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12 de diciembre de 2012

Nanoanticuerpos: llamas contra el rotavirus humano


Investigadores argentinos descubrieron una novedosa manera de combatir esta enfermedad diarreica que afecta principalmente a niños menores de cinco años. La presencia de anticuerpos VHH en leche de vaca, una alternativa 100 por ciento efectiva y de bajo costo.

Nanoanticuerpos: llamas contra el rotavirus humano

En un futuro cercana, las vacas podrían producir una leche especial con un componente que permite combatir la diarrea por rotavirus en niños. Se trata de los VHH, unas moléculas derivadas de los anticuerpos de los camélidos, que son “las más pequeñas que existen en la naturaleza capaces de reconocer a otra y de neutralizarla”, asegura a la Revista RIA la responsable del Laboratorio de Virus Diarreicos del INTA Castelar, Viviana Parreño.

Las enfermedades diarreicas son la segunda causa de muerte de niños menores de cinco años en el mundo. Si bien suelen ser “prevenibles y tratables”, lo cierto es que fallecen cerca de un millón y medio de niños cada año, según afirma la Organización Mundial de la Salud. Las dos causas más comunes de enfermedades diarreicas en países en desarrollo son los Rotavirus (RV) y la Escherichia coli.

En la Argentina, el Programa de Vigilancia del Ministerio de Salud informó que el 42 por ciento de las internaciones por diarrea en niños menores de tres años se deben al RV, enfermedad que llega a ocasionar deshidratación en el 83 por ciento de los infectados.

En el mercado actualmente existen dos vacunas disponibles compuestas por el virus vivo atenuado que son altamente eficaces para la reducción de la diarrea y de la mortalidad. No obstante, la seguridad y eficacia de su administración en pacientes inmunocomprometidos no está comprobada, según advierte el Ministerio de Salud de la Nación.

Parreño: los VHH son moléculas derivadas de los anticuerpos de los camélidos, “las más pequeñas que existen en la naturaleza capaces de reconocer a otra y de neutralizarla”.

VHH vs Rotavirus

La investigadora que forma parte del equipo de Parreño, Lorena Garaicoechea, desarrolló estos nanoanticuerpos VHH durante su tesis doctoral en colaboración con científicos alemanes del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL, por sus siglas en inglés). Los resultados del trabajo indicaron que los VHH pueden neutralizar a la infección por una amplia variedad de variantes (serotipos) de Rotavirus grupo A.  Según explica, “estos nanoanticuerpos se unen a la proteína VP6 de Rotavirus, una proteína interna del virus que conforma más del 50 por ciento de su masa”.

Mientras los estudios realizados hasta este momento se centraban en “atacar” la parte externa del virus, los investigadores del INTA pudieron comprobar que, de alguna manera, estos anticuerpos atacaban “su corazón” (ver recuadro: RV y sus tres capas).

La capa superficial del virus, contra la cual se suelen generar las vacunas, cambia constantemente año a año y de especie a especie, tal como el virus de la influenza. Por ejemplo, las cepas de rotavirus grupo A detectadas hasta el momento poseen 35 variantes de las proyecciones que sobresalen en su capa externa, y más de 20 de la superficie de esa capa, por lo que para lograr vacunas efectivas se desarrollan formulaciones multivalentes que inducen anticuerpos contra los serotipos más comunes que afectan a humanos. Estas vacunas recombinantes y atenuadas son muy costosas y no incluyen los serotipos raros que circulan en algunos países de Sudamérica, África y Asia.

Al atacar la parte interna del virus, tal como lograron los investigadores, tanto animales como humanos quedan protegidos contra la diarrea causada por los RV del grupo A.

“Aún no sabemos cómo funciona ese mecanismo pero especulamos que por los orificios que hay disponibles en el virus el anticuerpo se mete y se engancha a la VP6. Entonces no importa qué diferencia haya en la superficie”, sostienen Garaicoechea y Parreño.

Pero su pequeñez y capacidad de escabullirse no es la única característica extraordinaria de los VHH: en general, cuando las moléculas son expuestas a altas temperaturas o a cambios en el pH, suelen desnaturalizarse (o cambiar su estructura). Pero los VHH no: estas moléculas pueden ingresar en un ambiente muy ácido (como el del estómago) y cuando llegan al intestino, que posee un pH levemente alcalino, se arman nuevamente y mantienen sus propiedades funcionales. Y como si eso fuera poco, también resisten altas temperaturas como las utilizadas durante la pasteurización.

“Esto quiere decir que si logramos desarrollar una vaca transgénica que en su leche exprese estos nanoanticuerpos, podríamos pasteurizar esa leche  y dársela a un bebé para protegerlo, por ejemplo, contra la diarrea por Rotavirus”, adelantan las investigadoras que luego del hallazgo se sumaron a la plataforma técnico-organizativa para el desarrollo de proyectos tecnológicos del INTA (Incuinta) liderada por Andrés Wigdorovitz.

Andrés Bercovich: “Si existiera una leche que tuviera una característica nutricional que protegiera contra el rotavirus, podría ocasionar un impacto sanitario realmente importante”.

El comienzo de algo histórico

Así, dado el elevado potencial de estas pequeñas moléculas, el INTA comenzó a trabajar con BioSidus (una empresa argentina que produce biofármacos y que tiene vasta experiencia en transgénicos) para desarrollar una vaca que exprese los nanoanticuerpos VHH en su leche. Para llevar a cabo este proyecto se constituyó un consorcio en el que participan otras dos empresas del sector lácteo (Establecimiento Lácteo San Marcos y Aproagro SA).

El proyecto se presentó a la convocatoria de Alimentos Funcionales del Fondo Argentino Sectorial (Fonarsec) y obtuvo financiación para desarrollar alimentos lácteos funcionales que contengan VHH anti rotavirus en su formulación y, de esa manera, reduzcan el impacto de las diarreas por rotavirus en niños.

En este sentido, según comentó a la Revista RIA el responsable del departamento de Investigación y Desarrollo de la empresa Biosidus, Andrés Bercovich, “si existiera una leche que tuviera una característica nutricional que protegiera contra el rotavirus, podría ocasionar un impacto sanitario realmente importante”.

Para lograr este alimento, la empresa solicitó a la Comisión Nacional Asesora de Biotecnología Agropecuaria (CONABIA) una autorización y, si bien Bercovich entiende que este proyecto tiene un largo camino por recorrer (que esperan finalizar hacia 2018), los investigadores de BioSidus ya comenzaron a hacer un trabajo de ingeniería genética en el laboratorio que conlleva una serie de exámenes de concepto para comprobar si se puede producir la leche con esos VHH.

A su vez, desde el INTA se realizaron pruebas en animales que confirmaron la actuación de los anticuerpos VHH contra la diarrea por RV.

En este sentido, Celina Vega y Marina Bok, integrantes del equipo de Parreño en Castelar, demostraron que la administración de leche suplementada con los VHH desarrollados previno la diarrea en lechones mantenidos bajo condiciones de esterilidad.

Según afirman, “este resultado que logramos con colaboradores norteamericanos, fue muy alentador y representa una prueba de que estas moléculas tiene un elevado potencial de convertirse en un tratamiento preventivo o terapéutico de las diarrea por este agente viral”.

Las crías de cerdo no sólo son susceptibles de contraer rotavirus humano, sino que son similares a los bebés en lo que respecta a peso, fisiología del intestino, dieta láctea y desarrollo de la respuesta inmune.

Así, el tratamiento preventivo con esta leche indujo un 100 por ciento de protección frente a la diarrea causada por la infección experimental con Rotavirus humano. Además, no interfirió con el desarrollo de la respuesta inmune específica contra ese virus, por lo que no sólo protegió al cerdo frente a la diarrea, sino que no impidió que el organismo genere anticuerpos propios contra el virus. Así, generó una “memoria inmunológica” en el caso de futuras exposiciones ante el RV.

Más información en Revista RIA http://ria.inta.gov.ar/

Viviana Parreño, responsable del Laboratorio de Virus Diarreicos del INTA Castelar.

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