En Foco: Patricio Oyarzún Cayo
El académico y Director de Investigación de la Facultad de Ingeniería y Tecnología de la USS (FIT), adjudicó este año el proyecto Fondecyt de Iniciación 11170638 “Toward a proteome-wide immunoinformatics tool for rational design of multi-epitope chimeric vaccines: an ethnicity-oriented approach”.
El objetivo del proyecto es desarrollar e integrar herramientas computacionales en una plataforma inmunoinformática (workflow) que modele integralmente las etapas del diseño racional de vacunas de nueva generación, considerando:
1.- La predicción de epítopos a partir de proteomas virales.
2.- La selección de epítopos mediante algoritmos de optimización multi-objetivo.
3.- La construcción in silico de antígenos sintéticos o quiméricos a partir del pool de epítopos seleccionados.
Esta herramienta bioinformática tiene especial interés para contribuir en el desarrollo de nuevas estrategias de vacunación contra patógenos virales emergentes, cuya composición antigénica puede optimizarse tomando en consideración simultáneamente la variación genética del patógeno y el background étnico de la poblaciones blanco definida.
Un triunfo de la ciencia y sus aplicaciones en la salud pública
Las vacunas representan un triunfo de la ciencia y una de las mayores historias de éxito en salud pública, toda vez que su uso rutinario en todo el mundo ha permitido erradicar enfermedades infecciosas con alta tasa de mortalidad, como la viruela, y se está ad portas de terminar con la poliomielitis y el sarampión, que en el pasado eran comunes y mermaban severamente la población. Sin embargo, a pesar de estos grandes avances aún permanecen numerosos patógenos contra las cuales no ha sido posible generar vacunas eficaces, especialmente si tenemos en cuenta el surgimiento de las denominadas “enfermedades infecciosas emergentes y re-emergentes”, tales como, las ocasionadas por los virus de la Influenza, SARS, virus del Ebola, virus Lassa, virus Hendra y Nipah, los que en su mayoría son transmitidos desde vectores animales (enfermedades zoonóticas). En Chile conocemos de cerca el caso del Hantavirus (Andes virus, en Chile y Argentina), el cual es transmitido desde el ratón colilargo. Estas enfermedades se han multiplicado internacionalmente como consecuencia del cambio climático y la globalización, requiriendo de nuevas estrategias de vacunación para inducir respuestas protectoras fuertes y duraderas, que hagan frente a los mecanismos de evasión de la respuesta inmunitaria que exhiben estos virus.
Vacunas de nueva generación
Hasta hace pocos, la mayoría de las vacunas eran basadas en patógenos atenuados o inactivados, no tan diferentes a las primeras vacunas desarrolladas por Edward Jenner y Luis Pasteur. Sin embargo, en los últimos años los constantes progresos en inmunología molecular, tecnologías de ADN recombinante y técnicas de cultivo celular han promovido el desarrollo de una nueva generación de vacunas, más seguras y con la potencialidad de inducir respuestas inmunitarias más eficaces y duraderas. Un avance en este sentido se registró el año 2013, cuando la FDA (Food and Drug Administration) aprobó la primera vacuna recombinante contra la influenza, la cual es producida biotecnológicamente en células de insectos, representando esto un hito en el desarrollo tecnológico y comercialización de vacunas de nueva generación. Otros ejemplos se registraron a fines del año 2015, con la autorización de la primera vacuna contra la malaria (MosquirixTM) –y contra cualquier organismo parasitario-, cuya aplicación fue autorizada por la Agencia Europea de Medicamentos y por la OMS en algunas regiones de África. Así, entre 2018 y 2020 se vacunará a 360 mil niños de Ghana, Kenia y Malawi, tratándose de la primera prueba a gran escala de esta vacuna que se espera salve decenas de miles de vidas. Lo mismo sucede con la primera vacuna contra el virus Dengue (Dengvaxia®), la cual se autorizó en México, Brasil y Filipinas. En ambos casos se trata de vacunas de nueva generación, basadas en proteínas quiméricas recombinantes, y son el producto de décadas de investigación y ensayos clínicos. En el caso de las vacunas tradicionales la efectividad se asocia mayormente a la respuesta de tipo humoral (basada en anticuerpos), pudiendo presentar baja capacidad protectora contra patógenos intracelulares, como los virus, y de hacer frente a su variación genética (virus hipervariables). Sin embargo, las vacunas de nueva generación basadas en epítopos de células T ofrecen una serie de ventajas, incluyendo la posibilidad de dirigir respuestas inmunitarias hacia regiones conservadas e inmunogénicas del proteoma viral, el uso de múltiples epítopos que abarquen diferentes antígenos y subtipos virales, y la potencialidad de estimular selectivamente subpoblaciones de linfocitos T (citotóxicos o colaboradores).
El trabajo previo del Dr. Oyarzún incluye el desarrollo de un método bioinformático predictivo de epítopos de células T (Predivac), cuyo objetivo es facilitar el screening y descubrimiento de estas regiones en patógenos virales, el cual incorpora un algoritmo de optimización (algoritmo genético) para seleccionar epítopos que potencialmente maximicen la cobertura de la vacuna en la población objetivo.
Difusión Científica
Vicerrectoría de Investigación y Doctorados
Universidad San Sebastián