Una nova tècnica permet amb una sola anàlisi descobrir l’historial de virus als quals ha estat exposada una persona

• La prova consisteix en una única anàlisi d’una gota de sang. Això redueix enormement el cost respecte als mètodes serològics actuals, que es limiten a testar un virus per prova.
• Per al desenvolupament de VirScan s’analitzaren mostres de 569 persones residents als EEUU, Perú, Tailàndia i Sudàfrica. 
• A l’estudi, coordinat per científics de la Harvard Medical School de Boston, ha col·laborat Christian Brander, investigador ICREA d’IrsiCaixa, institució impulsada conjuntament per l’Obra Social “la Caixa” i el Departament de Salut de la Generalitat de Catalunya. 

Cada virus que penetra en el cos humà deixa una petjada immunitària gairebé inesborrable. A més de causar malalties, un virus modifica per sempre el sistema immunitari de l’hoste mitjançant el desenvolupament d’anticossos, i també pot predisposar el subjecte al desenvolupament d’altres malalties en el futur. Conèixer la interacció entre el sistema immunitari i el conjunt de virus coneguts que infecten els humans, anomenat viroma, pot tenir implicacions a nivell clínic i d’investigació de noves vacunes. La revista Science publica avui, 4 de juny, un estudi sobre el desenvolupament d’una nova tècnica, VirScan, que permet amb una sola anàlisi de sang dibuixar el paisatge virològic al qual una persona ha estat exposada al llarg de la seva vida. En l’estudi, coordinat per científics de la Harvard Medical School de Boston, ha col·laborat Christian Brander, investigador ICREA d’IrsiCaixa, institució impulsada conjuntament per l’Obra Social “la Caixa” i el Departament de Salut de la Generalitat de Catalunya. Part del finançament ha derivat del projecte d’investigació de la vacuna contra la sida HIVACAT.

El que fa únic a VirScan és el seu nivell d’abast: actualment, és necessari que un metge estableixi una hipòtesis clínica i encarregui una prova per detectar un virus en concret. Aquesta nova tecnologia permet identificar tots els virus als quals s’ha exposat una persona, ja sigui a través d’una infecció o d’una vacunació, amb una única anàlisi i per un preu aproximat de 25 dòlars. La prova caracteritza l’espectre complet de respostes generades per les cèl·lules del sistema immunitari encarregades de produir anticossos contra els virus, les anomenades cèl·lules B. 

“Conèixer les petjades que deixen les infeccions en el sistema immunitari ens permetrà saber com aquest passat immunitari determinarà la resposta davant nous atacs virals”, explica Christian Brander, investigador ICREA d'IrsiCaixa, que ha participat en l’estudi. “El gran repte per desenvolupar nous tractaments és esbrinar quins anticossos ens protegeixen contra una malaltia, i per a això primer hem de saber quins tenim ja a l’organisme”, prossegueix

Per exemple, continua Brander, tenir una “fotografia d’alta resolució” de la resposta immunitària de les persones portadores del VIH podria ser útil de cara al disseny de vacunes que indueixin anticossos contra aquest virus: “Podríem analitzar la resposta de les cèl·lules B en les persones que controlen la infecció per sí mateixes, sense la necessitat de tractament antiretroviral, els anomenats controllers, i buscar quina part de la seva resposta és diferent a la de les persones que no poden controlar la infecció”. “Això té implicacions no només per a la vacuna preventiva, sinó també per a la terapèutica”, afegeix. VirScan, a més, és fàcilment ampliable per a integrar altres patògens com bacteris, fons i protozous.

Quan un microorganisme s’introdueix en el cos humà, el sistema immunitari activa una resposta per eliminar-lo. Durant aquest temps, la persona està malalta. Després de controlar la infecció, el sistema immunitari crea una resposta de memòria específica capaç de recordar al patogen. D’aquesta forma, si l’agent infecciós torna a aparèixer, es pot respondre amb molta més rapidesa, impedint que es desenvolupi la malaltia. Una vacuna és una substància que ensenya al sistema immunitari a reconèixer i defensar-se contra virus o bacteris que causen una malaltia. El sistema immunitari reconeix els agents de la vacuna com a estranys i els recorda, de forma que quan el microorganisme apareix, el sistema immunitari ja està preparat per respondre.

Diferències entre poblacions

Per desenvolupar VirScan, els científics crearen una biblioteca de pèptids –fragments curts de proteïnes derivades de virus- que representaven a 206 virus i més de 1.000 soques o variants. Després analitzaren mostres de sang de 569 persones distribuïdes en 4 països: EEUU, Perú, Sudàfrica i Tailàndia. Les mostres foren dividides en grups en funció de la edat, la localització geogràfica i de si eren portadores o no del VIH, però els científics van trobar que la gran majoria de sistemes immunitaris reconeixia el mateix petit nombre de pèptids. Aquest patró suggereix que el sistema immunitari de molts individus ataca la mateixa porció de proteïna en un virus, la qual cosa podria tenir implicacions importants per a la comprensió del sistema immunitari i el desenvolupament de vacunes.

Els resultats detectaren anticossos per a una mitjana de 10 virus per persona. Els més freqüents van ser aquells que infecten amb més freqüència als humans, com el Citomegalovirus i l’Epstein-Barr (principals responsables de la mononucleosi infecciosa) i el Rhinovirus (responsable del refredat comú). Un 88’1% de les mostres donaren positiu per a les anàlisis d’Epstein-Barr; un 75’2% en Rhinovirus B;  un 73,9% en Rhinoviurs A; un 58’4% en el de la grip A; un 37,3% en el de la poliomielitis –degut a la vacunació contra aquesta malaltia- i un 24’4% en el de Varicela zoster. 

Les anàlisis de VirScan revelaren que, en general, les persones residents fora d’EEUU presentaven majors freqüències d’exposició o infecció per un virus, probablement degut a  les diferències en densitat de població, pràctiques culturals, mesures sanitàries o susceptibilitat genètica. En canvi, la seropositivitat en Influenza B (causant de la grip estacional) va ser major als EEUU, probablement a causa dels majors índex de vacunació contra aquesta malaltia. Altres virus, com el Rhinovirus i l’Epstein-Barr, es detectaren amb freqüències similars en totes les poblacions.

Estudis sobre VIH

A més, en comparar els resultats entre persones VIH positives i negatives, es detectà que les portadores del VIH presentaven amb més freqüència un resultat positiu per a altres virus, inclosos el HSV2 (causant de l’herpes genital), el Citomegalovirus i l’herpesvirus associat amb el sarcoma de Kaposi (un càncer de la pell freqüent en persones VIH positives). Això confirma estudis anteriors que indicaven un risc més elevat de coinfecció en persones portadores del VIH. També es van descobrir diferències serològiques desconegudes fins al moment, com una major presència d’anticossos contra l’Adenovirus B (associat amb refredats, conjuntivitis, diftèria, bronquitis o pneumònia) o el virus respiratori sincitial. Aquests resultats poden orientar sobre la forma en que la infecció per VIH altera l’equilibri entre la immunitat de l’hoste i els virus, així com ajudar a identificar els agents patògens que podrien augmentar la susceptibilitat al VIH i altres infeccions.

Brander apunta la possibilitat que en un futur proper pugui incloure’s en l’estudi una cohort de Barcelona, formada per persones a les quals es monitoritzi cada 2-3 mesos pel seu alt risc d’exposició al VIH. “Mentre no estan infectats, volem entendre quin factor o factors fan que quan s’exposen al virus no s’infectin”, raona l’investigador.