Investigadores que utilizan inteligencia artificial han identificado una proteína de superficie en el virus de la viruela símica que provoca anticuerpos neutralizantes potentes en ratones. La proteína, llamada OPG153, podría formar la base de vacunas y terapias con anticuerpos más simples contra la mpox y también podría informar contramedidas futuras contra la viruela, según un estudio en Science Translational Medicine.
Un equipo internacional de científicos ha reportado un potencial nuevo punto débil en el virus de la viruela símica (MPXV), utilizando inteligencia artificial para destacar una proteína de superficie poco estudiada, OPG153, como un prometedor objetivo para vacunas y fármacos.
En un trabajo publicado en Science Translational Medicine, los investigadores muestran que OPG153 es blanco de potentes anticuerpos neutralizantes aislados de personas que se habían recuperado de mpox o que habían sido vacunadas contra poxvirus relacionados. El estudio encontró que usar esta proteína como componente de vacuna en ratones desencadenó una fuerte respuesta de anticuerpos neutralizantes, sugiriendo una forma más enfocada de diseñar vacunas y terapias con anticuerpos futuras.
La investigación se basa en el brote global de mpox de 2022, que se extendió a múltiples países e infectó a más de 150.000 personas, causando casi 500 muertes y síntomas que incluyen enfermedad similar a la gripe, erupciones y lesiones. Los niños, mujeres embarazadas y personas con sistemas inmunes comprometidos han sido identificados como de mayor riesgo para enfermedad grave. Durante ese brote, las autoridades sanitarias dependieron en gran medida de vacunas contra la viruela, que se basan en virus completos debilitados y pueden ser costosos y complejos de fabricar.
"A diferencia de una vacuna de virus completo que es grande y complicada de producir, nuestra innovación es solo una sola proteína que es fácil de hacer", dijo Jason McLellan, profesor de biosciencias moleculares en The University of Texas at Austin y coautor principal del estudio, en un comunicado emitido por la universidad.
Los coautores principales Rino Rappuoli y Emanuele Andreano de la Fondazione Biotecnopolo di Siena en Italia identificaron 12 anticuerpos monoclonales que neutralizan MPXV analizando sangre de personas que habían sido infectadas o vacunadas. Para determinar qué componentes virales reconocían esos anticuerpos entre aproximadamente 35 proteínas de superficie conocidas, el equipo de McLellan en UT Austin utilizó el modelo de IA AlphaFold 3 para predecir socios de unión probables.
El modelo señaló con alta confianza a OPG153, una proteína de superficie codificada por el gen 153 de orthopoxvirus. Experimentos de laboratorio confirmaron que varios de los anticuerpos derivados de pacientes se unían fuertemente a OPG153 y neutralizaban múltiples clados de MPXV y virus vaccinia in vitro. En estudios con ratones, la inmunización con OPG153 de MPXV generó una potente respuesta de anticuerpos neutralizantes contra MPXV y vaccinia, respaldando su potencial como antígeno de vacuna.
"Habría tomado años encontrar este objetivo sin IA", dijo McLellan. "Fue realmente emocionante porque nadie había considerado antes esta proteína para el desarrollo de vacunas o anticuerpos. Nunca se había demostrado que fuera un objetivo de anticuerpos neutralizantes."
Dado que MPXV está estrechamente relacionado con el virus que causa la viruela, el equipo señala que enfoques centrados en OPG153 también pueden ayudar en los esfuerzos para desarrollar vacunas mejoradas contra la viruela o tratamientos con anticuerpos.
Los investigadores describen su estrategia como una forma de "vacunología inversa": comenzar con anticuerpos producidos naturalmente por personas que sobrevivieron a la infección o habían sido vacunadas, luego trabajar hacia atrás para identificar el antígeno viral e ingeniar versiones que puedan elicitar anticuerpos similares en modelos animales.
The University of Texas at Austin ha presentado una solicitud de patente que cubre el uso de OPG153 y construcciones relacionadas como antígenos de vacuna, mientras que la Fondazione Biotecnopolo di Siena ha solicitado patentes sobre anticuerpos que atacan OPG153. Según UT Austin, el trabajo fue financiado en parte por la Welch Foundation.
