La curiosa bacteria que ‘emergió’ de las aguas radiactivas para ayudarnos a obtener vacunas

La carrera para la obtención de una vacuna frente al coronavirus está dejando hueco a cada vez más opciones diferentes. Como ocurre con otras enfermedades, las hay basadas en el virus atenuado o en la introducción en el organismo de una proteína del patógeno que pueda ser reconocida por el sistema inmunitario. Esta es, de hecho, una de las opciones que más se repiten entre los 115 candidatos que se están desarrollando en la actualidad. No obstante, otros científicos optan por alternativas mucho más innovadoras, que han estudiado durante años de cara al desarrollo de vacunas contra otros patógenos. Es el caso del uso de radiación contra virus y bacterias.

En realidad, esa radiación no se encarga de matar al patógeno una vez que entra en el organismo del paciente. Entre otros motivos; porque, lógicamente, tendría efectos secundarios claramente perjudiciales. Sin embargo, sí que puede ayudar a crear una vacuna eficaz de una forma sencilla y, sobre todo, rápida. En una situación como la que vivimos, la rapidez es una gran virtud, por lo que no es extraño que resulte tan interesante este enfoque.

Radiación contra virus, gracias a una superbacteria

Esta curiosa forma de obtención de vacunas es posible gracias a una superbacteria, descubierta en 1956.

El hallazgo tuvo lugar en un laboratorio de la Universidad de Oregon, cuando unos científicos intentaban esterilizar una lata de carne con ayuda de rayos gamma. Normalmente, la radiación generada por estos era suficiente para matar a cualquier microorganismo que osara proliferar en el producto. Sin embargo, por más que repetían el procedimiento, este acababa echándose a perder.

Tras tomar muestras y analizarlas, comprobaron que en ellas crecía una bacteria no descrita hasta entonces. Había soportado la radiación sin alterarse, pero este no era su único superpoder.

Con el tiempo, aquel microorganismo, bautizado como Deinococcus radiodurans, se ha encontrado en los tanques de refrigeración de las centrales nucleares, en las paredes de roca helada de la Antártida e incluso en los ambientes de simulación marciana.

Resiste la radiactividad, a dosis 1.500 veces mayores que las que resultan mortales para el ser humano, pero también las temperaturas extremas, cálidas o heladas, el vacío del espacio y la presencia de multitud de productos químicos tóxicos.

Incluso ha llegado a catalogarse en el Libro Guiness de los Récords como la bacteria más dura del mundo.
Todo esto, además de convertirla en la Clark Kent de los microorganismos, le confiere muchas propiedades de utilidad para el ser humano. Por ejemplo, se ha llegado a usar en la limpieza de residuos radiactivos en centrales nucleares. Y sí, también en el desarrollo de vacunas, ¿pero cómo?

Deinococcus radiodurans

Breve historia de las vacunas

Las primeras vacunas se basaban en la introducción del microorganismo causante de la afección que se quería prevenir, para que el sistema inmunitario del paciente generara anticuerpos de cara a una futura infección. Lógicamente, no se usaba el patógeno tal cual, sino que primero se atenuaba.

A veces esto generaba una pequeña reacción a la vacuna, pero no solía ser grave. Sí que es cierto que con algunas enfermedades, como la tos ferina, se han generado lotes “defectuosos” en los que la bacteria no estaba correctamente atenuada y podía seguir generando la enfermedad.

Con el tiempo han mejorado las técnicas de atenuación, pero también han aparecido nuevas opciones de vacunas, basadas en la introducción de fragmentos del microbio, en vez de este entero. En el caso de los virus, por ejemplo, es común el uso de proteínas de su cápsida, que pueden ser reconocidas por el sistema inmunitario.
No obstante, esto requiere un conocimiento más profundo. Por ejemplo, se debe mapear el genoma en busca de la proteína idónea, así como identificar y comparar diferentes cepas. Esto lleva mucho tiempo; cosa que, cuando hablamos de vacunas, suele ser una desventaja.

Por eso, y por extraño que parezca, Deinococcus radiodurans podía tener un papel clave aquí, enseñando cómo usar la radiación contra virus y bacterias.

Cuidado con cómo atenúas

Existen muchas formas de atenuar un patógeno. No todas valen para todos, por lo que también se pierde tiempo optimizando esa cuestión.

Por ejemplo, una técnica que se ha usado tradicionalmente ha sido el cultivo del microorganismo en células a una temperatura mucho más baja de la corporal. Cuando este finalmente se adapta a replicarse en esas condiciones, si se inocula a un ser humano, ya no podrá seguir haciéndolo a la temperatura corporal.

Sigue siendo un proceso lento. Por eso, durante años un equipo de científicos de la University of the Health Sciences (USU), dirigido por el doctor Michael J. Daly, ha analizado cómo llevar los superpoderes de D.radiodurans a la atenuación microbiana.

Lo hicieron después de una primera investigación dirigida a comprender el origen de su resistencia. Inicialmente pensaban que simplemente dispondría de genes de reparación de su material genético. Sin embargo, descubrieron que había algo más. Se trataba de un compuesto rico en manganeso (Deinococcus Mn), que actuaba como un potente antioxidante, protegiendo las proteínas de la radiación. Cabe destacar que cuando una célula se somete a radiación esta lleva a la separación de los átomos que componen las moléculas de agua, dando lugar a compuestos muy oxidantes, que dañan las proteínas a su alrededor.

Este compuesto hallado en la superbacteria protegía a las proteínas, pero no al material genético bacteriano. Por eso, el equipo de Daly pensó que podría ser una buena herramienta de atenuación. Al someter al patógeno en cuestión a radiación gamma, en presencia de Deinococcus Mn, este último protegería a las proteínas, pero no al ADN o ARN. Al estudiarlo en el virus de la polio comprobaron que el resultado era un virus con todas las proteínas que reconoce el sistema inmunitario intactas, pero incapaz de replicarse, por los daños generados en su material genético.

El futuro de la radiación contra virus y bacterias

Inicialmente este estudio se llevó a cabo en el virus de la polio, pero ya se ha planteado para otros patógenos.

El uso de radiación contra virus y bacterias presenta la gran ventaja de mantener todas las proteínas presentes, de modo que el reconocimiento inmunitario puede ser mucho más eficiente.

Por eso, algunos investigadores ya han planteado que podría ser útil también en el desarrollo de la vacuna contra el coronavirus. El propio Daly, en declaraciones a Gizmodo, ha reconocido que su tecnología está a disposición de cualquier laboratorio que esté dispuesto a usarla para este fin. No obstante, por el momento no se ha optado por ella.

Está claro que debemos pensar en la COVID-19 como un enemigo que va a permanecer con nosotros mucho tiempo. Cuantas más armas se desarrollen en su contra, mejor. De momento esta no ha salido al escenario, pero otras muchas ya se están afilando. Será necesario esperar para saber cuáles son las primeras en estar en disposición de combatirlo.

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