para su replicación in vitro o a bajo nivel en el organismo.

–A ver, a ver… ¿la bacteria infecta pero no se reproduce?

–Hay dos salidas. Hay un trabajo publicado sobre las diferentes consecuencias que tiene para una bacteria eliminarle genes. Lo que no hace es multiplicarse activamente: puede o quedarse estable (multiplicándose a una baja tasa) o ser eliminada a través del paso del tiempo con los mecanismos de defensa que los mamíferos tenemos.

–Pero genera anticuerpos.

–Sí. En el caso de la tuberculosis es un poco más complicado, porque los anticuerpos no nos protegen. Tienen que ser linfocitos T específicos que reconozcan al bacilo los que se tienen que generar.

–¿Qué es un anticuerpo?

–Es una proteína que reconoce un antígeno. Los linfocitos, en particular, están revestidos por una membrana anticuerpo, o sea de moléculas, pero que nunca se liberan al medio sino que están agarradas a los linfocitos. Estas moléculas son las responsables de que el linfocito se active y se desencadene la reacción que puede eliminar al microorganismo.

–¿Pero ustedes generan el linfocito?

–Sí, con la membrana anticuerpo.

–¿Y cómo se hace?

–Bueno, eso es interesante. Si bien le llamamos atenuación racionalmente diseñada, la racionalidad es hasta ahí nomás. Porque hay un paso ulterior en esa racionalidad que es conocer cuál es el tipo de respuesta que queremos que se desencadene porque nos va a proteger (a nosotros o a las vacas). Entonces tenemos que saber qué tipo de antígenos van a ser los que desencadenen esa respuesta. En el caso de lo que hicimos en el laboratorio, eso no lo sabíamos. Eliminamos una serie de genes que tenían, todos, la característica de contribuir a la virulencia. Pero no sabíamos si la bacteria que resultaba de esa manipulación iba a ser generadora de una respuesta eficazmente protectora. O sea: racionalidad a medias. Porque una vez que produjimos racionalmente la bacteria, hubo que probar en ratones para ver si funcionaba como queríamos.

–Una sensata combinación de racionalidad y experimentación.

–Sí, claro. Sólo con esa combinación se pueden lograr linfocitos que nos protejan. Lo cierto es que, cuando empezamos, no sabíamos cómo podían obtenerse. Y ahora tampoco lo sabemos, por lo menos para el caso de la tuberculosis. O sea que si bien llegamos a un grado de planificación fuerte y pudimos decidir racionalmente qué genes queríamos sacar, después tuvimos que probar empíricamente si la bacteria resultante, al ser usada como vacuna experimental, protegía o no. Obtuvimos, así, varias bacterias diferentes, y una sola fue la que terminó dando resultados positivos en bovinos.

–¿Cómo es el mecanismo?

–Uno introduce la bacteria mutada, que tiene una tasa baja de reproducción.

–Esa bacteria, se espera, tiene que poder producir linfocitos recubiertos de anticuerpos. ¿Cómo?

–Nuestro sistema inmune ya está equipado con esos linfocitos: hay miles de clones diferentes que están circulando en nuestra sangre o en los ganglios linfáticos. Cuando se encuentran con el patógeno se produce una reacción por la cual estos linfocitos se multiplican. Hay una expansión de estos clones.

–¿Pero los clones tenían el anticuerpo ya?

–Sí, lo tenían.

–¿Por qué?

–Porque nosotros venimos equipados con un repertorio de células (linfocitos) y moléculas que reconocen un altísimo espectro. Eso lo tenemos en muy baja cantidad; cuando entra en el organismo el patógeno, no tiene una respuesta para evadir la respuesta inmune y lo que va a ocurrir es que los anticuerpos y los linfocitos se van a multiplicar, van a pasar a ser cada vez más.

–¿Por qué hay anticuerpos equipados contra la tuberculosis?

–Porque los patógenos tienen en su superficie moléculas que tienen patrones químicos conservados. Pueden ser variados, pero la variedad no llega a tanto como para ser sustancialmente diferentes de otros. Nuestro sistema inmune, entonces, tiene una primera reacción que reconoce al cuerpo extraño y produce una serie de mecanismos por los cuales establece la proliferación de los linfocitos. Nuestro genoma tiene en diferentes sitios todo el repertorio de variación que estos linfocitos pueden tener. Entonces se va produciendo permanentemente una recombinación que hace que los linfocitos vayan produciendo constantemente nuevas variantes. Cuando se encuentran con el patógeno, eso se amplifica, se expande, prolifera.

–¿Y qué pasa cuando entra un antígeno que no se reconoce?

–No se produce ninguna reacción. Fíjese el caso, por ejemplo, de la gripe, que tiene mayor capacidad que nuestro organismo de variar. No estamos inicialmente protegidos: eso pasó con el H1N1 de 2009. También hay bacterias y parásitos que hacen eso, lo cual nos torna indefensos. Por suerte, la bacteria de la tuberculosis no tiene esa capacidad.

DIALOGO CON ANGEL CATALDI, DOCTOR EN QUIMICA DEL INTA  Por Leonardo Moledo

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