Los científicos identifican objetivos potenciales para las respuestas inmunes frente al SARS-CoV-2 para el desarrollo de vacunas

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En dos meses, el SARS-CoV-2, un coronavirus previamente desconocido, ha corrido por todo el mundo, infectando a más de 175.000 personas con números que continúan aumentando rápidamente. Las contramedidas efectivas requieren herramientas útiles para controlar la propagación viral y comprender cómo el sistema inmunitario responde al virus.

Publicado en la edición en línea del 16 de marzo de 2020 de la revista Cell, Host and Microbe, un equipo de investigadores del Instituto de Inmunología de La Jolla, en colaboración con investigadores del Instituto J. Craig Venter, proporciona el primer análisis de posibles objetivos para un sistema inmune eficaz respuestas contra el nuevo coronavirus. Los investigadores utilizaron datos existentes de coronavirus conocidos para predecir qué partes del SARS-CoV-2 son capaces de activar el sistema inmune humano.

Cuando el sistema inmunitario encuentra una bacteria o un virus, se concentra en pequeñas características moleculares, llamadas epítopos, que permiten a las células del sistema inmunitario distinguir entre invasores extraños estrechamente relacionados y enfocar su ataque. Tener un mapa completo de los epítopos virales y su inmunogenicidad es fundamental para los investigadores que intentan diseñar vacunas nuevas o mejoradas para proteger contra la COVID-19, la enfermedad causada por el SARS-CoV-2.

"En este momento, tenemos información limitada sobre qué partes del virus provocan una respuesta humana sólida", dice el autor principal del estudio, Alessandro Sette, profesor del Centro de Investigación de Vacunas y Enfermedades Infecciosas del Instituto de Inmunología de La Jolla. "Conocer la inmunogenicidad de ciertas regiones virales, o en otras palabras, a qué partes del virus reacciona el sistema inmunitario y con qué fuerza, es de relevancia inmediata para el diseño de candidatos a vacunas prometedores y su evaluación".

Si bien los científicos actualmente saben muy poco acerca de cómo responde el sistema inmunitario humano al SARS-CoV-2, se ha estudiado la respuesta inmune a otros coronavirus y se dispone de una cantidad significativa de datos de epítopos.

Otros cuatro coronavirus circulan actualmente en la población humana. Por lo general, causan síntomas leves y juntos son responsables de aproximadamente una cuarta parte de todos los resfriados estacionales. Pero cada pocos años, surge un nuevo coronavirus que causa una enfermedad grave, como fue el caso del SARS-CoV en 2003 y el MERS-CoV en 2008, y ahora el SARS-CoV-2.

"El SARS-CoV-2 está más estrechamente relacionado con el SARS-CoV, que también resulta ser el coronavirus mejor caracterizado en términos de epítopos", explica el primer autor Alba Grifoni, Ph.D, investigador postdoctoral en el laboratorio de Sette.

Para su estudio, los autores utilizaron los datos disponibles de la Base de datos de epítopos inmunitarios (IEDB) presente en el Instituto de Inmunología de La Jolla, que contiene más de 600.000 epítopos conocidos de unas 3.600 especies diferentes, y el Recurso de patógenos de virus (ViPR), un depósito complementario de información sobre virus patógenos . El equipo compiló epítopos conocidos del SARS-CoV y mapeó las regiones correspondientes al SARS-CoV-2.

"Pudimos asignar 10 epítopos de linfocitos B al nuevo coronavirus y debido a la gran similitud de secuencia general entre SARS-CoV y SARS-CoV-2, existe una alta probabilidad de que las mismas regiones que son inmunodominantes en SARS-CoV También son dominantes en SARS-CoV-2 ", dice Grifoni.

Cinco de estas regiones se encontraron en la glucoproteína espiga, que forma la "corona" en la superficie del virus que dio nombre a los coronavirus; dos en la proteína de membrana, que está incrustada en la membrana que envuelve la cubierta proteica protectora alrededor del genoma viral y tres en la nucleoproteína, que forma la cubierta.

En un análisis similar, los epítopos de los linfocitos T también se asociaron principalmente con la glucoproteína espiga y la nucleoproteína.

En un enfoque completamente diferente, Grifoni utilizó el algoritmo de predicción de epítopos alojado por el IEDB para predecir epítopos lineales de células B. Un estudio reciente realizado por científicos de la Universidad de Texas Austin determinó la estructura tridimensional de las proteínas espiga, lo que permitió al equipo de LJI tener en cuenta la arquitectura espacial de la proteína al predecir los epítopos. Este enfoque confirmó dos de las regiones de epítopos probables que habían predicho anteriormente.

Para corroborar los epítopos de células T del SARS-CoV-2 identificados en base a su homología con el SARS-CoV, Grifoni los comparó con los epítopos señalados por el recurso Tepitool en el IEDB. Con este enfoque, pudo verificar 12 de los 17 epítopos de células T del SARS-CoV-2 identificados en función de las similitudes de secuencia con el SARS-CoV.

"El hecho de que encontramos que muchos epítopos de células B y T están altamente conservados entre el SARS-CoV y el SARS-CoV-2 proporciona un excelente punto de partida para el desarrollo de vacunas", dice Sette. "Las estrategias de vacuna que se dirigen específicamente a estas regiones podrían generar una inmunidad que no sólo es de protección cruzada sino que también es relativamente resistente a la evolución continua del virus".

El trabajo fue financiado en parte por el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas, un componente de los Institutos Nacionales de Salud a través de los contratos 75N9301900065, 75N93019C00001 y 75N93019C00076.

Fuente de la noticia: La Jolla Institute for Immunology. "Scientists identify potential targets for immune responses to novel coronavirus: Their analysis provides essential information for vaccine design and the evaluation of diagnostics and vaccine candidates." ScienceDaily. ScienceDaily, 12 March 2020.