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Se avanza hacia una vacuna sintética contra la tuberculosis

Hace cinco años la vida de *Sebastián García dio un giro drástico, cuando le confirmaron la presencia de la bacteria de la tuberculosis en su cuerpo. Seis meses después de estar expuesto a altas dosis de medicamentos los médicos le advirtieron que existía una alta probabilidad de que con el tiempo desarrollara la infección.

La razón del aviso es que aunque la mayoría de quienes adquieren Mycobacterium tuberculosis –bacilo transmitido por vía aérea al inhalar aerosoles de individuos con la enfermedad activa– tienen sistemas inmunológicos que se encargan de controlarla y eliminarla de forma natural, una cuarta parte de la población mundial (según la Organización Mundial de la Salud - OMS) tiene tuberculosis latente, un término que se aplica a quienes han sido infectados por el bacilo de Koch –como también se le conoce–, aunque todavía no han enfermado ni pueden transmitir la infección.

La OMS estima que aunque del 5 al 15 % de las personas diagnosticadas pueden enfermar de tuberculosis a lo largo de la vida, las personas inmunodeprimidas, por ejemplo las que padecen VIH, desnutrición o diabetes, y los consumidores de tabaco, corren un riesgo mucho mayor de enfermar.

Al parecer, desde hace tres semanas las estimaciones de los doctores de Sebastián empezaron a cumplirse, pues un fuerte dolor de cabeza y fiebre muy alta llevaron de nuevo a este joven de 30 años a un servicio de urgencias, esta vez al del Hospital Universitario Nacional (HUN), donde permanece hospitalizado desde entonces.

El doctor Édgar Sánchez, coordinador del área de Neumología del HUN, señala que lo más probable es que el tipo de tuberculosis adquirido por Sebastián sea el conocido como “tuberculosis miliar”, en el que la bacteria Mycobacterium tuberculosis se disemina de forma simultánea a otros órganos del cuerpo a través de la sangre o linfa. De ser así, él tendría que someterse a un tratamiento intensivo y supervisado, en el que –por lo general– los pacientes van hasta el centro de salud durante varios días y a horas determinadas, y reciben un promedio de cinco medicamentos por sesión.

Según la investigadora Marisol Ocampo, coordinadora del Grupo de Tuberculosis de la Fidic, se ha observado que algunas de las personas que inician el tratamiento lo abandonan cuando ven los primeros signos de mejoría, “situación que hace que la bacteria mute o se transforme y se vuelva resistente a los antibióticos provocando su pérdida de eficacia o capacidad de acción, además de la recaída del afectado”.

Sebastián es uno de los más de 10 millones de afectados por tuberculosis en el mundo y uno de los cerca de 16.000 registrados en Colombia, donde se considera como un evento de interés en salud pública por ser una de las enfermedades trasmisibles que aporta un número importante de casos al Sistema Nacional de Vigilancia (Sivigila).

Ante esta realidad, la doctora Ocampo y su equipo –en el cual participan de manera activa investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (UN)– trabajan hace cerca de diez años en la búsqueda de una vacuna sintética contra la tuberculosis, en la que no se utiliza el patógeno completo causante de la enfermedad, sino partes de este para inducir a que el sistema inmune reconozca y ataque al agente infeccioso, una investigación de punta en la que el país se encuentra a la par de los avances realizados en países como Estados Unidos, India y Australia.

Sobre la vacuna BCG, que se aplica en los recién nacidos, la doctora Ocampo explica que está desarrollada a partir del patógeno completo Mycobacterium bovis, una bacteria original del ganado, similar a la que produce la enfermedad en humanos, que ofrece una protección durante aproximadamente los primeros diez años de vida, pero a partir de ahí la persona no está protegida.

Avances en laboratorio

La investigadora señala que trabajan con las llamadas moléculas de superficie de la micobacteria, que “son como las ‘las manitos’ que interactúan con las células pulmonares, ya que la bacteria cuenta con cerca de 4.000 posibilidades diferentes de proteínas, complejas todas de estudiar”.

Uno de los hallazgos más relevantes en este aspecto ha sido la identificación de las secuencias peptídicas derivadas de proteínas de superficie de Mycobacterium tuberculosis H37Rv, las cuales no son reconocidas por el sistema inmune del hospedero humano, por lo que “trabajamos en su modificación, para producir cambios estructurales que permitan una mejor presentación a moléculas del sistema inmune y generen una respuesta eficiente contra el patógeno”, señala.

El trabajo del grupo de la doctora Ocampo es similar al modelo de la vacuna sintética contra la malaria desarrollada por el equipo de la Fidic con el liderazgo del científico colombiano Manuel Elkin Patarroyo, quien, aunque comenzó con estudios sobre tuberculosis, decidió trabajar sobre malaria, ya que es una enfermedad modélica y contaba con el mejor modelo de experimentación.

Al respecto, la investigadora Ocampo, explica que “a diferencia de la malaria, en la tuberculosis no podemos infectar un animal, porque en Colombia no contamos con las condiciones de bioseguridad para hacerlo. Si lo consideráramos, el animal que se infecte, puede que se cure con un tratamiento muy fuerte, pero va a quedar con bacteria en el pulmón que podría transmitir vía aérea”.

En ese sentido, el trabajo adelantado por Sara Lorena Espejo, magíster en Bioquímica de la UN, ha permitido realizar importantes avances mediante ensayos in vitro o de laboratorio.

El secreto está en los péptidos

La investigadora de la Universidad tomó secuencias derivadas de proteínas de la envoltura externa, capaces de inhibir la entrada de la micobacteria a las células, trabajadas por el grupo de la doctora Ocampo. “Sabíamos que los péptidos impidieron la entrada de la bacteria a las células. Ahora queríamos indagar acerca de cómo este tipo de moléculas actuaban en un modelo animal”, explica.

Para su investigación, la magíster estudió 19 péptidos, teniendo en cuenta que estos presentaran unión específica con las células blanco de la infección y capacidad de inhibir la entrada de Mycobacterium tuberculosis. Con herramientas tecnológicas que permiten el análisis de datos biológicos (bioinformática), se identificaron aquellos que podían unirse al complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) de los ratones.

“Dicho complejo está constituido por una serie de moléculas que participan en el sistema de defensa ante lo extraño o “no propio”; si un péptido logra encajar en esta molécula, podría generar una respuesta inmune contra el patógeno”, amplía. De esos 19 péptidos se unieron 5, con los cuales se inició la fase de investigación en laboratorio que se realizó mediante un modelo murino (ratones).

Para ello, 19 roedores se dividieron en tres grupos: el primero de control, es decir sin inoculación; al segundo se les inyectó un adyuvante –compuesto de aceite mineral que mejora la entrega del péptido al ratón–; y a cada uno de los del tercer grupo, dividido en dos, se le inyectó la emulsión del adyuvante y los péptidos seleccionados.

La magíster explica que antes de inmunizar a los ratones se tomaron muestras de su sangre, primero durante el día cero y después cinco días antes de cada inoculación, la cual se realizó cada 20 días.

Una vez sacrificados, se tomó el fémur de cada uno de los roedores de control, se extrajeron los macrófagos (un tipo de glóbulos blancos que son los actores principales de la respuesta inmunitaria innata) y se infectaron con la micobacteria. Por otra parte, a los ratones inmunizados se les extrajo el bazo, y de estos se obtuvieron células del sistema inmune capaces de proteger o contener la infección, si el péptido funcionaba.

Tras varios días de análisis y seguimiento, se identificó que la respuesta inmune inducida por los péptidos 40400 y 40448 reduce la infección en un alto porcentaje; también se evidenció que los esplenocitos (células del bazo que comprenden variedad de células como linfocitos T y macrófagos) controlaron la infección de los macrófagos.

La magíster anota que “se logró disminuir la carga micobacteriana intracelular entre 80 y 90 % de forma constante en el periodo evaluado. Además se determinó una concentración variable de citoquinas (proteínas) relacionadas con los linfocitos del linaje Th1 que modulan la respuesta inmune celular”.

Los avances realizados en este trabajo ofrecen una esperanza para avanzar en el desarrollo de la una vacuna sintética, una meta en la que los investigadores de la Fidic y de la UN no cesan en poner todo su empeño.

 

*Se cambia el nombre por protección del paciente

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