Un estudio de Fiocruz (Fundación Oswaldo Cruz) amplia el conocimiento sobre la respuesta inmunológica en el COVID-19. Analizando muestras de pacientes hospitalizados debido a la enfermedad, incluso personas que conviven con el VIH, la investigación observó una asociación entre la producción precoz de anticuerpos neutralizantes y el menor tiempo de hospitalización por la enfermedad. 

“Los anticuerpos neutralizantes son capaces de impedir que el SARS-CoV-2 infecte las células. Nuestro estudio sugiere que aquellos individuos con una rápida producción de esos anticuerpos desarrollan condiciones menos graves”, afirma la investigadora del Laboratorio de Sida e Inmunología Molecular del Instituto Oswaldo Cruz (IOC/Fiocruz) y coordinadora del estudio, Dalziza de Almeida.

La investigación fue liderada por IOC/Fiocruz en colaboración con el Instituto Nacional de Infectología Evandro Chagas (INI/Fiocruz). En IOC/Fiocruz, los Laboratorios de Sida e Inmunología Molecular y de Genómica Funcional y Bioinformática han participado de la investigación. Los resultados se publicaron en la revista científica internacional Microbiology Spectrum.

Para dosificar los anticuerpos neutralizantes, el estudio aplicó una metodología innovadora, llamada ensayo basado en pseudovirus. La técnica se estandarizó a partir de una plataforma implantada para el estudio del VIH. En comparación con el método estándar (la prueba de neutralización por reducción de placas, conocida por su sigla en inglés PRNT), el ensayo basado en pseudovirus entrega resultados más rápidos y precisos.

Además, él no representa un riesgo de infección para los investigadores, lo que permite realizar los experimentos em laboratorio con el nivel mínimo de bioseguridad, llamado NB1. Como involucra la manipulación del SARS-CoV-2, la PRNT necesita ocurrir en un laboratorio con nivel de bioseguridad 3 (NB3), debido al alto riesgo para la salud de los profesionales.

“Esa metodología facilita el desarrollo de estudios sobre la respuesta inmunológica, lo que es importante para comprender los mecanismos de defensa contra los agentes infecciosos y puede auxiliar en la definición de los correlatos de protección vacunal con mayor reproducibilidad. Reducir las dificultades es uno de los objetivos de la innovación”, explica Dalziza.

Los correlatos de protección vacunal son marcadores inmunológicos que pueden dosificarse en la sangre como indicadores de la protección conferida por la vacuna. Frecuentemente, anticuerpos neutralizantes se consideran como correlatos de protección vacunal.

El proyecto, incluso la implantación de la metodología, fue financiado por el Programa Inova Fiocruz y por la Fundación Carlos Chagas Filho de Amparo a la Investigación de Rio de Janeiro (Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Rio de Janeiro – Faperj). Él también contó con el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud de los Estados Unidos, a través del Programa de Reactivos para VIH/Sida.

Recuperación más rápida

El estudio caracterizó la producción de anticuerpos neutralizantes en 103 pacientes que han sido hospitalizados con COVID-19 entre junio de 2020 y mayo de 2021, cuando todavía no habían sido vacunados. 

Los análisis apuntaron que la mayoría de los individuos, el 88%, presentaba anticuerpos neutralizantes en la sangre en el momento de la internación, indicando una respuesta inmune robusta. Por otra parte, un 12% presentaba un nivel de anticuerpos inferior al mínimo detectable en la prueba.

En promedio, los pacientes con anticuerpos indetectables permanecieron 27 días internados, en comparación con los 14 días de aquellos con una respuesta inmune robusta. En total, se registraron 34 muertes durante el estudio. Entre los pacientes que fallecieron, el promedio de titulación de anticuerpos fue un 40% menor que el observado entre aquellos que lograron recuperarse del COVID-19.

“El tiempo parece ser muy importante para la efectividad de la respuesta inmune. Entre los pacientes que murieron, observamos un aumento de la producción de anticuerpos tras 14 días de internación, pero eso no fue suficiente para detener la progresión de la enfermedad”, observa Dalziza.

El promedio de titulación de anticuerpos neutralizantes fue semejante entre los individuos positivos y negativos para VIH. Ninguno de los pacientes había cuadro de Sida – cuando el virus perjudica el funcionamiento del sistema inmunológico a punto de sucumbir a otras enfermedades. La mayor parte de ellos ya realizaba terapia para VIH, y algunos habían identificado la infección recientemente.

“Evaluamos la presencia de anticuerpos para VIH y SARS-CoV-2 en el suero de esos pacientes y vimos que ellos logran mantener la producción de anticuerpos para los dos virus”, resalta Dalziza, añadiendo que una de las preguntas de la investigación era si la coinfección podría estar asociada a cuadros de mayor gravedad en el COVID-19.

“En nuestro estudio, observamos que los pacientes con VIH eran más jóvenes que los demás pacientes internados por COVID-19. Eso corrobora la idea de que la infección por el VIH puede provocar un envejecimiento del sistema inmunológico, aumentando el riesgo de agravamiento de la enfermedad”, agrega la investigadora.

Plataforma para evaluar anticuerpos neutralizantes

Los pseudovirus podrían describirse como virus huecos, pues presentan la estructura externa de un virus, llamada envoltura, sin el material genético viral funcional en su interior. Esas partículas son capaces de infectar células, pero no pueden replicarse, ya que no poseen el genoma completo. Por ese motivo, ellas no presentan riesgo de infección para los investigadores y no necesitan manipularse en un laboratorio con alto nivel de bioseguridad, como ocurre con el virus SARS-CoV-2.

Los pseudovirus también cargan un gen que es activado después de la infección, y produce una proteína que emite fotones de luz cuando oxidada, lo que permite detectar su presencia y cuantificar la infección con un equipo de lector de luminiscencia. 

Esa característica es ventajosa para detectar y cuantificar anticuerpos neutralizantes en ensayos de laboratorio. Cuanto más anticuerpo neutralizante haya en el suero de un paciente, menos partículas de pseudovirus serán capaces de infectar un cultivo celular, lo que podrá medirse por la cantidad de luminiscencia emitida. “El ensayo con pseudovirus es muy fiable para la titulación de anticuerpos y entrega el resultado en 48 horas”, destaca Dalziza.

Para producir pseudovirus, los investigadores utilizan técnicas de ingeniería genética. Ciertos tramos del código genético viral son insertados en células, que funcionan como fábricas, produciendo proteínas virales y montando las partículas de pseudovirus.

Es una técnica compleja, que fue introducida en el Laboratorio de Sida e Inmunología Molecular de IOC/Fiocruz para estudios sobre el VIH a partir de 2012. El proyecto ha sido coordinado por la investigadora Vera Bongertz, bioquímica que integró el equipo responsable del primer aislamiento del virus VIH en Brasil, en 1987.

Para adaptar la metodología para el SARS-CoV-2, los científicos utilizaron la plataforma ya establecida, construyendo una partícula híbrida: un pseudovirus con envoltura semejante a la del VIH, pero con presencia de la proteína Spike del coronavirus, conocida como proteína S.

“La proteína S es la responsable de la entrada del coronavirus en las células. Con un pseudovirus que presenta esa molécula, podemos detectar anticuerpos que son capaces de unirse al SARS-CoV-2 e impedir la infección”, explica Dalziza, que ya había trabajado en la implantación de la metodología para el VIH y estandarizó la técnica para el coronavirus en el IOC.

Con la técnica implantada, los investigadores han realizado otras investigaciones, incluso análisis sobre la producción de anticuerpos desencadenada por las vacunas del COVID-19 y la respuesta inmune contra variantes del coronavirus. “Ese trabajo resulta de la política de innovación del Instituto Oswaldo Cruz y de la cooperación científica”, afirmó Dalziza, enfatizando la asociación con los profesionales del Centro Hospitalario COVID-19 y el equipo del estudio Recover-SUS, coordinado por la investigadora Beatriz Grinsztejn, de INI/Fiocruz. “Estamos abiertos a nuevos proyectos y colaboraciones en investigaciones que involucran la respuesta de anticuerpos neutralizantes”, añadió ella.

Fuente: Agencia Fiocruz de Noticias (Agência Fiocruz de Notícias - AFN).