Nuevas vacunas de nanopartículas son prometedoras contra varios filovirus mortales

Nuevas vacunas de nanopartículas son prometedoras contra varios filovirus mortales

Los filovirus reciben su nombre de la palabra latina "filum", que significa "hilo", en referencia a su forma larga y parecida a un hilo. Esta familia de virus contiene algunos de los patógenos más peligrosos conocidos por la ciencia, incluidos los virus del Ébola, Sudán, Bundibugyo y Marburg. Una de las razones por las que estos virus siguen siendo tan mortales es la inestabilidad de las proteínas de su superficie, lo que dificulta que nuestro sistema inmunológico los reconozca y que los investigadores los combatan con tratamientos o vacunas.

Bueno, uncomunicación de la naturalezaPublicado el 12 de diciembre de 2025, el estudio (actualmente un artículo publicado) realizado por científicos de Scripps Research describe nuevas vacunas candidatas diseñadas para proteger contra múltiples cepas de filovirus. Estas vacunas muestran proteínas de superficie de filovirus en nanopartículas de proteínas autoensamblables (SApNP) diseñadas, lo que ayuda al sistema inmunológico a reconocer y responder mejor al virus. En estudios con ratones, las nanopartículas desencadenaron fuertes respuestas de anticuerpos contra varios filovirus, lo que muestra un camino prometedor hacia una protección más amplia y eficaz para esta peligrosa familia de virus.

Los filovirus requieren mejores soluciones: los brotes han sido devastadores y han provocado tasas de mortalidad extremadamente altas. Durante la última década, he aplicado mi experiencia en física para dominar el diseño de proteínas. Mi objetivo es desarrollar un plan de diseño universal para cada familia importante de virus, de modo que cuando ocurra un nuevo brote, ya tengamos una estrategia lista para usar”.

Jiang Zhu, autor principal, profesor del Departamento de Biología Computacional y Estructural Integrativa, Scripps Research

El esfuerzo de vacuna de próxima generación de Zhu se centra en las glicoproteínas de la superficie viral: las proteínas que los virus utilizan para ingresar a las células y a las que el sistema inmunológico debe apuntar para protegerse. Su equipo utiliza un enfoque llamado “diseño racional basado en estructuras” que examina estas glicoproteínas en detalle, construye versiones estables y bien formadas y las transporta en esferas proteicas con forma de virus (las SAPNP) que desencadenan de manera confiable fuertes respuestas inmunes.

El equipo ya ha aplicado esta plataforma de vacuna a virus como el VIH-1, la hepatitis C, el VRS, el hMPV y la gripe. Los filovirus fueron el siguiente gran desafío.

Los filovirus como el virus del Ébola (EBOV) y el virus de Marburg (MARV) pueden causar fiebre hemorrágica viral con una tasa de mortalidad de hasta el 90%. Durante la epidemia de ébola de 2013-2016 en África occidental, más de 11.000 personas murieron y más de 28.000 resultaron infectadas. Aunque se han aprobado dos vacunas contra el Ébola, ninguna proporciona una protección integral contra toda la familia de los filovirus.

Esto se debe en parte a las glicoproteínas de superficie del filovirus. Estas proteínas son inherentemente inestables y sus regiones vulnerables (epítopos) están ocultas debajo de una gruesa capa de glicanos, formando una "capa de invisibilidad" molecular. En el estado previo a la fusión (antes de que el virus entre en una célula), esta protección dificulta que las células inmunitarias reconozcan el virus. Una vez que el virus se fusiona con una célula, la glicoproteína se pliega nuevamente a una forma posterior a la fusión, lo que complica aún más la defensa inmune.

En 2021, el equipo de Zhu abordó este tema en un estudio publicado encomunicación de la naturalezadonde mapearon en detalle la estructura de la glicoproteína del Ébola y desarrollaron una estrategia para estabilizarla. Al eliminar los segmentos ricos en mucina, crearon una versión más limpia y accesible de la proteína, una que era más fácil de reconocer para el sistema inmunológico y capaz de generar respuestas de anticuerpos más fuertes y útiles.

"Después de resolver el problema del Ébola en 2021, este nuevo trabajo lleva esta teoría más allá y la aplica a especies adicionales de filovirus", explica Zhu.

En el nuevo estudio, los investigadores rediseñaron las glicoproteínas de los filovirus para que permanezcan fijas en su forma previa a la fusión, la forma que el sistema inmunológico necesita para reconocerlas y generar una respuesta contra ellas. Estas proteínas rediseñadas se colocaron luego en la plataforma SAPNP de Zhu, formando partículas esféricas similares a virus recubiertas con muchas copias de los antígenos virales. Las pruebas bioquímicas y estructurales confirmaron que las partículas se ensamblaron correctamente y que las proteínas aparecieron según lo previsto.

Cuando se probaron en ratones, estas vacunas de nanopartículas produjeron fuertes respuestas inmunes, incluidos anticuerpos que podrían reconocer y neutralizar varios filovirus diferentes. Cambios adicionales en los azúcares en la superficie de la proteína revelaron vulnerabilidades conservadas adicionales, lo que sugiere que este enfoque podría, en última instancia, respaldar una vacuna más completa y potencialmente universal contra esta peligrosa familia de virus.

Sobre la base de estos resultados, el equipo de Zhu está ampliando esta estrategia basada en nanopartículas impulsada por estructuras a otros patógenos de alto riesgo, incluidos el virus Lassa y el virus Nipah. También están investigando nuevos métodos para debilitar o eludir el escudo protector de mucina para brindarle al sistema inmunológico un acceso aún mejor a objetivos virales críticos.

"Muchos factores influyen en cómo el sistema inmunológico reconoce un virus y genera una respuesta", añade Zhu. "Capturar el antígeno en su forma de prefusión puede llevarle hasta el 60% del camino. Pero muchos virus, incluidos el VIH y los filovirus, están rodeados por un denso escudo de glucano. Si el sistema inmunológico no puede ver a través de esta protección, ni siquiera la vacuna mejor diseñada proporcionará una protección completa. Superar este 'manto de invisibilidad' es uno de nuestros próximos grandes objetivos".

Además de Zhu, los autores del estudio, “Diseño racional de vacunas contra filovirus de próxima generación que combinan estabilización de glicoproteínas e imágenes de nanopartículas con modificación de glucanos”, incluyen a Yi-Zong Lee, Yi-Nan Zhang, Garrett Ward, Sarah Auclair, Connor DesRoberts, Andrew Ward, Robyn Stanfield, Linling He e Ian Wilson de Scripps Research; Maddy Newby, Joel Allen y Max Crispin de la Universidad de Southampton; y Keegan Braz Gomes de Uvax Bio.

El estudio fue apoyado por Uvax Bio, LLC y los Institutos Nacionales de Salud. Uvax Bio, una empresa de vacunas derivada de Scripps Research, utiliza tecnología de plataforma patentada inventada en el laboratorio de Zhu para desarrollar y comercializar vacunas profilácticas contra diversas enfermedades infecciosas.

Fuentes: