Una nueva técnica permite con un solo análisis descubrir el historial de virus a los que ha estado expuesta una persona

• La prueba consiste en un único análisis de una gota de sangre. Esto reduce enormemente el coste con respecto a los métodos serológicos actuales, que se limitan a testear un virus en cada prueba.
• Para el desarrollo de VirScan se analizaron muestras de 569 personas residentes en EEUU, Perú, Tailandia y Suráfrica. 
• En el estudio, coordinado por científicos de la Harvard Medical School de Boston, ha colaborado Christian Brander, investigador ICREA de IrsiCaixa, institución impulsada conjuntamente por la Obra Social “la Caixa” y el Departament de Salut de la Generalitat de Catalunya. 

Cada virus que penetra en el cuerpo humano deja una huella inmunitaria casi imborrable. Además de causar enfermedades, un virus modifica para siempre el sistema inmunitario del huésped mediante el desarrollo de anticuerpos, y también puede predisponer al sujeto al desarrollo de otras enfermedades en el futuro. Conocer la interacción entre el sistema inmunitario y el conjunto de virus conocidos que infectan a los humanos, conocido como viroma, puede tener implicaciones a nivel clínico y de investigación de nuevas vacunas. La revista Science publica hoy, 4 de junio, un estudio sobre el desarrollo de una nueva técnica, VirScan, que permite con un solo análisis de sangre dibujar el paisaje virológico al que una persona ha estado expuesta a lo largo de su vida. En el estudio, coordinado por científicos de la Harvard Medical School de Boston, ha colaborado Christian Brander, investigador ICREA de IrsiCaixa, institución impulsada conjuntamente por la Obra Social “la Caixa” y el Departament de Salut de la Generalitat de Catalunya. Parte de la financiación ha derivado del proyecto de investigación de la vacuna contra el sida HIVACAT.

Lo que hace único a VirScan es su nivel de alcance: actualmente, es necesario que un médico establezca una hipótesis clínica y encargue una prueba para detectar un virus en concreto. Esta nueva tecnología permite identificar todos los virus a los que se ha expuesto una persona, ya sea a través de una infección o de una vacunación, con un único análisis y por un precio aproximado de 25 dólares. La prueba caracteriza el espectro completo de respuestas generadas por las células del sistema inmunitario encargadas de producir anticuerpos contra los virus, las llamadas células B. 

“Conocer las huellas que dejan las infecciones en el sistema inmunitario nos permitirá saber cómo este pasado inmunitario determinará la respuesta ante nuevos ataques virales”, explica Christian Brander, investigador ICREA de IrsiCaixa, que ha participado en el estudio. “El gran reto para desarrollar nuevos tratamientos es averiguar qué anticuerpos nos protegen contra una enfermedad, y para ello primero hay que saber cuáles tenemos ya en el organismo”, prosigue. 

Por ejemplo, continúa Brander, poseer una “fotografía de alta resolución” de la respuesta inmunitaria de las personas portadoras del VIH podría ser útil de cara al diseño de vacunas para inducir anticuerpos contra este virus: “Podríamos analizar la respuesta de las células B en las personas que controlan la infección por sí solas, sin la necesidad de tratamiento antirretroviral, los llamados controllers, y buscar qué parte de su respuesta es diferente a la de las personas que no pueden controlar la infección”. “Esto tiene implicaciones no sólo para la vacuna preventiva, sino también para la terapéutica”, añade. VirScan, además, es fácilmente ampliable para integrar otros patógenos como bacterias, hongos y protozoos.

Cuando un microorganismo se introduce en el cuerpo humano, el sistema inmunitario activa una respuesta para eliminarlo. Durante ese tiempo, la persona está enferma. Tras controlar la infección, el sistema inmunitario crea una respuesta de memoria específica capaz de recordar al patógeno. De esta forma, si el agente infeccioso vuelve a aparecer, se puede responder con mucha más rapidez, impidiendo que se desarrolle la enfermedad. Una vacuna es una sustancia que enseña al sistema inmunitario a reconocer y defenderse contra virus o bacterias que causan una enfermedad. El sistema inmunitario reconoce los agentes de la vacuna como extraños y los recuerda, de forma que cuando el microorganismo aparece, el sistema inmunitario ya está preparado para responder.

Diferencias entre poblaciones

Para desarrollar VirScan, los científicos crearon una biblioteca de péptidos –fragmentos cortos de proteínas derivadas de virus- que representaban a 206 virus y más de 1.000 cepas o variantes. Luego analizaron muestras de sangre de 569 personas distribuidas en 4 países: EEUU, Perú, Sudáfrica y Tailandia. Las muestras fueron divididas en grupos en función de la edad, la localización geográfica y de si eran portadoras o no del VIH, pero los científicos hallaron que la gran mayoría de sistemas inmunitarios reconocía el mismo pequeño número de péptidos. Este patrón sugiere que el sistema inmunitario de muchos individuos ataca la misma porción de proteína en un virus, lo que podría tener implicaciones importantes para la comprensión del sistema inmunitario y el desarrollo de vacunas.

Los resultados detectaron anticuerpos para un promedio de 10 virus por persona. Los más frecuentes fueron aquellos que infectan comúnmente a los humanos, como el Citomegalovirus y el Epstein-Barr (principales responsables de la mononucleosis infecciosa) y el Rhinovirus (responsable del resfriado común). Un 88’1% de las muestras dieron positivo para el análisis de Epstein-Barr; un 75’2% en Rhinovirus B;  un 73,9% en Rhinoviurs A; un 58’4% en el de la gripe A; un 37,3% en el de la polio –debido a la vacunación contra esta enfermedad- y un 24’4% en el de Varicela zoster.

Los análisis de VirScan revelaron que, en general, las personas residentes fuera de EEUU presentaban mayores frecuencias de exposición o infección por un virus, probablemente debido a  las diferencias en densidad de población, prácticas culturales, medidas sanitarias o susceptibilidad genética. En cambio, la seropositividad en Influenza B (causante de la gripe estacional) fue mayor en EEUU, probablemente a causa de los mayores índices de vacunación contra esta enfermedad en el país. Otros virus, como el Rhinovirus y el Epstein-Barr, se detectaron con frecuencias similares en todas las poblaciones.

Estudios sobre VIH

Además, al comparar los resultados entre personas VIH positivas y negativas, se detectó que las portadoras del VIH presentaban con más frecuencia un resultado positivo para otros virus, incluidos el HSV2 (causante del herpes genital), el Citomegalovirus y el herpesvirus asociado con el sarcoma de Kaposi (un cáncer de la piel frecuente en personas VIH positivas). Esto confirma estudios anteriores que indicaban un riesgo más elevado de coinfección en personas portadoras del VIH. También se descubrieron diferencias serológicas desconocidas hasta el momento, como una mayor presencia de anticuerpos contra el Adenovirus B (asociado con resfriados, conjuntivitis, difteria, bronquitis o neumonía) o el virus respiratorio sincitial. Estos resultados pueden orientar sobre la forma en que la infección por VIH altera el equilibrio entre la inmunidad del huésped y los virus, así como ayudar a identificar los agentes patógenos que podrían aumentar la susceptibilidad al VIH y otras infecciones.

Brander apunta la posibilidad de que en un futuro cercano pueda incluirse en el estudio una cohorte de Barcelona, formada por personas a las que se monitorice cada 2-3 meses por su alto riesgo de exposición al VIH. “Mientras no están infectados, queremos entender qué factor o factores hacen que cuando se exponen al virus no se infecten”, razona el investigador.