Investigadores del CIAD producen anticuerpos que neutralizan diferentes variantes del virus SARS-CoV-2
Un estudio realizado en el Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD) aisló, produjo y evaluó anticuerpos capaces de neutralizar el virus SARS-CoV-2, causante del covid-19. Para alcanzar este objetivo, el grupo de trabajo involucrado en esta investigación seleccionó personas previamente infectadas con el virus y que presentaban niveles elevados de anticuerpos. Posteriormente obtuvieron una muestra de sangre con la finalidad de aislar las células encargadas de producir los anticuerpos: los linfocitos B. A partir de estas células se realizó un análisis individual de cada linfocito B para identificar con mucha precisión la secuencia de los anticuerpos que produce cada linfocito B. Para ello se utilizó la tecnología conocida como secuenciación del RNA de células individuales (del inglés Single-Cell RNAseq), la cual es una herramienta novedosa que permite conocer a profundidad las características de una célula individual y, en este caso, identificar la secuencia de cada uno de los linfocitos B de las personas que se habían infectado y presentaban niveles elevados de anticuerpos.
Una vez conocida las secuencias de miles de anticuerpos se utilizaron herramientas bioinformáticas para seleccionar aquellos que tuvieran el potencial de reconocer y neutralizar el SARS-CoV-2. Consecutivamente, se llevó a cabo la producción de los anticuerpos y se evaluó si eran capaces, en primer lugar, de reconocer una proteína importante del SARS-CoV-2, el RBD. Esta proteína es de suma relevancia, ya que es la responsable de reconocer el receptor blanco (el ACE2) en las células que el virus infecta.
La mayoría de los anticuerpos neutralizantes que nuestro organismo produce están dirigidos a diferentes partes (epítopes) del RBD. Con este análisis fue posible identificar los primeros anticuerpos candidatos, los cuales presentaban una alta capacidad de reconocimiento, lo que comúnmente se conoce como afinidad. Sin embargo, durante el desarrollo de la pandemia el virus SARS-CoV-2 empezó a presentar diferentes mutaciones, lo que generó nuevas variantes. Al inicio de la pandemia estas variantes se clasificaron con las letras del alfabeto griego (alfa, beta, gama, etc), hasta llegar a la ómicron. Cada una de estas variantes presentaba con sus mutaciones nuevas características, lo que provocaba que los anticuerpos previamente generados perdieran “afinidad” y, por lo tanto, la protección disminuía. Esta situación representó un reto para la comunidad científica, ya que algunos anticuerpos comerciales que eran utilizados como terapia se dejaron de utilizar debido a que habían perdido la capacidad de reconocer y neutralizar el virus SARS-CoV-2. Para los investigadores del CIAD involucrados en el descubrimiento de los anticuerpos esto representó un reto, ya que la búsqueda tuvo que ser más profunda y ardua.
Afortunadamente se logró identificar un anticuerpo muy potente al que se llamó 19n01. Este anticuerpo es capaz de reconocer y neutralizar todas las variantes de preocupación (alfa, beta, gama, delta) y en el caso de la variante ómicron reconoce y neutraliza las subvariantes BA.1, BA.2 y BA.4/5. Los estudios realizados para conocer todas estas características incluyen pruebas de ELISA utilizando RBDs específicos de cada una de las variantes antes descritas; además, se incluyó un análisis con pseudovirus que expresa la proteína S de las variantes del SARS-CoV-2 más representativas y un análisis con los virus “vivos” de las subvariantes BA.1, BA.2 y BA.4/5.
Este estudio se realizó con la colaboración especial de los profesores Qiang Pan-Hammrström y Harold Marcotte, del Karolinska Institutet que se ubica en Estocolmo, Suecia, además del académico Luca Varani, del Institute for Research in Biomedicine, que se encuentra en Bellinzona, Suiza. Gracias a la colaboración de estos y otras y otros investigadores fue posible una caracterización profunda del anticuerpo 19n01, como el modelado computacional, el cual, junto con el análisis de RBDs con mutaciones puntuales, hicieron posible conocer cuáles son los aminoácidos que reconoce el anticuerpo 19n01.
Este estudio representa un avance significativo en el conocimiento de los anticuerpos encargados de neutralizar el virus SARS-CoV-2 y abre las puertas para futuros estudios encaminados a desarrollar terapias basadas en anticuerpos.
Las características que presenta el anticuerpo 19n01 son muy similares a las de uno de los anticuerpos comerciales más potentes que se usó como terapia en pacientes propensos a desarrollar covid-19 con complicaciones que ponen en riesgo su vida. La aparición de las nuevas subvariantes del SAR-CoV-2 (BQ.1 o XBB) presentan un alto grado de mutación que hacen que estos anticuerpos pierdan efectividad, por lo que es necesario continuar con la búsqueda de nuevos anticuerpos y desarrollar nuevos formatos, como los anticuerpos biespecíficos, los cuales presentan mayor resistencia a las mutaciones del SARS-CoV-2.
En resumen, este estudio realizado en el CIAD es una muestra de las capacidades técnicas, tecnológicas y científicas de las y los investigadores que forman parte de su planta académica, así como de las y los estudiantes que se forman en esta institución.
Colaboración de Jesús Hernández y Verónica Mata Haro, personal científico del Laboratorio de Inmunología del CIAD.
