The live attenuated DGAT1-knockout whole-cell Toxoplasma vaccine confers protective immunity against acute and chronic toxoplasmosis
El estudio demuestra que una cepa de la vacuna de *Toxoplasma gondii* viva atenuada que carece de la enzima DGAT1 es segura, induce una robusta inmunidad mixta Th1/Th2 y confiere una protección completa y duradera contra la toxoplasmosis aguda tipo I y la toxoplasmosis crónica tipo II en ratones.
Artículo original bajo licencia CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Esta es una explicación generada por IA de un preprint que no ha sido revisado por pares. No es consejo médico. No tome decisiones de salud basándose en este contenido. Leer descargo de responsabilidad completo
Toxoplasma gondii es un parásito microscópico que vive dentro de las células de animales de sangre caliente, incluidos los humanos. Es una de las infecciones más comunes de la Tierra, con aproximadamente una de cada tres personas portándolo silenciosamente en sus cuerpos. Si bien el parásito no suele causar síntomas en personas sanas, puede ser devastador para aquellos con sistemas inmunológicos debilitados o para un feto si una mujer embarazada se infecta. El parásito sobrevive robando nutrientes a su huésped, particularmente ácidos grasos, los cuales almacena en diminutos sacos llenos de aceite llamados gotas lipídicas. Estas gotas actúan como una despensa, permitiendo al parásito acaparar energía y protegerse de los efectos tóxicos de tener demasiada grasa flotando alrededor de sus células. Durante décadas, los científicos han sabido que bloquear la capacidad del parásito para crear estos sacos de almacenamiento ralentiza su crecimiento, pero la creación de una vacuna segura ha seguido siendo un desafío difícil debido a que el parásito es muy hábil para esconderse y cambiar.
Un equipo de investigadores de la Universidad Johns Hopkins y de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU. (FDA) ha desarrollado ahora un nuevo enfoque mediante la alteración genética del parásito para despojarlo de su capacidad de almacenar grasa. Se centraron en una enzima específica, una proteína máquina dentro del parásito llamada DGK1, que es responsable de empaquetar los ácidos grasos en esas gotas lipídicas protectoras. Utilizando herramientas de edición genética precisas, los científicos eliminaron el gen que produce esta enzima de una cepa altamente peligrosa del parásito. Sin esta enzima, el parásito no puede almacenar su exceso de grasa. En su lugar, la grasa se acumula dentro de la célula, volviéndose tóxica y provocando que el parásito crezca muy lentamente, pierda su forma y eventualmente muera. Los investigadores descubrieron que esta versión debilitada del parásito, que crearon en el laboratorio, es completamente inofensiva para los ratones, incluso para aquellos con sistemas inmunológicos muy débiles. No los enferma ni los mata, incluso cuando se inyectan grandes cantidades de los parásitos alterados en sus cuerpos.
El equipo probó luego si este parásito inofensivo y carente de grasa podía enseñar al sistema inmunológico a combatir la versión real y peligrosa. Inyectaron a los ratones la cepa debilitada y esperaron a ver qué sucedía. Los ratones no se enfermaron, pero sus sistemas inmunológicos despertaron y aprendieron a reconocer al parásito. Durante los siguientes seis meses, los ratones vacunados produjeron altos niveles de anticuerpos protectores y desarrollaron un fuerte ejército de células de memoria, que son los guardias de largo plazo del sistema inmunológico. Cuando los investigadores desafiaron posteriormente a estos ratones vacunados con una dosis letal del parásito salvaje y peligroso, los animales vacunados permanecieron sanos. No perdieron peso, no se enfermaron y sobrevivieron. Por el contrario, los ratones que no habían recibido la vacuna se enfermaron críticamente y murieron en pocos días. La protección fue tan fuerte que funcionó contra dos tipos diferentes de parásitos: el tipo de rápido crecimiento que causa enfermedades agudas, y el tipo de crecimiento lento que forma quistes en el cerebro y los músculos, que es la forma que causa la infección crónica y de por vida.
Para entender exactamente cómo funcionó esta protección, los científicos eliminaron partes específicas del sistema inmunológico de los ratones vacunados para ver cuáles eran esenciales. Descubrieron que la protección dependía en gran medida de una molécula de señalización específica llamada interferón gamma, que actúa como una alarma general para el sistema inmunológico. También descubrieron que un tipo específico de glóbulo blanco, la célula T CD8, era crucial para controlar la infección. Sorprendentemente, aunque estas células eran vitales, los ratones no necesitaban sus células T CD4 para sobrevivir al ataque inicial, lo que sugiere que la vacuna desencadena una defensa muy directa y eficiente. Sin embargo, el estudio sí mostró que las células B, que son responsables de producir anticuerpos, eran necesarias para que la vacuna funcionara plenamente. Los ratones sin células B podían sobrevivir un poco más que los ratones no vacunados, pero no podían detener la infección por completo. Esto indica que la vacuna funciona mejor cuando puede generar tanto un ejército celular como un suministro de anticuerpos.
Los investigadores también observaron que la cantidad de parásito debilitado utilizado para la vacunación influía en el tipo de respuesta inmunitaria que los ratones desarrollaban. Una dosis más pequeña tendía a desencadenar una respuesta enfocada en la defensa celular, mientras que una dosis más grande creaba una mezcla de defensas celulares y basadas en anticuerpos. Independientemente de la dosis, la protección duró al menos seis meses, y el sistema inmunológico permaneció listo para combatir al paráito incluso después de ese tiempo. El estudio confirma que el parásito debilitado no revierte a una forma peligrosa, una preocupación de seguridad importante con las vacunas vivas anteriores. Debido a que el parásito no puede almacenar grasa, está fundamentalmente roto y no puede sobrevivir lo suficiente como para causar enfermedad o formar los quistes que conducen a la infección crónica. Esto lo convierte en un candidato prometedor para una vacuna que podría proteger tanto a humanos como a animales de granja de la toxoplasmosis, deteniendo potencialmente la propagación de la enfermedad desde su origen y previniendo las complicaciones graves que surgen de la infección durante el embarazo o en individuos inmunocomprometidos.
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