Juan Ugalde junto al retrato de su padre, Rodolfo, creador del IIB-INTECH

Instituto de Investigaciones Biotecnológicas

Juan Ugalde: organismos “a la carta” para producir vacunas

Una bacteria puede ser transformada “editando” su ADN; así –y con años de experimentación, además–, el equipo del IIB-INTECH de la UNSAM diseñó una nueva vacuna contra la brucelosis, más eficaz que las actuales y con potencial para ser exportada.

Por Marcelo Rodríguez – Fotos: Pablo Carrera Oser / Equipo de Comunicación UNSAM

Desde hace décadas, incluso antes de que en 1953 se descubriera la estructura del ADN, había un procedimiento para elaborar nuevas vacunas, sencillo pero no muy efectivo, porque casi todo dependía del azar: se tomaba una cepa del organismo patógeno y a partir de ella se generaban distintos cultivos, en diferentes medios para que se diferenciasen entre sí. Después de un tiempo se probaba cada una de esas muestras para ver si alguna se había convertido en una variante atenuada capaz de inmunizar, es decir: un microrganismo similar al patógeno, pero no tan agresivo como para enfermar, ni tan débil como para que el sistema inmunológico lo ignore y no genere anticuerpos contra la enfermedad. Así surgieron vacunas que aún hoy se usan, como la BCG –antituberculosa– o la vacuna contra brucelosis, una zoonosis que no sólo es una pesadilla para los criadores de ganado (a quienes genera graves pérdidas por el aborto de crías) sino que puede ser transmitida al hombre, fundamentalmente a través del consumo de lácteos sin pasteurizar y, de no ser bien tratada, volverse crónica e incluso letal.

La vacuna “S-19” que hoy se aplica obligatoriamente a todos los terneros entre 4 y 6 meses tiene ya más de 60 años, y si bien es eficaz, cuenta con algunas desventajas. Por ejemplo, sólo puede ser aplicada una vez en la vida del animal, porque si no se “positiviza” serológicamente por el resto de su vida y resulta imposible diferenciarlo de uno enfermo. O dicho en términos técnicos, como lo hace Juan Ugalde, biólogo, profesor adjunto de la UNSAM y doctorado en Biología Molecular y Biotecnología del IIB-INTECH, además de investigador del CONICET: “El título serológico vacunal sería indistinguible del título serológico de enfermedad”.

Otra desventaja de las vacunas desarrolladas antes de la era de la biología molecular es que la experiencia asegura que funcionan, pero no se sabe bien por qué; y esto las diferencia de las que se desarrollan actualmente. “Estudiamos las bases moleculares o genéticas de los fenómenos, las armas con las que el patógeno cuenta para establecer una infección exitosa”, explica Ugalde. “Conociendo esas bases podemos desarmar a la bacteria, extraerlas y producir una cepa atenuada para usar como vacuna”. Aunque contado así parece simple, el trabajo les llevó a él y a su equipo más de una década hasta llegar a su estado actual: el desarrollo completo de una nueva vacuna contra la brucelosis bovina –causada por la bacteria Brucella abortus– de igual eficacia que la tradicional pero que puede ser aplicada reiteradas veces sin riesgo de esa “positivización”. Ya está probada en animales y espera ser aprobada por el Servicio Nacional de Salud Agropecuaria (SENASA) para su uso en el país.

“También estamos trabajando con la gente del INTI para desarrollar dispositivos de diagnóstico rápido, tanto en bovinos como en humanos –cuenta–, y no solamente para la brucelosis, sino también para otras enfermedades como el Chagas o el dengue. La idea es que el diagnóstico pueda ser llevado al lugar donde está la enfermedad, sin que el diagnóstico preciso tenga que estar localizado sólo en un instituto de referencia”.

La financiación de este laboratorio de Patogénesis Bacteriana estuvo a lo largo de este tiempo a cargo de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica, el Premio DuPont-CONICET obtenido en 2008, e incluso de inversiones privadas, ya que una empresa pyme estadounidense se interesó por el trabajo del IIB-INTECH con patógenos bovinos.

¿Es fácil modificar genéticamente una bacteria para que tenga las características esperadas?

Lo difícil no es modificar genéticamente un organismo, sino saber qué hay que modificar. Pero modificar genéticamente es quitar una parte de un gen. En la cocina diaria le decimos “corte y confección” del genoma.

¿Con qué herramientas?

Con herramientas de biología molecular, como enzimas de restricción, o con PCR: reacción en cadena de polimerasa. Así amplificamos algunas zonas del genoma, y hacemos que otras desaparezcan. Es básicamente un corte y pegado de una secuencia de ADN, para después introducirla en la bacteria e inducir el intercambio. Si el ADN es una cadena de nucleótidos que dan una determinada información, nosotros extraemos esa información de la célula, la colocamos en un tubo de ensayo, la alteramos y luego introducimos esa información alterada en el cromosoma.

¿Sería como “editar” el ADN por computadora?

En cuanto al trabajo teórico, sí. Luego hay que llevarlo a la práctica en el laboratorio: se extrae información original de la bacteria, se la modifica en un tubo de ensayo, y luego se vuelve a incorporar, procurando que esa información incorporada se intercambie con la información completa del cromosoma. Eso da como resultado una bacteria que tiene esa información específica alterada. Pero para eso hay todo un trabajo previo, para saber qué es lo que hay que modificar, y en eso consiste el núcleo duro de nuestro trabajo en el laboratorio.

¿Cuánto tiempo les llevó desarrollar la nueva vacuna?

Muchos años. El proyecto comenzó en 1999. Primero identificamos un factor de virulencia en la bacteria, que es lo que le permitía una infección exitosa. Comenzamos con pruebas en ratones, luego en bovinos. Y esto llevó mucho tiempo, porque primero tenés que tener al animal desde que nace, después vacunarlo, y esperar a que llegue su edad de madurez sexual, por lo menos a los dos años. Después hay que inseminarlos y acompañar un período de gestación de nueve meses durante los cuales se infecta experimentalmente   algunos de esos animales, mientras que a otros se los mantiene como grupo de control para luego comparar los resultados. Hicimos dos de esas pruebas, lo que significaron unos seis años solamente para la etapa de prueba en bovinos.

¿Cuál es la problemática de la brucelosis en el campo argentino?

En el caso de la Brucella abortus, que afecta a los bovinos produciendo el aborto de las crías, se dice que hay un 5 por ciento de prevalencia, pero hay campos que tienen mucho más: un 10 y hasta un 15 por ciento. En el caso de los caprinos hay mucho más. Hay localidades en el Norte con problemas muy serios, no sólo en las cabras sino sobre todo en los seres humanos. Es clásico el caso de quien pasa por un pueblo del Norte y come un queso de cabra hecho con leche sin pasteurizar y se infecta con Brucella mellitensis, que es incluso más peligrosa que la Brucella abortus.

¿Se adquiere la brucelosis al comer carne infectada?

No conozco casos, porque no son bacterias que colonicen el músculo, sino que circulan por el tejido endotelial y el sistema de ganglios. Y en la preñez coloniza los órganos sexuales, y produce abortos porque tiene un particular tropismo por la placenta. En el caso de los humanos es raro que sea letal, pero es muy debilitante y si no se la trata con antibióticos durante la etapa aguda, se vuelve crónica y genera artritis y problemas óseos, cardíacos, cerebrales. Su síntoma característico es la fiebre ondulante vespertina.

¿Es un problema en otras partes del mundo? ¿Podría servir la vacuna desarrollada aquí para ser exportada?

Sí, absolutamente. En el mundo hay zonas endémicas de brucelosis y otras que prácticamente no tienen infección, como Europa. Normalmente hay brucelosis donde se practica la ganadería intensiva: Brasil, países de Asia, Medio Oriente, donde tienen problemas graves con Brucella mellitensis en humanos, y también en África.

¿Quién produciría la nueva vacuna en caso de que sea aprobada?

Ya tenemos un acuerdo con un laboratorio local de productos veterinarios para hacerlo. Ellos ya producen la vacuna que se aplica hoy día, y no hay diferencia en cuanto al procedimiento de elaboración una vez que cuenten con la cepa modificada que nosotros les daremos.

 

 

Nota actualizada el 3 octubre, 2012

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