Las vacunas pueden ser un 25% más efectivas agregando nanopartículas de oro quirales levógiras como adyuvantes, según un estudio de una colaboración internacional en el que participaron investigadores brasileños. Se publica un artículo que informa de los resultados en Nature .

Tres grupos de investigación colaboraron en el estudio, uno afiliado a la Universidad de Michigan en los Estados Unidos y otro a la Universidad de Jiangnan en China. El grupo brasileño fue liderado por André Farias de Moura, profesor del Departamento de Química de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar) e investigador del Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales (CDMF), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión Centros (RIDC) financiados por la FAPESP.

El estudio no involucró vacunas contra el COVID-19 porque comenzó mucho antes de la pandemia. Los investigadores utilizaron vacunas desarrolladas para combatir una cepa específica del virus de la influenza. Si bien esta no es la cepa que circula actualmente en Brasil, en principio los resultados pueden generalizarse para cualquier tipo de vacuna, evidentemente con estudios complementarios caso por caso. La razón es que las nanopartículas de oro quirales levógiras no son el ingrediente activo, sino un adyuvante que potencia la respuesta inmunitaria del receptor.

"La clave para comprender la contribución de estas nanopartículas es el concepto de quiralidad, que se aplica a un objeto o sistema que no puede superponerse a su propia imagen especular", dijo Moura a la Agencia FAPESP.

La quiralidad, entonces, es un tipo de asimetría. El término se deriva de kheir, el griego antiguo para mano, y el mejor ejemplo es precisamente la diferencia entre mano izquierda y mano derecha. Cuando levantamos nuestras manos frente a un espejo, la mano que vemos a la derecha es nuestra mano izquierda y viceversa.

"Todo lo vivo en la Tierra es quiral. Las moléculas quirales pueden tener propiedades completamente diferentes dependiendo de si son diestros o zurdos. Las dos formas quirales de la misma molécula se conocen como enantiómeros", dijo Moura. "Un ejemplo trágico es la talidomida, un fármaco recetado a las mujeres embarazadas para las náuseas matutinas a fines de los años 50 y 60. Causaba que los bebés nacieran con una variedad de malformaciones. Uno de los enantiómeros de la sustancia tuvo el efecto terapéutico esperado, pero el otros atrofiaron las extremidades del feto".

Nanopartículas 

La investigación en nanomateriales ha avanzado lo suficiente como para permitir que los científicos separen un enantiómero por completo, explicó Moura, y el estudio se informó en Nature. se basó en esta posibilidad. "Comenzamos con nanopartículas de oro, que son simétricas y carecen de quiralidad. Son aquirales. Primero inducimos quiralidad en ellas al hacer que interactúen con el aminoácido cisteína, y luego intensificamos la quiralidad inducida al exponerlas a luz polarizada usando el aminoácido fenilalanina ácida como una antena captadora de luz", dijo.

La quiralidad se mide en "factor g" en una escala de menos dos (-2) a más dos (+2). El procedimiento utilizado en el estudio permitió a los científicos superar 0,4 y dio como resultado tres nanopartículas:el oro aquiral original, el enantiómero dextrógiro y el enantiómero dextrógiro.

"Al principio probamos las nanopartículas en células inmunitarias humanas cultivadas in vitro y descubrimos que las nanopartículas quirales inducían la producción de sustancias asociadas con una respuesta inmunitaria incluso en ausencia de un antígeno, cualquier sustancia capaz de desencadenar la producción de anticuerpos. Este tipo de reacción es exactamente lo que hace un adyuvante en una vacuna", dijo Moura.

Luego, los investigadores probaron las nanopartículas en el virus de la influenza. "Descubrimos que los enantiómeros mejoraron en gran medida la eficacia de la vacuna", dijo Moura. "Específicamente, el enantiómero de la mano izquierda provocó un aumento del 25,8 % en la eficacia en comparación con el enantiómero de la mano derecha, y un aumento aún mayor en comparación con la nanopartícula aquiral".

El conocimiento está publicado y disponible para cualquiera que desee utilizarlo, enfatizó Moura. "Puede ser utilizado por cualquier productor de cualquier tipo de vacuna, incluidas las vacunas para variantes novedosas de SARS-CoV-2 o influenza. No somos desarrolladores de vacunas, pero estamos ofreciendo este conocimiento básico como una plataforma tecnológica novedosa para aquellos quienes son”, dijo. + Explora más

Uso de nanopartículas de oro quirales para mejorar la respuesta inmunitaria