Identificado como una de las maquinarias biológicas más refinadas que existen, el sistema inmunológico del ser humano es la principal barrera de defensa frente al ataque de un microorganismo –bacteria, parásito o virus–. Sin embargo, este sofisticado escudo natural no siempre responde a tiempo. De hecho, frente al SARS-CoV-2 está en desventaja debido a que mientras el virus puede hacer hasta 100.000 copias de sí mismo en 24 horas, el sistema inmune tarda entre 15 y 21 días en proteger al cuerpo de la enfermedad.
Para ayudarlo, un equipo de investigadores –integrado por especialistas del INTA y del Instituto de Ciencia y Tecnología “Dr. César Milstein”, en colaboración con el Instituto Nacional para la Salud (NIH), de los Estados Unidos y el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRCC)– construyó la primera biblioteca de nanoanticuerpos de llamas o VHH, un reservorio genético que permitirá seleccionar los anticuerpos que generan estos camélidos cuando son expuestos al SARS-CoV-2 y que poseen la capacidad de neutralizar la infección viral.
“Gracias a un gran equipo, integrado por Itatí Ibañez, Florencia Pavan e investigadores de Incuinta, pudimos construir la biblioteca de los VHH en solo 10 días”, afirmó la coordinadora científica de Incuinta del INTA, Viviana Parreño, y agregó: “Para nosotros esto es una hazaña, que nos llena de orgullo y demuestra lo importante que es el trabajo interinstitucional”.
El tratamiento con nanoanticuerpos de llamas es una de las alternativas más prometedoras para enfrentar la pandemia. Para producir los nanoanticuerpos, los investigadores inmunizaron a Spike –nombre de la llama– con la proteína que forma la corona del SARS-CoV-2; luego de cuatro dosis de vacunas, extrajeron una muestra de sangre y, de allí, los linfocitos circulantes. A partir de esas células se purificó el ARN –ácido ribonucleico– mensajero, que contiene información de los anticuerpos que elabora el camélido.
“Toda esa información codificada sirve para armar un gran archivo de genes que se usará para seleccionar los nanoanticuerpos que están dirigidos contra el antígeno de interés”, indicó la viróloga molecular del Instituto Milstein-Conicet y especialista en la construcción de este tipo de bibliotecas, Itatí Ibañez.
Con la información codificada en los genes VHH se pueden obtener anticuerpos monoclonales que servirán para inhibir una infección viral o como reactivos dentro de un método diagnóstico para detectar el virus. En general, estos nanoanticuerpos se utilizan para el diagnóstico de una enfermedad, entre otras aplicaciones.
“Buscamos los VHH que puedan neutralizar la infección causada por el SARS-CoV-2”, expresó la investigadora de Incuinta y una de las especialistas que trabaja en el armado de la biblioteca, Marina Bok, y agregó: “Esos nanobodies servirán como fármaco preventivo o terapéutico. Nuestro objetivo es que sirvan para una terapia de inmunidad pasiva complementaria a la vacunación”.
“Pudimos construir la biblioteca de los VHH en solo 10 días”
Parreño
Una aguja en un pajar
Encontrar e identificar un gen en un genoma es una tarea compleja y, muchas veces, se asocia con un objetivo muy difícil de cumplir. Sin embargo, las librerías génicas están diseñadas para guardar y ordenar grandes volúmenes de información sobre el material genético de interés.
De acuerdo con Bok, los nanoanticuerpos son moléculas muy pequeñas y para poder producirlos es necesario obtener todo el repertorio de genes que codifican para los anticuerpos que la llama posee, a ese repertorio se lo conoce como biblioteca de genes. “De ese gran ‘archivo’ se seleccionan los nanobodies específicos que neutralizan al virus”, señaló.
En este sentido, Ibañez agregó que “la biblioteca de genes debe representar lo mejor posible el repertorio de anticuerpos que posee una llama, inmunizada con el antígeno de interés, para mejorar las chances de encontrar aquellos con las propiedades deseadas”.
Por esto, es importante que la biblioteca tenga un buen tamaño y una alta variabilidad. De este modo, “nos aseguramos que la información que contiene sea de buena calidad”, afirmó Ibañez quien advirtió que el procedimiento para la generación de una biblioteca implica varios pasos y puede llevar varias semanas (el tiempo depende de los reactivos disponibles y de los problemas técnicos que puedan surgir).
Sin embargo, más allá de la inmunización del animal, para obtener los fragmentos de VHH es necesario realizar un biopaneo. Con esta técnica, “se pueden identificar los nanoanticuerpos deseados que servirán para desarrollar un tratamiento preventivo”, sumó Ibañez.
Con la biblioteca armada y con varios clones seleccionados capaces de reconocer y unirse a la proteína Spike del coronavirus-2, el equipo de investigadoras avanza con el análisis de la secuencia que está realizando Andrea Puebla, del servicio de secuenciación del INTA, y paralelamente comienza la expresión y purificación de los potenciales candidatos para luego realizar las pruebas in vitro que servirán para caracterizar funcionalmente a los nanoanticuerpos.
Asimismo, Parreño afirmó que “junto con Elsa Baumeister –del Servicio de Virosis Respiratorias del Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas (INEI) de la ANLIS-Malbrán– esperamos realizar pronto los ensayos de neutralización in vitro del virus”.
“Anhelamos contar con uno o varios anticuerpos monoclonales, de fácil producción y purificación, que serían una herramienta clave para el tratamiento de pacientes en estado avanzado y/o con enfermedades de base”, insistió Parreño.
