Satisfacer la necesidad insatisfecha de una vacuna es la máxima prioridad para los investigadores que estudian la enfermedad de Lyme, que infecta a unas 476.000 personas en EE. UU. cada año y puede causar complicaciones graves como fatiga persistente y problemas articulares. Los desarrolladores de vacunas han estado cerca del éxito, pero ninguna vacuna humana ha sido comercialmente viable.
por Joseph Caputo, Universidad Tufts
Tras décadas de ensayo y error, está surgiendo un nuevo objetivo prometedor: la proteína bacteriana de Lyme CspZ, que la bacteria utiliza para evadir la detección del sistema inmunitario . La CspZ surgió inicialmente como candidata mientras los científicos buscaban proteínas que pudieran conservarse evolutivamente en diferentes cepas de la bacteria de Lyme y, por lo tanto, generar una amplia respuesta protectora.
«Sabemos desde hace años que la CspZ sería un objetivo ideal para una vacuna porque se produce en abundancia durante la infección, pero el desafío era que, en su forma natural, la proteína no desencadena una respuesta inmunitaria fuerte», dijo Yi-Pin Lin, profesor asociado de enfermedades infecciosas y salud global en la Facultad de Medicina Veterinaria Cummings de la Universidad de Tufts.
«Para solucionar esto, necesitábamos modificar la estructura de la proteína para revelar regiones ocultas que el sistema inmunitario pudiera reconocer y a las que pudiera responder eficazmente».
Fueron necesarios varios intentos, pero Lin y sus colaboradores identificaron los ajustes específicos al código genético de CspZ para crear una proteína diseñada que produjo una respuesta inmune robusta en estudios preclínicos en ratones.
Con este éxito y viendo que los ratones y las células inmunes humanas reaccionan de manera similar a la proteína CspZ modificada (lo que da esperanzas de que esto pueda trasladarse a los pacientes), los investigadores ahora querían usar imágenes tridimensionales para entender mejor cómo funciona su nuevo objetivo de vacuna.
Su último estudio, publicado en la revista Nature Communications , muestra que la CspZ modificada desencadena una respuesta inmunitaria dirigida al «talón de Aquiles» expuesto de la proteína CspZ.
Normalmente, la CspZ nativa permanece oculta al sistema inmune al unirse a moléculas encargadas de detectar bacterias o parásitos peligrosos, haciéndola inaccesible a las defensas inmunes.
Sin embargo, la CspZ modificada entrena al sistema inmunológico para producir anticuerpos que reconocen la región expuesta de CspZ en su forma alterada, lo que hace mucho más fácil para los glóbulos blancos del huésped encontrar y eliminar las bacterias que causan la enfermedad de Lyme.
«Lo que también descubrimos a través del diseño de vacunas basado en la estructura es que podríamos modificar aún más la CspZ para hacer que la molécula sea más estable a la temperatura corporal», dijo Lin, quien es coautor correspondiente del estudio.
Esto permite que la proteína CspZ modificada persista durante más tiempo en el organismo para promover la producción continua de anticuerpos protectores, lo que reduce significativamente la cantidad de dosis de refuerzo necesarias.
El trabajo fue dirigido por un equipo internacional de expertos, incluido Lin, de la Universidad Tufts; Maria Elena Bottazzi y Wen-Hsiang Chen, del Centro para el Desarrollo de Vacunas del Hospital Infantil de Texas, del Baylor College of Medicine; Ching-Lin Hsieh, anteriormente de la Universidad de Texas; y Kalvis Brangulis, del Centro de Estudios e Investigaciones Biomédicas de Letonia y de la Universidad Riga Stradins.
Los investigadores planean explorar diversas aplicaciones para su estrategia de vacuna patentada contra la enfermedad de Lyme. Esto podría incluir la colaboración con socios comerciales para desarrollar plataformas que permitan la prueba y administración seguras de vacunas basadas en la proteína CspZ modificada mediante ensayos clínicos en humanos o la inmunización de poblaciones naturales de ratones silvestres de patas blancas, portadores de la bacteria que las garrapatas transfieren para infectar a los humanos.
«El desarrollo de vacunas es un proceso muy largo y, cuando hacemos experimentos, el 90% de las veces no funcionan», afirmó Lin.
Pero tener una vacuna es mejor que no tenerla, así que contar con colaboradores que ven los problemas de manera diferente nos ayudó a superar los desafíos en cada paso.
Más información: Kalvis Brangulis et al., Perspectivas mecanicistas sobre el diseño estructural de una vacuna contra la enfermedad de Lyme dirigida a CspZ, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-58182-x
