julio 7, 2022

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El modelo predice escenarios que revelan el beneficio de actualizar las vacunas contra el COVID

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En un estudio reciente publicado en bioRxiv* Servidor de preimpresión, los científicos han analizado la necesidad de renovar las vacunas contra el SARS-CoV-2 para el síndrome respiratorio agudo severo para hacer frente a las variantes virales prevalentes actuales.

estancia: El modelo sugiere que múltiples vacunas o infecciones revelarán los beneficios de actualizar las vacunas contra el SARS-CoV-2. Haber de imagen: klss/Shutterstock

antecedentes

La variante SARS-CoV-2 Omicron (OM), que apareció a fines de 2021, es más transmisible que la cepa inicial de Wuhan (WU). Omicron también contiene varias mutaciones de proteína (S) que facilitan que evite las respuestas de anticuerpos a variantes y vacunas anteriores encontradas en Wuhan.

Un estudio de Gagne et al. mostró que la administración de tres dosis de vacuna enfocada en la cepa ancestral SARS-CoV-2 Wuhan y dos dosis de vacuna aislada en Wuhan más una dosis de refuerzo con la vacuna actualizada basada en la variante SARS-CoV-2 Omicron imparte un título similar de anticuerpo contra Omicron. También mostró que ambos regímenes de vacunación generaron altos niveles de anticuerpos contra la cepa Wuhan frente a la variante Omicron. La investigación sugiere que una reformulación de la vacuna puede no ser necesaria para hacer frente a la cepa Omicron. Además, se desconoce el momento de las actualizaciones de vacunas para patógenos en evolución como el SARS-CoV-2.

sobre estudiar

En este artículo, los investigadores utilizaron simulaciones computacionales para aumentar el conocimiento de las reglas para mejorar las respuestas de vacunación contra la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) a las nuevas variantes del SARS-CoV-2.

Los modelos informáticos como los que se utilizan en este documento pueden explicar los resultados complejos que resultan de las interacciones entre los diversos componentes. Por lo tanto, la integración de modelos computacionales para resumir las tendencias observadas en muchos conjuntos de datos puede desempeñar un papel importante. Además, esto debería hacerse preferentemente de forma iterativa, utilizando modelos para comprender los datos disponibles y sugerir evaluaciones empíricas que podrían permitir el rechazo o el refinamiento del modelo.

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Se analizaron los resultados de Gagne et al. y datos de investigaciones anteriores sobre el SARS-CoV-2 y la influenza utilizando modelos computacionales diseñados por el equipo. Examinaron aspectos importantes del aumento de la inmunidad después de la vacunación con vacunas basadas en cepas ancestrales y Omicron del SARS-CoV-2. Además, los científicos analizaron la dinámica de las células B, los antígenos y los anticuerpos en las simulaciones actuales para descubrir por qué estaban presentes concentraciones iguales de anticuerpos para las vacunas basadas en la cepa Omicron y Wuhan para Omicron después de la tercera inyección. Luego usaron este modelo para determinar qué sucedería después de más vacunas/infecciones. Además, los autores evaluaron cómo evaluar el modelo experimentalmente.

modelo esquemático.  El cuadro en la parte superior izquierda muestra los epítopos del polen WU y OM.  El epítopo C (resaltado en naranja) es común en ambas vacunas.  Los epítopos W (azul) y V (verde) son exclusivos de WU y OM, respectivamente.  Los anticuerpos específicos para estos epítopos pueden unirse a estos epítopos y evitar que estimulen las células B del mismo epítopo.  Los diferentes estados de antígeno generados y las células B que inducen se muestran en los paneles superior derecho e inferior, respectivamente.  El panel inferior muestra que la unión del antígeno a las células B estimula su expansión clonal y la producción de anticuerpos.

modelo esquemático. El cuadro en la parte superior izquierda muestra los epítopos del polen WU y OM. El epítopo C (resaltado en naranja) es común en ambas vacunas. Los epítopos W (azul) y V (verde) son exclusivos de WU y OM, respectivamente. Los anticuerpos específicos para estos epítopos pueden unirse a estos epítopos y evitar que estimulen las células B del mismo epítopo. Los diferentes estados de antígeno generados y las células B que inducen se muestran en los paneles superior derecho e inferior, respectivamente. El panel inferior muestra que la unión del antígeno a las células B estimula su expansión clonal y la producción de anticuerpos.

Resultados y discusiones

El modelo matemático actual indicó que las vacunas WU-WU-OM y WU-WU-WU dan como resultado concentraciones similares de anticuerpos de Omicron, ya que dicha respuesta se caracterizó por respuestas secundarias relativamente fuertes o respuestas a epítopos comunes compartidos entre los aislados de Omicron y Wuhan. La gravedad de esta reacción secundaria enmascara la respuesta inicial mucho más baja a los nuevos episodios de Omicron que se observaron inicialmente después de la tercera inmunización con la vacuna Omicron pero no con la vacuna basada en la cepa Wuhan.

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Los refuerzos repetidos con vacunación basada en Omicron, como la tercera, cuarta y quinta dosis, dieron como resultado mayores niveles de anticuerpos epítopos específicos de Omicron, lo que resultó en un título total significativamente mayor para Omicron. Las simulaciones actuales predijeron que se requerirían vacunaciones repetidas con la vacuna COVID-19 revisada para mejorar las respuestas a nuevos epítopos presentes en los antígenos de nuevas variantes virales.

Este modelo recomendó un bioexperimento para permitir el rechazo o la validación del modelo, incluida la administración a primates en el estudio de Gagne et al. Una (cuarta) dosis adicional de vacunación con Omicron. El modelo predijo que los animales que recibieron vacunas WU-WU-OM-OM tendrían títulos de anticuerpos omicron significativamente mayores que WU-WU-WU-WU. Además, después de la vacunación WU-WU-OM, los científicos esperaban un aumento en los títulos de anticuerpos de la variante Omicron después de la infección espontánea con Omicron.

A la luz de los hallazgos actuales, los investigadores plantearon la hipótesis de que la mayoría de los anticuerpos producidos después de la primera inyección de la vacuna mejorada para coincidir con una nueva mutación viral eran específicos de antígenos comunes. Además, solo después de la segunda vacunación con la misma vacuna, aparecen altas respuestas de anticuerpos específicas para los epítopos peculiares de la nueva variante.

Además, la actualización de la vacunación para que coincida con las nuevas variantes virales puede mejorar las respuestas de anticuerpos individuales, lo que facilita una mejor orientación de las futuras variantes que evolucionan a partir de la cepa actual de Omicron.

Finalmente, los investigadores sugirieron que las poblaciones de alto riesgo se beneficiarían de recibir dos dosis de vacunas actualizadas, no solo para el COVID-19 sino también para la influenza.

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Conclusiones

En conjunto, los modelos computacionales utilizados en este trabajo se centraron en si las vacunas contra la COVID-19 deberían actualizarse a la variante actual del SARS-CoV-2, específicamente a Omicron.

Los modelos actuales confirman hallazgos previos, pero también indican que la inmunización con la vacuna COVID-19 revisada da como resultado una inmunidad humoral cualitativamente alterada, es decir, una pequeña porción de ella es específica de nuevos episodios de variantes virales. De acuerdo con las simulaciones actuales, estas nuevas respuestas específicas de variantes pueden dominar después de sucesivas vacunas o infecciones con variantes virales actuales o futuras.

Además, los investigadores sugirieron estudios críticos para rechazar o confirmar el modelo. Recomendaron dos dosis del enfoque de vacunación actualizado para evaluar si la vacuna necesita actualizarse y vacunar a las personas en riesgo.

*Nota IMPORTANTE

bioRxiv Publica informes científicos preliminares que no han sido revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, orientar la práctica clínica o el comportamiento relacionado con la salud ni tratarse como información establecida.

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