Los ingenieros del MIT han diseñado un nuevo tipo de nanopartículas que pueden de forma segura y efectiva servir para vacunas contra enfermedades como el VIH y la malaria.

Las nuevas partículas consisten en esferas concéntricas que pueden llevar a versiones sintéticas de proteínas normalmente producidas por un virus. Estas partículas sintéticas provocan una respuesta inmune fuerte, comparable a la producidas por vacunas de virus vivos, pero mucho más seguras, dice Darrell Irvine, autor principal del artículo y profesor asociado de ciencias de los materiales y la ingeniería biológica.

Estas partículas podrían ayudar a los científicos a desarrollar vacunas contra el cáncer así como enfermedades infecciosas. En colaboración con científicos en el Walter Reed Army Institute of Research, Irvine, sus estudiantes están poniendo a prueba la capacidad de las nanopartículas para ofrecer una vacuna experimental contra la malaria en ratones.

Las vacunas protegen al organismo mediante su exposición a un agente infeccioso que prepara al sistema inmunológico para responder rápidamente cuando se encuentra con el agente patógeno nuevo. En muchos casos, como con las vacunas contra la polio y la viruela, se utiliza una forma del virus muerta o con discapacidad. Otras vacunas, como la vacuna contra la difteria, consisten en una versión sintética de una proteína u otra molécula similar al patógeno.

En el diseño de una vacuna, los científicos tratan de provocar al menos uno de los dos jugadores más importantes del cuerpo humano en la respuesta inmune: los linfocitos T, que atacan las células del cuerpo que han sido infectados con un patógeno, o células B, que secretan anticuerpos.

Respecto a las enfermedades en las que el patógeno tiende a permanecer dentro de las células, tales como el VIH, una fuerte respuesta de un tipo de células T conocidas como “asesinas” de las células T se requiere. La mejor manera de provocar estas células en acción es el uso de un virus muerto o incapacitado, pero eso no se puede hacer con el VIH, porque es difícil hacer que el virus sea inofensivo.

Para evitar el peligro del uso de virus vivos, los científicos están trabajando en vacunas sintéticas para el VIH y otras infecciones virales como la hepatitis B. Sin embargo, estas vacunas, mientras más seguras son, no provocan una respuesta de células T muy fuerte. Recientemente, los científicos han tratado de encajonar las vacunas en gotas de grasa llamadas liposomas, que podrían ayudar a promover respuestas de células T por un embalaje de la proteína en una partícula similar al virus. Sin embargo, estos liposomas tienen escasa estabilidad en la sangre y fluidos corporales.

Los científicos del MIT decidieron construir una nueva solución, siguiendo el enfoque de liposomas, pero reemplazando las gotas por un embalaje formado de muchas gotitas juntas en esferas concéntricas. Una vez que los liposomas se fusionan, se crea una estructura más estable, y que tiene menos chances de descomponerse después de la inyección. Sin embargo, una vez que las nanopartículas son absorbidas por una célula, se degradan rápidamente, liberando la vacuna y provocando una respuesta de células T.

Además de los estudios de malaria con los científicos en el Walter Reed, también se está trabajando en el desarrollo de nanopartículas para entregar vacunas contra el cáncer y vacunas contra el VIH. La traducción de este enfoque con el VIH se está haciendo en colaboración con colegas del Instituto Ragon del MIT, Harvard y el Massachusetts General Hospital. El instituto, que financió este estudio, junto con la Fundación Gates, el Departamento de Defensa y los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, que se inició en 2009 con el objetivo de desarrollar una vacuna contra el VIH.

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