El brote de una pandemia como la del COVID-19 ha provocado la imperante necesidad de desarrollar nuevas vacunas eficaces y seguras y, además, de poder hacerlo en un tiempo récord. Las herramientas de la Biología Sintética y el enfoque de bioingeniería permiten presentar candidatos a vacunas más rápidamente y con mayor funcionalidad potencial que los enfoques clásicos, que implican la creación de una forma debilitada o neutralizada del virus para la generación de anticuerpos.
En una de las estrategias basadas en Biología Sintética para la creación de vacunas contra COVID-19, los investigadores están diseñando nanopartículas de proteínas que se autoensamblan, recubiertas con proteínas virales (los antígenos). Estas nanopartículas son más pequeñas que una hormiga, un punto escrito, un grano de sal, de arena, e incluso más pequeñas que el diámetro de un alfiler.
Se empieza con la nanopartícula, su forma y composición será tal que los bloques de partículas de proteínas, como piezas de Lego, no solo se autoensamblen de forma espontánea, sino que se mantengan pegadas. Además, que se conviertan en algo que pueda “exhibir” los antígenos virales de tal manera que el sistema inmunitario responda con fuerza ante ellos.
El paso siguiente es tomar el ADN, hecho en el laboratorio, y que codifica para la proteína diseñada, insertarlo en la bacteria E. coli, y esperar a que se haga el trabajo siguiendo las instrucciones genéticas para manufacturarla, como una pequeña, viva, línea de ensamblaje. Cuando se extraen las proteínas de la bacteria, se purifican y se mezclan en un tubo de ensayo. Las proteínas se autoensamblan espontáneamente en la nanopartícula hecha a la medida. Estas nanopartículas recubiertas por proteínas virales provocaran la respuesta de sistema inmunitario que generará anticuerpos contra el virus real.
Hacer que una nanopartícula sea el componente esencial para una vacuna logra un sinnúmero de cosas útiles. Se reduce o elimina la necesidad del coadyuvante, el ingrediente que aumenta la respuesta inmune, pues la nanopartícula es suficiente por sí sola. Pegarle antígenos a ella vuelve al pequeñísimo sistema resultante tolerante al calor, volviendo innecesaria la refrigeración, un asunto crítico para volverlas asequibles a los países cálidos y pobres. Y como las nanopartículas pueden ser recubiertas con antígenos venidos de diversos virus, la vacuna resultante podría proporcionar inmunidad a múltiples cepas del virus a la vez. Como con cualquier vacuna, sin embargo, tendrán que ser probadas como efectivas en ensayos con humanos, algo nunca asegurado