Los químicos imitan las estructuras moleculares naturales: nueva posibilidad para el desarrollo de vacunas
Moléculas de azúcar fluoradas como vacunas contra la meningitis B y C
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Los meningococos(Neisseria meningitidis) son bacterias patógenas que causan meningitis potencialmente mortal o envenenamiento de la sangre (septicemia). En Alemania, el Comité Permanente de Vacunación (STIKO) recomienda la inmunización contra los serogrupos B y C en niños. Un equipo de la Universidad de Münster (dirigido por el Prof. Dr. Ryan Gilmour) y el Instituto Max Planck (MPI) de Coloides e Interfaces de Potsdam (dirigido por el Prof. Dr. Peter H. Seeberger) ha desarrollado ahora una vacuna combinada a partir de moléculas sintéticas de azúcar fluorado que es eficaz contra ambas cepas simultáneamente. La vacuna principal es el componente de la vacuna que desencadena la respuesta inmunitaria deseada. El estudio se ha publicado en el"Journal of the American Chemical Society".
Químicos de la Universidad de Münster y del Instituto Max Planck (MPI) de Coloides e Interfaces de Potsdam han desarrollado una vacuna combinada a partir de moléculas sintéticas de azúcar fluorado que es eficaz contra los meningococos B y C simultáneamente.
© AK Gilmour
La introducción de flúor en la estructura natural aporta muchas ventajas, que empiezan por ayudar en la síntesis y el análisis, y mejorar la estabilidad metabólica. En este estudio de prueba de concepto, los científicos demostraron la eficacia del compuesto líder en pruebas de cultivo celular y en ratones.
Para producir la vacuna, el equipo imitó la huella molecular del epítopo del polisacárido capsular bacteriano (CPS). Estos polisacáridos forman una envoltura alrededor de la bacteria, y sus estructuras únicas hacen que funcionen como antígenos y puedan ser blanco específico de la respuesta inmunitaria. Esta forma altamente específica de reconocimiento molecular es la base de una vacuna. El equipo sintetizó una estructura molecular muy similar al epítopo de la superficie de la cápsula de polisacárido natural y la combinó con una proteína portadora. Otras investigaciones demostraron que este epítopo análogo puede desencadenar una respuesta inmunitaria contra los serogrupos B y C en ratones.
La síntesis de la molécula diana -un análogo difluorado del epítopo natural del ácido α-(2,9)-sialico- requirió 16 pasos y fue realizada por la Dra. Christina Jordan y la estudiante de doctorado Kathrin Siebold en el Instituto de Química Orgánica de la Universidad de Münster. "Generar la molécula clave mediante síntesis de precisión en lugar de aislarla de fuentes biológicas tiene muchas ventajas. La más obvia es que la síntesis se puede ampliar, y se puede estar seguro de que sólo la estructura molecular deseada está presente en la vacuna principal", dice Ryan Gilmour. "La composición exacta es conocida y está totalmente validada analíticamente, y el método es más rápido y barato que el aislamiento del polisacárido capsular nativo. Estamos muy contentos de que estas moléculas fluoradas sean imitaciones tan eficaces y de haber llegado a este punto traslacional en nuestra investigación. Creo que subraya el impacto social de la investigación interdisciplinar en la interfaz química-biología".
La estudiante de doctorado Patricia Priegue (MPI) combinó el epítopo fluorado inspirado en el serogrupo C (MenC) con una proteína de la membrana celular externa del serogrupo B (MenB) para permitir la producción de una vacuna bivalente. La molécula recién diseñada desencadenó la producción de anticuerpos de inmunoglobulina G (IgG) altamente específicos, del subtipo IgG1. "Los anticuerpos generados por esta estrategia protegieron contra los meningococos B y C. Hemos validado esto in vitro mediante ensayos SBA (anticuerpo bactericida sérico) y OPKA (ensayo de destrucción opsonofagocítica), lo que indica que estos glucoconjugados fluorados son prometedoras pistas de vacuna" , subraya Peter H. Seeberger.
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