Una firma molecular en la sangre puede predecir la durabilidad de las vacunas

Un estudio dirigido por investigadores de Stanford Medicine (Estados Unidos) ha demostrado que la variación en la durabilidad de las vacunas puede atribuirse, en parte, a un sorprendente tipo de célula sanguínea llamada megacariocito, que suele estar implicada en la coagulación sanguínea. El estudio se publica en 'Nature Immunology'.

"La cuestión de por qué algunas vacunas inducen una inmunidad duradera mientras que otras no lo hacen ha sido uno de los grandes misterios de la ciencia de las vacunas" , comenta Bali Pulendran, profesor de microbiología e inmunología. "Nuestro estudio define una firma molecular en la sangre, inducida a los pocos días de la vacunación, que predice la durabilidad de las respuestas a la vacuna y proporciona información sobre los mecanismos fundamentales que subyacen a la durabilidad de la vacuna".

En un estudio de 2022 , Pulendran y sus colegas ya definieron una "firma universal" que podría predecir una respuesta temprana de anticuerpos a muchas vacunas. Sin embargo, este y otros estudios no definieron una firma que pudiera predecir cuánto durarían las respuestas de anticuerpos.

En el nuevo estudio, el equipo de Pulendran estudió inicialmente una vacuna experimental contra la gripe aviar H5N1 administrada con un adyuvante, una mezcla química que mejora la respuesta inmune a un antígeno pero que, por sí sola, no induce una respuesta inmune.

Los investigadores siguieron a 50 voluntarios sanos que recibieron dos dosis de la vacuna contra la gripe aviar con adyuvante o dos dosis sin adyuvante. Recolectaron muestras de sangre de cada voluntario en una docena de momentos durante los primeros 100 días posteriores a la vacunación y realizaron análisis en profundidad de los genes, proteínas y anticuerpos en cada muestra. Luego, utilizaron un programa de aprendizaje automático para evaluar y encontrar patrones dentro del conjunto de datos resultante.

El programa identificó una firma molecular en la sangre en los días posteriores a la vacunación que se asoció con la fuerza de la respuesta de anticuerpos de una persona meses después. La firma se reflejó principalmente en diminutos fragmentos de ARN dentro de las plaquetas, pequeñas células que forman coágulos en la sangre.

Las plaquetas se derivan de los megacariocitos, células que se encuentran en la médula ósea. Las plaquetas, cuando se desprenden de los megacariocitos y entran en el torrente sanguíneo, suelen llevarse consigo pequeños fragmentos de ARN de los megacariocitos. Si bien los investigadores no pueden rastrear fácilmente la actividad de los megacariocitos, las plaquetas que transportan ARN de los megacariocitos actúan como indicadores. "Lo que aprendimos fue que las plaquetas son un indicador de lo que sucede con los megacariocitos en la médula ósea" , señala Pulendran.

Para confirmar si los megacariocitos afectaban a la durabilidad de la vacuna, el grupo de investigación de Puledran administró simultáneamente a los ratones la vacuna contra la gripe aviar y trombopoyetina, un fármaco que aumenta el número de megacariocitos activados en la médula ósea. De hecho, la trombopoyetina provocó un aumento de seis veces en los niveles de anticuerpos contra la gripe aviar dos meses después.

Los científicos comprobaron si la tendencia se mantenía en otros tipos de vacunas. Analizaron datos recopilados previamente sobre las respuestas de 244 personas a siete vacunas diferentes, incluidas las vacunas contra la gripe estacional, la fiebre amarilla, la malaria y la COVID-19. Las mismas moléculas de ARN de plaquetas (señales de activación de los megacariocitos) se asociaron con una producción de anticuerpos más duradera para las distintas vacunas. La firma molecular podría predecir qué vacunas durarían más, así como qué receptores de la vacuna tendrían una respuesta más duradera.

Pulendran y su equipo planean realizar estudios que investiguen por qué algunas vacunas podrían estimular niveles más altos de activación de megacariocitos en primer lugar. Esos hallazgos podrían ayudar a los investigadores a desarrollar vacunas que activen los megacariocitos de manera más efectiva y generen respuestas de anticuerpos más duraderas.

Mientras tanto, los científicos quieren desarrollar pruebas para determinar, utilizando su firma molecular recién descubierta, cuánto tiempo es probable que dure una vacuna. Eso podría ayudar a acelerar los ensayos clínicos de vacunas, en los que los investigadores a menudo deben seguir a las personas durante meses o años para determinar la durabilidad, pero también podría dar lugar a planes de vacunación personalizados.

"Podríamos desarrollar un ensayo PCR simple -un chip de vacuna- que mida los niveles de expresión genética en la sangre tan solo unos días después de que alguien se vacune", adelanta Pulendran. "Esto podría ayudarnos a identificar quién puede necesitar una dosis de refuerzo y cuándo". Augura, que la duración de la respuesta a la vacuna probablemente se vea afectada por una serie de factores complejos, y sospecha que los megacariocitos son solo una parte de la historia más amplia.

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