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Prometedor método de vacunación contra las infecciones de tracto urinario recurrentes

Eurekalert · 01 diciembre 2021

Investigadores de la Universidad de Texas en Dallas (Estados Unidos) están estudiando el uso de vacunas de células enteras para luchar contra las infecciones del tracto urinario (ITU), como parte de un esfuerzo por abordar el problema cada vez más grave de las bacterias resistentes a los antibióticos.

Nicole De Nisc y Jeremiah Gassensmith han utilizado marcos metal-orgánicos (MOF) para encapsular e inactivar células bacterianas enteras con el fin de crear un depósito que permita que las vacunas duren más tiempo en el organismo.

El estudio resultante, publicado en ACS Nano, muestra en ratones que este método produjo una producción de anticuerpos sustancialmente mayor y tasas de supervivencia significativamente más altas en comparación con los métodos estándar de preparación de vacunas de células enteras.

"Se está explorando la vacunación como vía terapéutica para las infecciones urinarias recurrentes porque los antibióticos ya no funcionan -señala De Nisco-. Los pacientes están perdiendo sus vejigas para salvar sus vidas porque las bacterias no pueden ser eliminadas por los antibióticos o por una alergia extrema a los antibióticos, que es más común en la población de mayor edad de lo que la gente puede creer".

Según De Nisco, las ITU recurrentes se consideran principalmente un problema de salud de la mujer y, aunque son frecuentes sobre todo en las mujeres posmenopáusicas, es algo de lo que muchas mujeres no hablan.

"Cada infección posterior es más difícil de tratar -afirma la investigadora-. Aunque se eliminen las bacterias de la vejiga, las poblaciones persisten en otros lugares y suelen hacerse resistentes al antibiótico utilizado. Cuando los pacientes acumulan resistencias a los antibióticos, acaban por quedarse sin opciones".

Según los investigadores, elaborar vacunas contra bacterias patógenas es intrínsecamente difícil porque las bacterias son mucho más grandes y complejas que los virus. La selección de los componentes biológicos que se utilizan para crear antígenos ha sido un gran reto. En consecuencia, es preferible utilizar toda la célula a elegir solo un trozo de una bacteria, indica Gassensmith.

Sin embargo, el enfoque de la célula completa tiene sus propios problemas. "Las vacunas que utilizan bacterias muertas en su totalidad no han tenido éxito porque las células no suelen durar lo suficiente en el cuerpo como para producir respuestas inmunitarias duraderas a largo plazo –explica-. Esa es la razón de nuestro depósito de antígenos MOF, ya que permite que un patógeno intacto y muerto exista en el tejido durante más tiempo, como si se tratara de una infección, para desencadenar una respuesta del sistema inmunitario a gran escala."

El MOF que desarrolló el equipo de Gassensmith encapsula e inmoviliza una célula bacteriana individual en una matriz polimérica cristalina que no sólo mata a la bacteria, sino que también preserva y estabiliza la célula muerta frente a las altas temperaturas, la humedad y los disolventes orgánicos.

En sus experimentos, utilizaron una cepa de Escherichia coli. No existen vacunas contra ninguna cepa patógena de esta bacteria. La E. coli uropatógena causa alrededor del 80 por ciento de todas las infecciones urinarias adquiridas en la comunidad.

"Cuando inoculamos a los ratones con una inyección letal de la bacteria, después de vacunarlos, casi todos los animales sobrevivieron, lo que supone un rendimiento mucho mejor que con los enfoques tradicionales de la vacuna -apunta Gassensmith-. Este resultado se repitió varias veces, y estamos bastante impresionados por su fiabilidad".

Aunque el método aún no se ha ensayado en humanos, De Nisco comenta que tiene el potencial de ayudar a millones de pacientes. "Este estudio sobre la infección de las vías urinarias es una prueba de concepto de que las vacunas de células enteras son más eficaces en este modelo extremo de sepsis letal –manifiesta-. Demostrar que esto funciona contra la ITU recurrente sería un avance importante".

Más allá de la ITU recurrente o la urosepsis, los investigadores creen que el método de depósito de antígenos podría aplicarse ampliamente a las infecciones bacterianas, incluidas la endocarditis y la tuberculosis.

"Estamos trabajando para trasladar este enfoque a la tuberculosis, que es un organismo muy diferente, pero que, al igual que la E. coli uropatógena, cuando entra en el tejido, se queda y se repite -comenta Gassensmith-. Requiere una nueva forma de pensar sobre cómo deben funcionar las vacunas".

"La tecnología de las vacunas tiene unos dos siglos de antigüedad y ha evolucionado sorprendentemente poco. Esperamos que nuestra plataforma pueda abrir el uso de patógenos existentes y bien estudiados para crear respuestas inmunitarias más dirigidas y diseñadas", concluyen los autores.

Referencia: ACS Nano. 2021;10.1021/acsnano.1c03092. doi:10.1021/acsnano.1c03092

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