Thread by @soylajefita

🦠¿Por qué unas vacunas protegen más que otras?
🦠¿Es exactamente igual la proteína spike de unas y de otras vacunas?
🦠¿Por qué unas inducen una respuesta de anticuerpos más poderosa?

Este es un hilo más lleno de preguntas que de respuestas...

Sinovac y Sinopharm usan el virus completo inactivado...pero las demás vacunas contra COVID19 promueven la formación de la proteína spike en nuestro cuerpo. 1/60

Las vacunas de vector viral llevan el material genético que codifica para la proteína spike dentro de un adenovirus y las vacunas de mRNA llevan ya el mensaje listo dentro de una cápsula de nanopartículas de lípidos para que se produzca la proteína en nuestro cuerpo. 2/60

Sabemos también que las vacunas de vector viral, especialmente las de vector AD5 (CANSINO Y SPUTNIK) pueden ser menos inmunogénicas si la persona que recibe estas vacunas tiene anticuerpos preformados contra el vector viral que se usa en la vacuna. 3/60

Pero, ¿cómo es la proteína spike que se sintetiza con una vacuna de vector viral? ¿es exactamente igual a la que resulta de una vacuna de mRNA?, ¿por qué Pfizer y Moderna inducen una hermosa respuesta de anticuerpos con alta eficacia y Curevac no logró hacerlo? 4/60

Podría ser que algunos pequeños cambios en algunos aminoácidos hagan la diferencia?, ¿o las nanopartículas de lípidos que cubren el mRNA hacen la diferencia?

Podría ser que sí...les explico las posibilidades: 5/60

Para el sistema inmune, pequeños cambios en una proteína pueden ser la gran diferencia. 6/60

Los linfocitos B pueden reconocer epítopos conformacionales (forma, estructura secundaria) y secuenciales, mientras que los linfocitos T solo reconocen epítopos secuenciales (secuencias de aminoácidos, estructura primaria). 7/60

¿Sería posible que la estructura final de las vacunas de mRNA tuviera mejores epítopos conformacionales en la proteína spike?, ¿sería posible que la región RBD de proteina spike quede "más expuesta" en la proteína final de unas vacunas comparada con otras?, ¿será posible… 8/60

…que los pequeños cambios en los aminoácidos que hicieron Pfizer y Moderna en la estructura primaria de la proteína spike que se traduce de su vacuna de mRNA sea mejor, inmunológicamente hablando? 9/60

Ya sabíamos que no las todas las vacunas darían la misma protección porque las vacunas de virus inactivados tienden a ser menos inmunogénicas, y también sabíamos que los anticuerpos preformados contra los vectores virales podrían afectar la inmunogenicidad final y, por… 10/60

…ende, la eficacia de las vacunas que usan vector. Pero, cuando vi que Curevac no tuvo tanta eficacia como Pfizer y Moderna, y las TRES son vacunas de mRNA, me pregunté ¿por qué?...¿es por diferencias en las nanopartículas de lípidos que cubren el mRNA, entonces? 11/60

o ¿es por la sustitución de algunos aminoácidos en la estructura primaria que resulta en cambios en la estructura secundaria de la proteína...y entonces también modifica algunos epítopos conformacionales? 12/60

Me explico: La secuencia de aminoácidos que codifica el mRNA de Pfizer y Moderna no es EXACTAMENTE igual a la proteína spike. Hay 2 prolinas de diferencia. 13/60

Rolan Baker nos pone la secuencia para los aminoácidos de la proteína spike en la vacuna de Pfizer.

https://twitter.com/RolandBakerIII/status/1380205835066859520?s=20

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Y aquí esta la traducción de la secuencia de nucleótidos a aminoácidos en la vacuna de Moderna

https://twitter.com/RolandBakerIII/status/1380206091531739137?s=20

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¿Por qué es importante conocer bien la proteína spike de las vacunas?

La proteína spike de SARS-CoV-2 es una proteína glicosilada que interactúa con ACE2 (enzima convertidora de angiotensina). La proteína spike es un trímero glicoproteico. 16/60

Cada monómero consiste en dos dominios, S1 y S2, que actúan de manera separada. El dominio S1 promueve la union del virus y el S2 promueve la fusión con la membrana de la célula del huésped. 17/60

El dominio S1 de la proteína spike interactúa con los receptores de las superficie celular a través del RBD (receptor binding domain). 18/60

Los anticuerpos contra la región RBD (anti-RBD) tienen una capacidad neutralizante del virus muy importante....y son los que queremos desarrollar con las vacunas para impedir que el virus pueda unirse a nuestras células. 19/60

Regresemos a las vacunas: La secuencia de aminoácidos que resulta del mRNA de Pfizer y Moderna es igual entre ellas, pero NO es idéntica a la proteína spike nativa. 20/60

Para las vacunas de Pfizer y Moderna se sustituyeron dos prolinas (K986P, V987P) de la proteína spike original con el fin de estabilizar la proteína y para exponer unos epítopos (supongo epítopo conformacional, ideal para Linfocitos B). 21/60

Esto, con el fin de mejorar la respuesta de anticuerpos neutralizantes contra la proteína spike. 22/60

¿Por qué modificamos algunos aminoácidos en proteínas de algunas vacunas? 23/60

Muchas proteínas de superficie virales existen como trímeros que están en transición entre una forma pre-fusión (forma en la que los epítopos para los anticuerpos neutralizantes son expuestos y donde se pueden unir los anticuerpos a la proteína) y una forma post-fusión.… 24/60

…Las vacunas contra los virus requieren la formación de anticuerpos neutralizantes para impedir que infecten nuestras células (además de activación de linfocitos T, obviamente). 25/60

Para que las vacunas funcionen mejor, las proteínas virales pueden modificarse sustituyendo algunos aminoácidos y promoviendo que la proteína de mantenga en su forma pre-fusión. 26/60

Al sustituir aminoácidos se estabiliza la estructura de la proteína y se promueve la "exposición" de estos epítopos contra los cuales se hacen los anticuerpos neutralizantes. 27/60

Esto se puede lograr sustituyendo prolinas que pueden modificar las alfa helices y, por lo tanto, la estructura secundaria en esta región de la proteína...y estabilizarla en la fase pre-fusión. science.sciencemag.org/content/369/65… 28/60

El impacto de las prolinas introducidas en los residuos 986 y 987 se muestra en la siguiente foto (D) y modifica un puente entre Lys986 de un protómero, y ya sea Asp427 o Asp428 de otro protómero en la interfase del trímero. 29/60

Se ha observado, además, que las proteína spike que tienen sustitución de prolinas son más inmunogénicas.
Yo me pregunto, ¿podrían, además, estas modificaciones disminuir la posibilidad de desarrollo de ADE (antibody dependent enhancement)? 30/60

Debido a que este tipo de proteínas estabilizadas en fase pre-fusion inducen mayor cantidad de anticuerpos neutralizantes...es muy posible que esto sí disminuya la probabilidad de encontrar ADE con esta vacunas...y, tal vez, por esto no hemos visto el ADE que tanto… 31/60

…amenazaban los anti-vaxxers que veríamos con las vacuna anti COVID19.
OJO: esta técnica de estabilización de proteínas en su forma pre-fusión inició con el desarrollo de vacunas para Env del virus de VIH-1 y para proteína F del virus sincicial respiratorio. 32/60

Es decir, ya llevamos tiempo con esto, no es nuevo. Y ha mostrado ser seguro (para que no me caigan encima con esto los anti-vaxxers) cell.com/cell-host-micr… 33/60

Las vacunas de Pfizer y Moderna usan un mRNA que resulta en una proteína spike en su forma pre-fusion, estabilizada con dos residuos de prolina. 34/60

También la vacuna de vector viral Ad26 de J&J resulta en una proteína spike con la sustitución de dos prolinas (K986P, V987P). nature.com/articles/s4154… 35/60

Novavax también tiene la proteína S estabilizada en su forma pre-fusión, con sustitución de dos prolinas. Astra Zeneca ChAdOx1 utiliza la proteína en su forma nativa (wild type). 36/60

El tipo de proteína S expresada en la vacuna Ad5-nCoV de CanSino y en Ad26 de Sputnik NO SE HA PUBLICADO...unicamente he encontrado reportes suponiendo que está en su forma nativa (wild type) en ambas vacunas. 37/60

Curevac TAMBIÉN es una vacuna mRNA que resulta en una proteína que tiene las sustituciones de prolina K986P and V987P, y tiene una porción transmembranal.
nature.com/articles/s4154…
Todos esperábamos que Curevac tuviera una alta eficacia, como Pfizer y Moderna. 38/60

Si el mRNA mensajero de Curevac también tiene sustitución de 2 prolinas, ¿entonces qué pasó con Curevac? 39/60

Al principio pensé que la baja eficacia de esta vacuna podría deberse a cambios en las nanopartículas de lípidos, pero después ví que también tiene nanopartículas de lípidos "peguilados" (con polietilenglicol), igual que Pfizer y Moderna. 40/60

De hecho, Curevac y Pfizer usan las mismas partículas de nanolípidos, las de Acuitas ALC. Entonces pensé: ¿podría ser la glicolislación post-traduccional de la proteina spike en Curevac? Pero, parece que esta es similar a la de Pfizer y Moderna....entonces no¿? 41/60

Ahora, ¿podría ser que hay algo diferente en el mRNA mensajero de Curevac que podría estar siendo reconocido por el sistema inmune como "extraño" e impidiendo su traducción? 42/60

¿Podría ser posible que el mRNA mensajero de Curevac sea reconocido por TLR7 o TLR8 y esto disminuya su traducción, y por lo tanto su inmunogenicidad y eficacia? Recordemos que el RNA, per se, puede ser reconocido por el sistema inmune también. 43/60

Hay 3 problemas potenciales para hacer de vacunas de mRNA exitosas: 1) la inmunogenicidad intrínseca del RNA, 2) su susceptibilidad a degradación enzimática 44/60

y 3) la prácticamente nula capacidad de entrada a las células de una mRNA desnudo (por eso se mete a una "cubierta" de nanopartículas de lípidos). 45/60

El mRNA puede ser detectado a nivel intracelular en células de sistema inmune gracias a receptores tipo toll (TLR) y tipo RIG, y puede ser inmunogénico...y aunque esto suena muy lindo...este reconocimiento también podría resultar en una disminución en la inmunogenicidad… 46/60

…de una vacuna de mRNA al disminuir la traducción de ese mRNA y la síntesis del inmunógeno. 47/60

Para evitar esto, se puede abrogar este reconocimiento por receptores del sistema inmune innato metiendo al mRNA de la vacuna unos nucleósidos como la 1-metil pseudouridina y otros nucleósidos presentes en el RNA de transferencia y en el ribosomal (pero que no estan en… 48/60

…el mRNA) para evitar la detección del mRNA de la vacuna por receptores TLR y RIG a nivel intracelular. ESTO es precisamente lo que se hizo con el mRNA de las vacunas de Pfizer y Moderna, pero NO se hizo con el mRNA de la vacuna de Curevac. 49/60

En Curevac hicieron depleción de uridinas, ya que los TLR7 y 8 reconocen secuencias de RNA de cadena sencilla ricas en GU. Me pregunto si eso ¿podría haber sido perjudicial o benéfico...y contribuido a la baja eficacia de Curevac?
mdpi.com/2076-393X/9/1/… 50/60

Lo que sí es claro es que al usar la metil-pseudouridina, en el mRNA de Pfizer y Moderna, se impide el reconocimiento de ese RNA como extraño por parte de receptores intracelulares del sistema inmune e impide que las células dendríticas monten respuesta contra este RNA y… 51/60

…se permita la traducción de ese mRNA hacia una proteína. Un gran logro, sin duda.
sciencemag.org/news/2017/02/m…

Es hermoso ver cómo en las vacunas más exitosas se cuidó cada detalle para favorecer la estimulación del sistema inmune con una proteína adecuada. 52/60

Desde lograr la proteína en su fase pre-fusión para promover la respuesta de anticuerpos neutralizantes...hasta impedir que el sistema inmune monte respuesta contra el mismo mRNA... 53/60

Aunque las vacunas han mostrado ser seguras...y unas son estupendas y están meticulosamente diseñadas y probadas....todavía nos quedan muchas preguntas por resolver: con algunas vacunas no sabemos la estructura proteica final de su proteína spike (wild o con prolinas),… 54/60

…tampoco sabemos qué paso con Curevac, ni exactamente cómo o qué es lo que dispara la miocarditis, o la trombosis trombocitopénica frente algunas de estas vacunas en algunas personas. 55/60

No sabemos exactamente la influencia que tendrá la heterogeneidad poblacional, en relación a vacunación con diferentes vacunas y la memoria post COVID19, sobre la inmunidad de manada. 56/60

Lo que sí nos queda claro es que las vacunas con alta eficacia buscan despertar buenas respuestas de anticuerpos neutralizantes para impedir infección y transmisión, y también activar linfocitos T a través de epítopos secuenciales para tener respuestas de memoria… 57/60

…duraderas.

Esta pandemia, sin duda, nos ha obligado a re-aprender mucho en el campo de la vacunación y la inmunología. Y aún nos falta mucho por conocer. 58/60

Como lo mío es más la inmunología, y no soy experta en proteínas, copio a los que son fuertes en este campo, por si ustedes pueden contestar algunas de las preguntas que yo no me pude contestar, o pueden contribuir con otro punto de vista que se me fue en este tema:… 59/60

…@JoseMJG @Javier__CB @ja_regla @smayraperez @chayito09 @VelezSanders

¡Que tengan un lindo día! 60/60