Staphylococcus aureus (SA) es una infección bacteriana muy extendida, y aproximadamente el 30% de las personas albergan colonias de S. aureus en sus cavidades nasales. Aunque generalmente es inofensivo, Staphylococcus aureus es una causa importante de infecciones adquiridas en hospitales y en la comunidad. El desarrollo de vacunas contra SA tiene un gran potencial para transformar la salud pública. Sin embargo, a pesar de los resultados prometedores de los estudios preclínicos con ratones, históricamente todas las vacunas candidatas contra SA no han tenido éxito en los ensayos clínicos.
Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego proporcionaron recientemente una explicación para esta discrepancia.
En un nuevo estudio publicado recientemente en Cell Reports Medicine, probaron una nueva hipótesis: las bacterias SA engañan al cuerpo para que libere anticuerpos no protectores cuando colonizan o infectan a los humanos por primera vez. Cuando el organismo se vacuna posteriormente, estos anticuerpos no protectores se recuperan preferentemente, lo que hace que la vacuna sea ineficaz.
SA tiene una relación única con los humanos. Si bien puede causar muchas complicaciones de salud peligrosas, incluidas infecciones de heridas y del torrente sanguíneo, esta bacteria también es una parte normal de un microbioma humano sano y vive cómodamente en la cavidad nasal y la piel.
"SA ha estado con los humanos durante tanto tiempo que ha aprendido a actuar como patógeno comensal y mortal", dijo el autor principal George Liu, MD, profesor del Departamento de Pediatría de la Facultad de Medicina de UC San Diego. "Si queremos desarrollar una vacuna eficaz contra la SA, debemos comprender y superar las estrategias que utiliza para mantener este estilo de vida".
Hallazgos e implicaciones de la investigación.
El sistema inmunológico libera anticuerpos protectores en respuesta a moléculas (llamadas antígenos) que considera extrañas. Estos anticuerpos se almacenan en la memoria del sistema inmunitario, por lo que la próxima vez que el sistema inmunitario encuentre el mismo antígeno, generalmente recordará la respuesta inmunitaria anterior en lugar de lanzar un nuevo ataque.
"Este es un sistema eficaz que puede conferir protección a largo plazo contra patógenos, pero sólo funciona si la respuesta inmune inicial al patógeno es realmente protectora", dijo el coautor J.R. Caldera, Ph.D., quien completó su investigación doctoral en el laboratorio de Liu. "Lo que hace que SA sea única es que las propias bacterias tienen formas de evadir el sistema inmunológico desde el momento en que nos encuentran, y la vacunación sólo refuerza estas estrategias de evasión".
Aunque las vacunas SA han fracasado unilateralmente en los ensayos clínicos, generalmente funcionan bien en estudios preclínicos en ratones. Para descubrir por qué, los investigadores recolectaron suero de voluntarios sanos, cuantificaron y purificaron los anticuerpos anti-SA en las muestras. Luego transfirieron estos anticuerpos a ratones para explorar sus propios efectos protectores contra SA y cómo afectaron la eficacia de varias vacunas candidatas a SA clínicamente probadas.
Los investigadores descubrieron que las vacunas eran ineficaces contra ratones inyectados con anticuerpos humanos anti-SA y ratones previamente expuestos a SA. Sin embargo, en ratones que nunca habían estado expuestos a SA o anticuerpos humanos, la vacuna funcionó. A diferencia de estudios anteriores con ratones sobre la vacuna SA, los resultados de los investigadores son consistentes con los fracasos de los ensayos clínicos, lo que sugiere que su modelo experimental puede ayudar a predecir el éxito de las vacunas SA en estudios preclínicos con ratones.
Desafíos y direcciones futuras para el desarrollo de vacunas
Además, descubrieron que anticuerpos específicos eran responsables de los efectos que observaron. Los anticuerpos que atacan la pared celular de la bacteria SA, en la que se basan la mayoría de las vacunas SA actuales, no protegieron a los ratones de la infección por SA. Por el contrario, los anticuerpos dirigidos contra las toxinas producidas por SA las neutralizaron con éxito.
"Un patógeno puede tener muchos antígenos diferentes a los que responde el sistema inmunológico, pero existe una jerarquía de qué antígenos son dominantes", dijo el coautor primero, el Dr. Chih Ming Tsai, científico del proyecto en el laboratorio de Liu. "La mayoría de las vacunas se basan en antígenos dominantes para provocar la respuesta inmune más fuerte. Pero nuestros resultados muestran que para SA, las reglas son diferentes y sería más beneficioso apuntar a los llamados antígenos subdominantes, que provocan respuestas inmunes débiles al principio".
Además de explorar la posibilidad de que futuras vacunas SA se dirijan a los neoantígenos, los investigadores también están interesados en explorar una pregunta más profunda: ¿por qué las respuestas inmunes naturales de los humanos a esta bacteria son tan ineficaces en primer lugar?
"De alguna manera, SA es capaz de engañar a nuestro sistema inmunológico, y descubrir cómo engaña a nuestro sistema inmunológico nos ayudará a mejorar las vacunas SA existentes y desarrollar otras nuevas", dijo Liu. "En términos más generales, estos hallazgos sugieren una forma completamente nueva de reevaluar las vacunas fallidas, con implicaciones que pueden extenderse mucho más allá de esta bacteria".
Fuente compilada: ScitechDaily