Después de caminar por un bosque o un campo de hierba alta, las agencias de salud pública de muchos países aconsejan a las personas que revisen su ropa, sus mascotas y sus cuerpos en busca de autoestopistas no deseados: las garrapatas. Estos artrópodos alimentarse de la sangre de mamíferos, como ratones, ciervos, ganado y humanos, así como de lagartos y aves.¹ Además, ixodas Las garrapatas actúan como vectores, donde transfieren enfermedades. bacterias, virus o protozoos a su huésped durante la alimentación.²

Los científicos están especialmente preocupados por las garrapatas que transmiten bacterias desde el Borrelia burgdorferi Complejo sensu lato: un grupo de espiroquetas que incluye las especies descubiertas originalmente, B. burgdorferi. Los investigadores han determinado que algunas de las genoespecies de este complejo causan la enfermedad de Lyme en humanos. Durante el las primeras etapas de la enfermedadlos pacientes a menudo experimentan una erupción cutánea en forma de diana que emana del lugar de la picadura, así como fiebre, dolor de cabeza y fatiga.³ Aunque los médicos tratan a los pacientes diagnosticados con antibióticos, la enfermedad de Lyme no detectada conduce a más síntomas severos incluyendo meningitis, carditis, artritis y parálisis facial.³ En consecuencia, los investigadores buscan enfoques que prevengan nuevas infecciones. En un artículo publicado recientemente Terapia molecular En el artículo, los científicos produjeron una vacuna basada en ARNm contra la enfermedad de Lyme.⁴

«Es la enfermedad transmitida por vectores más común en Estados Unidos», dijo Matthew Pine, autor principal de este estudio y ex estudiante de doctorado en los laboratorios de Norberto Pardi y Drew Weissman en la Universidad de Pensilvania. Debido al cambio climático y la fragmentación del hábitat, la prevalencia y distribución de la enfermedad de Lyme están aumentando rápidamente en América del Norte y Europa.⁵ “Cuando comencé mis estudios de posgrado, la cifra que utilicé fue que había alrededor de 300.000 casos cada año. [in the United States]. Pero cuatro años después de mi investigación, el número estándar había cambiado a casi 500.000”.

Pine y sus colegas, incluido Weissman, quien junto con Katalin Karikó recibió el premio Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2023 por su trabajo sobre vacunas de ARNm, desarrollaron una vacuna de ARNm modificada con nucleósidos y encapsulada en nanopartículas lipídicas (LNP) que codifica la proteína A de la superficie exterior (OspA) de B. burgdorferi. OspA está ampliamente conservada entre las bacterias del B. burgdorferi complejo sensu lato, lo que lo convierte en un gran objetivo. Pero esta no fue la primera vacuna profiláctica dirigida a OspA. En 1998, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) aprobó una Vacuna de proteína recombinante basada en OspA para uso humano, llamado LYMErix, producido por GlaxoSmithKline (GSK).⁶ Sin embargo, a algunos investigadores les preocupaba que la vacuna pudiera causar artritis. Aunque los científicos no pudieron encontrar evidencia que respaldara estas afirmaciones, GSK retiró voluntariamente la vacuna eficaz del mercado. Actualmente, una nueva vacuna de proteína OspA recombinante se encuentra en ensayos clínicos de fase III, pero hasta el momento no existen vacunas profilácticas aprobadas por la FDA para prevenir la enfermedad de Lyme en humanos.

Ver también «Un enfoque actualizado para la evaluación de la calidad de las vacunas de ARNm«

Los investigadores primero probaron cómo su vacuna de ARNm de OspA afectaba a las células del sistema inmunológico adaptativo aislando células inmunes de ratones inmunizados con ARNm de OspA, proteína OspA o ARNm de control, y cuantificándolas mediante citometría de flujo. En comparación con la proteína OspA y las vacunas de control, su vacuna de ARNm de OspA indujo una mayor proporción de células B de memoria en el bazo, donde estas células mejoran la respuesta inmune adaptativa después de la reexposición al antígeno. Además, los ratones vacunados con ARNm de OspA tenían una mayor abundancia de células plasmáticas de larga vida productoras de anticuerpos dentro de su médula ósea en contraste con los ratones inmunizados con ARNm de control, pero no con los inmunizados con proteína OspA.

Para ver si estas diferencias en la frecuencia de las células inmunes afectaban la producción de anticuerpos, los investigadores recolectaron muestras de suero de ratones vacunados y reforzados con una de las tres vacunas. Mediante ensayos inmunoabsorbentes ligados a enzimas, determinaron que el ARNm de OspA aumentaba el título de IgG anti-OspA en comparación con las otras vacunas. Esto sugirió que su vacuna de ARNm producía una mayor inmunogenicidad que una vacuna basada en proteínas.

Además, Pine y sus colegas examinaron las eficacias protectoras de las tres vacunas contra la infección inmunizando a los ratones y desafiándolos con B. burgdorferi. Utilizando PCR cuantitativa para detectar la bacteria, los investigadores encontraron que el 80 por ciento de los ratones vacunados con ARNm de OspA estaban protegidos contra B. burgdorferi infección en comparación con el 50 por ciento y el 0 por ciento con la proteína OspA y el ARNm de control, respectivamente. Esto indicó que su vacuna de ARNm de OspA también tenía mayor eficacia que una vacuna de proteína OspA y sugirió que los médicos podrían desarrollar una vacuna basada en ARNm para prevenir la enfermedad de Lyme en humanos.

Ver también «Premio Nobel de vacunas de ARNm«

Creo [this study] Esto demuestra aún más el poder del ARNm y el potencial que tiene.
^{-Matthew Pine, Universidad de Pensilvania}

«Creo que, en el caso de las vacunas contra la enfermedad de Lyme, cuantas más opciones, mejor», dijo Maria Gomes-Solecki, microbiólogo e inmunólogo del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Tennessee, que no participó en el estudio. Su equipo desarrolló recientemente una vacuna intranasal administrada por un vector viral basada en OspA y resumió sus resultados en una preimpresión publicada en Plaza de la Investigación.⁷ Sin embargo, se pregunta si los resultados de los autores serían los mismos si examinaran la inmunogenicidad y eficacia de las vacunas de ARNm y proteínas en momentos posteriores. “Dentro del período de seis meses que han hecho en este trabajo… no creo que vaya a haber muchas diferencias entre estos dos [vaccines]”, afirmó Gomes-Solecki. «Ahora, si haces un estudio a largo plazo, después de un año… entonces puedes empezar a ver [more] diferencias entre los métodos de entrega”.

Pine atribuye su éxito en este proyecto a los investigadores que lo asesoraron a lo largo del camino. «Fue realmente útil tener la tutoría de otros científicos que eran expertos en su campo y tomarme bajo su protección y ayudarme a crecer como científico», recordó Pine. Después de terminar su posgrado, ahora trabaja como científico en InVitro Cell Research, donde investiga terapias de ARN, incluidas aquellas basadas en ARNm. «Creo [this study] Esto demuestra aún más el poder del ARNm y el potencial que tiene”.

Referencias

1. Eisen L, Eisen RJ. Cambios en la distribución geográfica de la garrapata de patas negras, Ixodes scapularis, en los Estados Unidos. Garrapatas Enfermedad transmitida por garrapatas. 2023;14(6):102233.
2. Narasimhan S, et al. Una bomba de tiempo escondida a plena vista. Ciencia Transl Med. 2023;15(718):eadi7829.
3. Murray TS, Shapiro ED. enfermedad de Lyme. Laboratorio Clínico Med. 2010;30(1):311-328.
4. Pino M, et al. Desarrollo de una vacuna de nanopartículas lipídicas de ARNm contra la enfermedad de Lyme. Mol Ther. 2023;31(9):2702-2714.
5. Goren A, et al. Patrones demográficos en la estacionalidad de la borreliosis de Lyme durante 25 años. Zoonosis Salud Pública. 2023;70(7):647-655.
6. Dattwyler RJ, Gomes-Solecki M. El año que marcó el resultado de la vacuna OspA para la enfermedad de Lyme humana. Vacunas NPJ. 2022;7(1):1-5.
7. Gingerich MC, et al. Una vacuna intranasal vectorizada con el virus de la parainfluenza 5 (PIV5) para la enfermedad de Lyme proporciona protección duradera contra Borrelia burgdorferi transmitida por garrapatas en ratones. Preimpresión. Res cuadrados. 2023:rs.3.rs-3143132.