Dan a conocer un importante avance en la creación de vacunas contra las garrapatas

Las garrapatas y las enfermedades transmitidas por ellas son un problema creciente en todo el mundo y las vacunas son intervenciones de control eficaces. Hasta la fecha, se han utilizado formulaciones de vacunas con antígenos de garrapatas que han demostrado reducir la infestación por garrapatas en huéspedes inmunizados, como BM86/BM95 (BM), que son dos antígenos homólogos de Rhipicephalus microplus que se registraron y comercializaron a principios de los años ochenta para el control de infestaciones por garrapatas. 

También se han utilizado formulaciones con subolesina (SUB), que es un antígeno conservado que se descubrió en el modelo de garrapata Ixodes scapularis, y que se ha validado para el control de infestaciones por vectores y la infección/transmisión de patógenos.

Sin embargo, a pesar de los recientes avances en la identificación de nuevos antígenos protectores candidatos, el desarrollo de vacunas efectivas, eficientes y seguras para el control de las infestaciones de garrapatas sigue siendo un desafío importante.

Antígenos quiméricos, una posible vía

Actualmente, se ha propuesto el uso de antígenos quiméricos, que son proteínas que no se dan de forma natural en la naturaleza y que se crean mediante la fusión de epítopos protectores (las regiones del antígeno que el sistema inmune reconoce y ataca) de diferentes antígenos de garrapatas o patógenos transmitidos por ellas. Esto permite el desarrollo de vacunas más efectivas al generar una respuesta inmune amplia y duradera.

El diseño y desarrollo de estos antígenos quiméricos se basan en la aplicación de un nuevo enfoque denominado vaccinología cuántica, que combina tecnologías ómicas y algoritmos para el diseño de estos nuevos antígenos protectores, mediante la identificación y combinación de epítopos protectores o inmunológicos cuánticos en un antígeno quimérico. En el caso del control de garrapatas, un antígeno quimérico podría combinar epítopos de varias proteínas clave de garrapatas para inducir una respuesta inmune que impida la alimentación de las garrapatas o la transmisión de enfermedades.

En un nuevo mundo científico, investigadores del Grupo de Investigación en Salud y Biotecnología (SaBio) del Instituto de Investigación en Recursos Cinegéticos (IREC – CSIC, UCLM, JCCM) han integrado en tres modelos de simulación por ordenador algoritmos (in silico) para la caracterización de las interacciones proteína-proteína y su papel en la respuesta inmune; y algoritmos para simular música (in music) , basados ​​en la interpretación de la secuencia de aminoácidos de la proteína como melodías. Estos algoritmos, que se enmarcan en la vaccinología cuántica, proporcionan soporte para identificar los aminoácidos clave implicados en las interacciones proteína-proteína BM-SUB, y han permitido aplicar este enfoque para combinar epítopos protectores e interactivos o epítopos inmunológicos cuánticos en un antígeno quimérico denominado Q38-95 .

Los enfoques experimentales en este trabajo incluyeron el modelado de las interacciones de la proteína SUB-BM95 utilizando algoritmos in silico y en música, la validación in vitro de las interacciones proteína/péptido y la eficacia de la vacunación con el antígeno quimérico Q38-95 en el ganado.

Resultados prometedores a partir de un antígeno quimérico

Los resultados del estudio muestran que el ganado inmunizado con Q38-95 e infestado con la garrapata azul africana Rhipicephalus decoloratus mostró una eficacia protectora del 82 %, similar a la de BM86 y superior a la de SUB cuando se administró individualmente. Los mecanismos inmunes activados en el ganado en respuesta a la vacunación con Q38-95 fueron mediados por anticuerpos anti-BM/SUB que interfieren con las interacciones BM-SUB y por la activación de otras vías inmunes innatas y adaptativas.

La respuesta de anticuerpos en bovinos vacunados con Q38-95 mostró diferencias con la respuesta en conejos inmunizados con el mismo antígeno, lo que, como en estudios previos, puede estar asociado a epítopos reactivos a proteínas específicos de especie reconocidos por anticuerpos IgG. No obstante, tanto los anticuerpos anti-Q38-95 de conejo como los de bovino proporcionaron una protección efectiva. Por lo tanto, la respuesta de anticuerpos contra Q38-95 puede ser diferente entre especies animales, pero con capacidad protectora contra infestaciones por garrapatas.

En general, los resultados de este trabajo de investigación respaldan el modelado de las interacciones proteína-proteína que afectan la eficacia protectora para identificar y combinar epítopos protectores candidatos en antígenos quiméricos.