Descubren proteína del monkeypox que podría revolucionar las vacunas

Un grupo internacional de investigadores, con el apoyo de la inteligencia artificial, realizó un avance significativo en la lucha contra el virus monkeypox (MPXV), que puede causar dolor intenso y, en casos severos, la muerte. En un estudio publicado en Science Translational Medicine, los científicos informaron que ratones produjeron anticuerpos neutralizantes fuertes tras recibir una proteína de superficie viral identificada mediante análisis de IA. Este resultado sugiere una dirección prometedora para futuras vacunas o tratamientos con anticuerpos contra el mpox.

Durante el año 2022, el mpox se propagó a varios países, afectando a más de 150,000 personas y causando casi 500 muertes. Los funcionarios de salud utilizaron vacunas contra la viruela para proteger a los más vulnerables, pero estas vacunas son costosas y difíciles de producir, ya que requieren un virus debilitado completo.

"A diferencia de una vacuna de virus completo, que es grande y complicada de producir, nuestra innovación es solo una proteína única que es fácil de fabricar", afirmó Jason McLellan, profesor de biosciencias moleculares en la Universidad de Texas en Austin y coautor del estudio.

Los otros autores principales del estudio, Rino Rappuoli y Emanuele Andreano de la Fondazione Biotecnopolo di Siena en Italia, identificaron 12 anticuerpos que neutralizan el MPXV. Estos anticuerpos fueron hallados al analizar sangre de personas que se habían recuperado del virus o que habían sido vacunadas anteriormente. Aunque los anticuerpos eran claros, el equipo aún no sabía qué partes del virus atacaban.

El MPXV presenta muchas proteínas diferentes en su superficie, y al menos una de ellas es esencial para la propagación de la infección. Algunos de los anticuerpos recién descubiertos eran conocidos por interferir con este proceso, pero los investigadores no sabían cuál era la proteína de superficie responsable. Para diseñar nuevos tratamientos o vacunas, necesitaban determinar la correcta asociación entre el anticuerpo y la proteína viral, conocida como antígeno.

Para resolver este enigma, el grupo de McLellan utilizó el modelo AlphaFold 3 para predecir cuáles de las aproximadamente 35 proteínas de superficie viral probablemente se unieran fuertemente a los anticuerpos derivados de pacientes. El modelo identificó una proteína llamada OPG153 con alta confianza, y las pruebas de laboratorio confirmaron la predicción. Este hallazgo indicó que OPG153 podría ser un objetivo valioso para desarrollar terapias basadas en anticuerpos o para diseñar un nuevo tipo de vacuna que active el sistema inmunológico para combatir el mpox.

"Sin IA, habría tomado años encontrar este objetivo", comentó McLellan, quien también ocupa la Cátedra Robert A. Welch en Química y ayuda a liderar Texas Biologics, un grupo de investigación de la UT Austin enfocado en la innovación terapéutica. "Fue realmente emocionante porque nadie lo había considerado antes para el desarrollo de vacunas o anticuerpos. Nunca se había demostrado que fuera un objetivo de anticuerpos neutralizantes".

Dado que el MPXV está estrechamente relacionado con el virus responsable de la viruela, este descubrimiento podría apoyar la creación de vacunas o tratamientos mejorados para la viruela, una enfermedad preocupante debido a su facilidad de transmisión y alta tasa de mortalidad.

El equipo ahora se encuentra refinando versiones del antígeno y los anticuerpos que podrían ser más efectivos, menos costosos y más fáciles de fabricar en comparación con las opciones actuales que dependen de poxvirus debilitados. Su objetivo a largo plazo es probar estos antígenos de vacunas y tratamientos con anticuerpos contra el mpox y la viruela en humanos. McLellan se refiere a su estrategia como "vacunología inversa".

"Comenzamos con personas que sobrevivieron a la infección por el virus monkeypox, aislamos los anticuerpos que produjeron naturalmente y trabajamos hacia atrás para encontrar qué parte del virus actuó como el antígeno para esos anticuerpos. Luego, diseñamos el antígeno para provocar anticuerpos similares en ratones", explicó McLellan.

La UT Austin ha presentado una solicitud de patente para el uso de OPG153 (y sus derivados) como antígeno de vacuna. La Fondazione Biotecnopolo di Siena también ha presentado una solicitud de patente para anticuerpos que atacan OPG153.

Entre los colaboradores adicionales de la UT Austin se encuentran Emily Rundlet, Ling Zhou y Connor Mullins. El apoyo financiero para este trabajo provino en parte de la Welch Foundation.