Los científicos luchan por crear una vacuna contra la influenza que proteja a todos

En un mal año, solo un pequeño porcentaje de las personas vacunadas contra la gripe están realmente protegidas. Pero ahora los investigadores están utilizando IA y modelos informáticos para cambiar eso.

En 1962, el premio Nobel McFarlane Burnet abrió la última edición de su libro Historia natural de las enfermedades infecciosas con el tipo de declaración grandiosa que tarde o temprano hará que incluso el inmunólogo más famoso parezca un poco ingenuo.

“A veces parece que escribir sobre enfermedades infecciosas es casi como escribir sobre algo que ha pasado a la historia”, escribió. En ese momento, Burnet tenía razón. Gracias a los regímenes de vacunación generalizados, la viruela, que, según algunas estimaciones, mató a 300 millones solo en el siglo XX, estaba a solo 17 años de la erradicación total. En los últimos 20 años, las vacunas contra la difteria, el tétanos, la poliomielitis y la tos ferina se han convertido en una rutina en muchos países, lo que ha reducido drásticamente la prevalencia de enfermedades mortales que alguna vez estuvieron muy extendidas.

Pero a pesar de toda la bravuconería de Burnet, una infección seguía siendo obstinadamente difícil de controlar mediante la vacunación. Gripe. En los Estados Unidos, la gripe del invierno pasado fue particularmente grave y provocó 80.000 muertes, la temporada más mortífera desde 1976, según una cifra preliminar de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades.

Cuando se trata de la gripe, la vacunación no es garantía de protección. El invierno pasado en el Reino Unido, solo el 15% de las personas que recibieron la vacuna estaban protegidas contra la infección. En años buenos, como la temporada 2015/16, el porcentaje de personas protegidas puede llegar hasta el 52%, pero a menudo la cifra es de alrededor del 40% o menos. Pero ahora los científicos están luchando por rediseñar la vacuna contra la gripe para que puedan proteger a todos en todo momento.

Por el momento, el diseño de las vacunas contra la gripe implica una sorprendente cantidad de suerte. Dos veces al año, la Organización Mundial de la Salud se reúne para decidir qué cepas de gripe estarán protegidas contra la vacuna de ese año. La mezcla resultante, que generalmente protege contra cuatro cepas, tiende a leerse como un cóctel particularmente exótico e inaplicable.

La vacuna contra la gripe de este año, que se completó en febrero para dar a las empresas farmacéuticas tiempo suficiente para producirla y distribuirla, es un buen ejemplo. Cada cepa de la gripe lleva el nombre del lugar donde se identificó por primera vez, y la vacuna de este año protege contra cepas en Michigan, Singapur, Colorado y Phuket, ya que han sido identificadas como algunas de las cepas más comunes en el mundo. El invierno anterior .

Pero pueden pasar muchas cosas entre febrero y octubre, cuando la temporada de gripe en el hemisferio norte comienza a aumentar. Las cepas de gripe más antiguas que quedaron fuera de la vacuna de este año podrían regresar o las cepas aún no identificadas podrían hacerles girar la cabeza. Debido a que cada vacuna en el cóctel de vacunas contra la influenza solo protege contra una cepa de influenza, cuando ocurre cualquiera de estas cosas, la cantidad de personas protegidas por una vacuna comienza a disminuir.

Introducir la vacuna universal contra la gripe. La esperanza es crear una vacuna que permita a las personas inmunizarse contra todas las cepas de la gripe. “El mundo necesita una vacuna universal contra la gripe porque solo causa tantos problemas, tantas muertes, especialmente en los países en desarrollo”, dice Craig Thompson, quien estudia la evolución de las enfermedades infecciosas en la Universidad de Oxford.

Nuestras vacunas actuales contra la gripe funcionan haciendo que nuestro sistema inmunológico responda a una proteína muy específica incrustada en la superficie de cada célula con el virus de la gripe. Nuestro sistema inmunológico reconoce estas proteínas, llamadas epítopos, y produce anticuerpos para aclarar la infección. Las vacunas contienen versiones inactivadas del virus para que el sistema inmunológico pueda recordar cómo se ven esos epítopos, y la próxima vez que se encuentre con el virus, puede producir rápidamente esos anticuerpos antes de que usted se enferme.

El problema es que solo una de estas proteínas de superficie se presenta en 18 variedades diferentes, cada una de las cuales provoca un tipo de respuesta inmune ligeramente diferente. Por lo tanto, cada vacuna debe adaptarse a las variedades específicas de influenza que la OMS espera circular en esa temporada. Simplemente no es posible envolver la resistencia a todas las cepas posibles en una sola vacuna contra la gripe, utilizando nuestra forma actual de crear vacunas.

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Thompson cree que puede haber otra forma de resolver este problema. Como cualquier especie, las cepas de gripe evolucionan con el tiempo, y debido a que los seres humanos son relativamente buenos para ganar inmunidad a una cepa de gripe en particular, estos virus evolucionan lo suficientemente rápido como para seguir siendo infecciosos. “Es inteligente en el sentido de que puede robar la inmunidad de una población”, dice Thompson. Pero la gente no ha podido predecir cómo evolucionará, o capturar esta variabilidad en la vacuna antes.

Al ejecutar modelos matemáticos que examinan cómo evolucionan las cepas históricas de la gripe con el tiempo, Thompson y sus colegas encontraron que la gripe cambia de una manera predecible, con cada virus de la gripe y las proteínas que contiene, pasando por las mismas cuatro etapas de evolución. cada diez años más o menos. Esto reduce el número de variaciones a las que se pueden dirigir las vacunas de 18 a cuatro.

Y cuatro cepas son lo suficientemente pequeñas como para recolectarse en una o dos vacunas contra la influenza, dice Thompson. “Entonces tendrías inmunidad de por vida hasta veinte años, que es ahora la forma en que seguimos”, dice. Aunque Thompson y su equipo ya completaron sus estudios iniciales en ratones, están comenzando el proceso de desarrollar esta nueva técnica en una vacuna completa contra la influenza para ser probada en humanos.

Otra empresa de Oxford llamada Vaccitech espera crear una vacuna universal dirigida a las proteínas del virus de la gripe. Tras una ronda de financiación de 20 millones de libras esterlinas liderada por Google Ventures, la empresa se acerca al final de un proceso de dos años con 2.000 participantes.

Pero otros investigadores creen que, en lugar de comenzar por mirar las vacunas, deberíamos pensar en nuestra estructura biológica para descubrir por qué las vacunas protegen a algunas personas y no a otras. “¿Cómo usamos la tecnología para darnos cuenta de cuán diferentes somos como individuos y luego usamos el conocimiento sobre esta diferencia para hacer que estas vacunas sean más específicas y efectivas?” dice Niven Narain, cofundador y director ejecutivo de Berg, una compañía farmacéutica con sede en Boston que utiliza IA para desarrollar nuevos medicamentos.

“Tienes que entender fundamentalmente la biología de una población antes de poder involucrarte en este tipo de proyectos”, dice. Junto con la compañía farmacéutica francesa Sanofi, Berg usa IA para comparar a las personas que estaban protegidas contra la gripe por las vacunas con las que no lo estaban. Narain cree que al estudiar los biomarcadores específicamente en individuos, es posible que podamos adaptar la vacuna a ciertas poblaciones.

Narain compara los perfiles de inmunidad con los grupos sanguíneos. “Básicamente, todos tendríamos algún tipo de inmunidad y, en función de su inmunidad, podría recibir la vacuna a, en comparación con la vacuna bo c”, dice. Ya está tratando de averiguar si la presencia de ciertas proteínas en el torrente sanguíneo se correlaciona con el éxito de la vacuna y si esto podría ser suficiente para influir en la vacuna que alguien podría recibir.

“La IA no vendrá y resolverá los problemas del mundo. Nos ayudará a mejorar, nos ayudará a ser más específicos y precisos, nos guiará a áreas de la biología de las que no hemos aprendido hasta ahora ”, dice Narain. Espera que, al analizar la biología humana y el virus de la gripe, podamos encontrar nuevas formas de ajustar las vacunas para hacerlas más efectivas.

Aunque sus metodologías difieren abruptamente, Thompson y Narain están de acuerdo en una cosa: algo debe cambiar con nuestras vacunas actuales contra la influenza. Con una cobertura de vacunas tan variable, el espectro de una devastadora epidemia de gripe, como la gripe española que mató a hasta 100 millones de personas entre 1918 y 1920, está aumentando. “Este es el mayor riesgo para la población humana en este momento”, dice Narain.

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