La protección conferida por una vacuna se puede predecir mediante biomarcadores moleculares, antes y después de la inmunización. Es lo que indica un estudio liderado por ISGlobal, centro impulsado por la Fundación “la Caixa”, que analizó la expresión génica en células en sangre periférica de individuos inmunizados con la primera vacuna contra la malaria, Mosquirix o RTS,S, y otra vacuna experimental. Los resultados, publicados en Science Translational Medicine, sugieren que la eficacia de las vacunas podría aumentarse estimulando el sistema inmune antes de la inmunización.
La malaria sigue representando un gran problema de salud pública – en 2018 causó unos 200 millones de casos y 400.000 muertes. Los principales obstáculos en el desarrollo de una vacuna eficaz contra un parásito tan complejo como el de la malaria son la ausencia de marcadores inmunes de protección y un conocimiento limitado de los mecanismos que confieren dicha protección.
En este estudio, el equipo investigador usó técnicas genómicas combinadas con la ciencia de datos y la inteligencia artificial para identificar los perfiles moleculares que predicen la eficacia (o inmunogenicidad) de una vacuna. Compararon dos vacunas: i) Mosquirix, que se está probando a gran escala en tres países africanos y que confiere una protección parcial y ii) CPS, basada en la inoculación de esporozoítos atenuados del parásito (Plasmodium falciparum), que ha demostrado tener un 100% de eficacia en voluntarios europeos bajo condiciones controladas, y que es similar a otra de las vacunas en desarrollo más prometedoras.
El equipo investigador usó glóbulos blancos de sangre obtenidos de 24 voluntarios adultos antes o después de ser inmunizados con CPS, y de 255 bebés de tres países africanos que participaron en la fase 3 del ensayo clínico de Mosquirix. El análisis exhaustivo de los genes expresados por los glóbulos blancos tras la inmunización reveló un perfil molecular asociado a la protección por ambas vacunas. De manera más sorprendente, el estudio también identificó un perfil molecular previo a la inmunización asociado a la protección. “Esto sugiere que podríamos identificar a los individuos que carecen de dicho perfil y administrarles una dosis más elevada de vacuna en el caso de CPS, o simplemente manipular el sistema inmune antes de administrar la vacuna, para mejorar su eficacia”, explica Gemma Moncunill, investigadora de ISGlobal y primera autora del estudio.
“Estos resultados, obtenidos con diferentes vacunas y grupos de individuos, sugieren que hay respuestas protectoras comunes frente a la malaria,” señala Carlota Dobaño, coordinadora del estudio “y confirman el potencial de este tipo de enfoques integrales para entender en profundidad la inmunogenicidad de las vacunas e identificar las respuestas moleculares asociadas a la protección contra enfermedades complejas.”
Los perfiles asociados a la protección podrían además ser una herramienta valiosa a la hora de determinar in vitro la eficacia de éstas y otras vacunas frente la malaria y acelerar su desarrollo, añaden las investigadoras.
Los ensayos clínicos de las vacunas se realizaron en colaboración con el Swiss Tropical and Public Health Institute en Suiza, el Centro de Investigación en Salud de Manhiça en Mozambique, el Ifakara Health Institute en Tanzania, la Universidad de Tubingen en Alemania, el Centro de Investigación Médica de Lambaréné en Gabón y la Radboud University Medical Center en Holanda.
Gemma Moncunill, Anja Scholzen, Maximillian Mpina et al. Antigen-stimulated PBMC transcriptional protective signatures for malaria immunization. Science Translat Med. doi: 10.1126/scitranslmed.aay8924
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