Células B del sistema inmunitario editadas con CRISPR producen anticuerpos contra virus difíciles de tratar.

Resumen del artículo publicado por Katarina Zimmer en The Scientst, el 17 de mayo de 2019 (imagen © ISTOCK.COM, Christoph Burgstedt)

Un nuevo estudio en ratones demuestra que las células de B se pueden modificar genéticamente para defenderse de infecciones contra el virus sincitial respiratorio (RSV).

Las vacunas previenen millones de muertes al año y han llevado a algunas enfermedades al borde de su erradicación. Con todo, se ha demostrado altamente desafiador, si no imposible, desarrollar vacunas eficaces contra un número de virus.

A pesar de décadas de la investigación, no hay vacuna aprobada que ofrezca la protección a largo plazo contra la gripe, el virus de Epstein-Barr (EBV), o el virus sincitial respiratorio (RSV), un patógeno extenso que causa infecciones en la zona respiratoria. Para el RSV, por ejemplo, los moños de mayor riesgo reciben inyecciones mensuales de anticuerpos sintéticos producidos para protegerlos a corto plazo.

Estos últimos años, varios grupos de investigadores han explorado un nuevo acercamiento: Tomar células B generadoras de anticuerpos del sistema inmune y usar CRISPR para dirigirlas a expresar los anticuerpos contra los virus recalcitrantes en masa y bajo demanda en caso de una infección.

El último grupo que lo ha hechi ha modificado con éxito las células B del ser humano y del ratón para expresar los anticuerpos que apuntaban el VIH, EBV, gripe, y RSV. Los investigadores también demuestran que las células B dirigidas protegen contra el RSV en un modelo de la infección en ratón. Los resultados se publicaron en Science Immunology el 17 de mayo de 2019.

Utilizaron una estrategia de CRISPR para insertar ADN de codificación de anticuerpo en un región corta de los genes del anticuerpo de las células de B primarias del ser humano.

Los investigadores diseñaron la inserción de modo que la expresión de la proteína nueva del anticuerpo sería regulada por promotores de las propias células, permitiendo su producción -cuando se activan por los antígenos virales. Entonces observaron que muchas de las células B expresan los anticuerpos en sus superficies, así como los secretan.

Una vez que los investigadores confirmaran que una porción razonable de las células de B dirigidas expresó realmente los anticuerpos nuevos, investigaron si las células podrían proteger contra la infección viral en ratones. Repitieron el proceso para las células de B de ratón, llevándolas a expresar con éxito los anticuerpos contra RSV en roedores.

Los ratones inmuno-deficientes eran capaces de prevenir la infección de RSV hasta tanto como 82 días después de recibir las células B modificadas.

Seis días después, aparecieron en su suero los anticuerpos RSV-específicos, mientras que no ocurrió en ninguno de los ratones control. Algunos de los animales entonces recibieron una dosis intranasal de RSV. Después de cinco días, los científicos no detectaron apenas ninguna concentración de RSV en los pulmones de los ratones, que tenían las células de B modificadas en su sangre, mientras que descubrieron altas concentraciones del virus en los roedores control que no habían recibido las células.

Para investigar si las células de B dirigidas pudieron ofrecer la protección en tal situación, el equipo volvió a los ratones mutantes que carecen de células T y B. Después de que infundieran las células modificadas en los roedores, encontraron que, asombrosamente, los anticuerpos RSV-específicos aparecían en la sangre por más largo tiempo en estos ratones comparados en con los animales wildtype (no utantes). De hecho, los ratones inmuno-deficientes eran capaces de prevenir la infección de RSV tan tarde como 82 días después de recibir las células B modificadas.

En suconjunto, el acercamiento del equipo de Taylor es similar a otro de otros estudios recientes, tales como uno de eLife y otro publicado en Journal of Experimental Medicine, que empleó CRISPR para crear células B que expresan los anticuerpos para neutralizar el VIH, con algunas modificaciones en el método de ingeniería genética.

Los anticuerpos se sintetizan a partir de dos genes, uno para la cadena pesada y otro para la cadena ligera. Traducidas por separado las proteínas, se unen después para formar el anticuerpo final. El desafío de editar estos genes es que puede quedar alterada la capacidad de fusión de las cadenas, dando lugar a anticuerpos híbridos que, en algunos casos, podían causar reacciones autoinmunes. El equiò de Taylor soslayó esto ligando físicamente el ADN que codificaba las cadenas pesadas y las cadenas ligeras juntas, e insertando esto en un solo corte de CRISPR. (Otros grupos han ideado otras estrategias para conseguir la edición).

No obstante, “se necesita ampliar la duración de la expresión del anticuerpo. También. realzar la comprensión de las condiciones del implante de las células B.

Referencia

H.F. Moffett et al., “B cells engineered to express pathogen-specific antibodies protect against infection,” Science Immunology, eaax0644, 2019.