Vacunas innovadoras
Científicos de la Facultad de Bioquímica y Farmacia de la Universidad Nacional de Rosario y del CONICET estudian formas de inmunizar a la población de forma económica y sin requerir de cadena de frío, refuerzos o pinchazos.
Científicos de la Facultad de Bioquímica y Farmacia de la Universidad Nacional de Rosario y del CONICET estudian formas de inmunizar a la población de forma económica y sin requerir de cadena de frío, refuerzos o pinchazos.
Por Roberto Grau*
En nuestro laboratorio de la Facultad de Bioquímica y Farmacia de la Universidad Nacional de Rosario y del CONICET descubrimos el mecanismo por el cual ciertas bacterias desarrollan resistencia a los agentes antimicrobianos a través de la formación de esporas y de biofilms. El trabajo, que acabamos de publicar en la revista científica Molecular Microbiology y que es tapa de la edición de enero, es una investigación de ciencia básica con una gran potencialidad para su aplicación en la práctica clínica.
A partir de estas investigaciones sería posible generar vacunas que no requieran refrigeración, y que puedan incorporarse a alimentos, lo que eliminaría la necesidad de usar agujas. Además, por sus características se podrían desarrollar inóculos que inmunicen contra 3, 4, 5 o más enfermedades al mismo tiempo.
Biofilms: la película
Una biopelícula o biofilm es un ecosistema microbiano organizado, formado por uno o varios tipos de microorganismos asociados a una superficie viva o inerte y que tiene características funcionales y estructuras complejas. Se produce cuando las células dispersas se adhieren a una superficie, forman una comunidad que sintetiza y secreta diferente tipos de sustancias como proteínas y lípidos, que a su vez forman una matriz extracelular adhesiva y protectora.
Durante una infección la capacidad de las bacterias de formar un biofilm les permite resistir la acción de los antibióticos. Esto podría atribuirse a dos causas: que el antibiótico no penetra en la estructura del biofilm y por lo tanto no alcanza a las bacterias; y que las bacterias organizadas en el interior del biofilm tendrían un metabolismo diferente sobre el cual los antibióticos no resultarían eficaces.
Por lo general, los antibióticos están desarrollados para atacar la actividad metabólica de los gérmenes que se encuentran en estado libre, pero uno de los grandes targets de la industria farmacéutica actual es desarrollar nuevos tipos de antibióticos que interfieran con la formación del biofilm y/o aceleren su desensamblaje.
Una nueva investigación, un nuevo desarrollo: vacunas no refrigeradas
B. subtilis es una bacteria Gram positiva que forma esporas – estructuras de resistencia – y que se usa como modelo de estudio en el mundo. Hace prácticamente 30 años que venimos trabajando con esta bacteria y conocemos su genoma completo y podemos modificarlo. Actualmente sabemos que esta bacteria tiene propiedades probióticas en el ser humano, es decir que aquellos que la consumen desarrollan un sistema inmunológico más robusto y eficiente contra enfermedades.
La más novedosa y prometedora de nuestras investigaciones consiste precisamente en utilizar a las esporas probióticas de B. subtilis como vacunas no refrigeradas. De manera resumida, nuestro proyecto consiste en clonar, expresar o adsorber antígenos de diferentes patógenos en la superficie de la membrana de B. subtilis.
Al germinar las esporas en las mucosas (intestinales o vaginales) expresarán y exhibirán esos antígenos de patógenos al sistema inmunológico de la persona, que desarrollará defensas contra ese patógeno en particular, es decir será inmune puesto que estará vacunado contra tal o cual enfermedad. De esta manera se podrán resolver algunos problemas de las vacunas actuales, como por ejemplo la necesidad de cierta infraestructura básica – ya que se requiere cadena de frío para mantener la estabilidad de la vacuna – o de suministros como agujas y jeringas. Estos y otros contratiempos juegan en contra de una inmunización global y persistente contra enfermedades nuevas y reemergentes como la tuberculosis.
Así, las esporas probióticas podrían contribuir a resolver todos estos problemas por su alta resistencia y perdurabilidad: no requieren refrigeración ni pinchazos. Además, al consumirse el alimento (mate, café, galletitas, barras de cereal, jugos, u otros) nos estaríamos vacunando al mismo tiempo contra una o varias enfermedades (vacuna polivalente).
Además, podemos construir esporas que porten antígenos de 3, 4, 5 o más patógenos diferentes o mezclar esporas que porten diversos antígenos en el mismo alimento y vacunarnos contra varias enfermedades simultáneamente sin sentirlo ni padecerlo. Entonces, de acuerdo a un principio de la medicina ayurveda, nuestra alimentación será nuestra mejor medicina y no los medicamentos nuestra alimentación en forma de múltiples píldoras diarias.
También, como las esporas germinan y las células vegetativas de la bacteria que portan los genes heterólogos que expresan los antígenos se multiplican, entonces también la vacuna se multiplica, se trataría de vacunas recombinantes, no refrigeradas, autoreplicativas.
* Roberto Grau es investigador independiente del CONICET en la Facultad de Bioquímica y Farmacia de la Universidad Nacional de Rosario (UNR). Es doctor en ciencias bioquímicas y profesor en la UNR.
Por Roberto Grau*
En nuestro laboratorio de la Facultad de Bioquímica y Farmacia de la Universidad Nacional de Rosario y del CONICET descubrimos el mecanismo por el cual ciertas bacterias desarrollan resistencia a los agentes antimicrobianos a través de la formación de esporas y de biofilms. El trabajo, que acabamos de publicar en la revista científica Molecular Microbiology y que es tapa de la edición de enero, es una investigación de ciencia básica con una gran potencialidad para su aplicación en la práctica clínica.
A partir de estas investigaciones sería posible generar vacunas que no requieran refrigeración, y que puedan incorporarse a alimentos, lo que eliminaría la necesidad de usar agujas. Además, por sus características se podrían desarrollar inóculos que inmunicen contra 3, 4, 5 o más enfermedades al mismo tiempo.
Biofilms: la película
Una biopelícula o biofilm es un ecosistema microbiano organizado, formado por uno o varios tipos de microorganismos asociados a una superficie viva o inerte y que tiene características funcionales y estructuras complejas. Se produce cuando las células dispersas se adhieren a una superficie, forman una comunidad que sintetiza y secreta diferente tipos de sustancias como proteínas y lípidos, que a su vez forman una matriz extracelular adhesiva y protectora.
Durante una infección la capacidad de las bacterias de formar un biofilm les permite resistir la acción de los antibióticos. Esto podría atribuirse a dos causas: que el antibiótico no penetra en la estructura del biofilm y por lo tanto no alcanza a las bacterias; y que las bacterias organizadas en el interior del biofilm tendrían un metabolismo diferente sobre el cual los antibióticos no resultarían eficaces.
Por lo general, los antibióticos están desarrollados para atacar la actividad metabólica de los gérmenes que se encuentran en estado libre, pero uno de los grandes targets de la industria farmacéutica actual es desarrollar nuevos tipos de antibióticos que interfieran con la formación del biofilm y/o aceleren su desensamblaje.
Una nueva investigación, un nuevo desarrollo: vacunas no refrigeradas
B. subtilis es una bacteria Gram positiva que forma esporas – estructuras de resistencia – y que se usa como modelo de estudio en el mundo. Hace prácticamente 30 años que venimos trabajando con esta bacteria y conocemos su genoma completo y podemos modificarlo. Actualmente sabemos que esta bacteria tiene propiedades probióticas en el ser humano, es decir que aquellos que la consumen desarrollan un sistema inmunológico más robusto y eficiente contra enfermedades.
La más novedosa y prometedora de nuestras investigaciones consiste precisamente en utilizar a las esporas probióticas de B. subtilis como vacunas no refrigeradas. De manera resumida, nuestro proyecto consiste en clonar, expresar o adsorber antígenos de diferentes patógenos en la superficie de la membrana de B. subtilis.
Al germinar las esporas en las mucosas (intestinales o vaginales) expresarán y exhibirán esos antígenos de patógenos al sistema inmunológico de la persona, que desarrollará defensas contra ese patógeno en particular, es decir será inmune puesto que estará vacunado contra tal o cual enfermedad. De esta manera se podrán resolver algunos problemas de las vacunas actuales, como por ejemplo la necesidad de cierta infraestructura básica – ya que se requiere cadena de frío para mantener la estabilidad de la vacuna – o de suministros como agujas y jeringas. Estos y otros contratiempos juegan en contra de una inmunización global y persistente contra enfermedades nuevas y reemergentes como la tuberculosis.
Así, las esporas probióticas podrían contribuir a resolver todos estos problemas por su alta resistencia y perdurabilidad: no requieren refrigeración ni pinchazos. Además, al consumirse el alimento (mate, café, galletitas, barras de cereal, jugos, u otros) nos estaríamos vacunando al mismo tiempo contra una o varias enfermedades (vacuna polivalente).
Además, podemos construir esporas que porten antígenos de 3, 4, 5 o más patógenos diferentes o mezclar esporas que porten diversos antígenos en el mismo alimento y vacunarnos contra varias enfermedades simultáneamente sin sentirlo ni padecerlo. Entonces, de acuerdo a un principio de la medicina ayurveda, nuestra alimentación será nuestra mejor medicina y no los medicamentos nuestra alimentación en forma de múltiples píldoras diarias.
También, como las esporas germinan y las células vegetativas de la bacteria que portan los genes heterólogos que expresan los antígenos se multiplican, entonces también la vacuna se multiplica, se trataría de vacunas recombinantes, no refrigeradas, autoreplicativas.
* Roberto Grau es investigador independiente del CONICET en la Facultad de Bioquímica y Farmacia de la Universidad Nacional de Rosario (UNR). Es doctor en ciencias bioquímicas y profesor en la UNR.
