El Instituto Weizmann desarrolla moléculas híbridas que neutralizan el SARS-CoV-2 y activan el sistema inmune, con potencial para terapias antivirales.
Innovación israelí en inmunoadhesión contra virus
En el Instituto Weizmann de Ciencias en Rehovot, Israel, un equipo liderado por el Dr. Ron Diskin desarrolló moléculas híbridas de inmunoadhesión que combaten eficazmente el SARS-CoV-2, el virus causante del COVID-19. Estas moléculas combinan el receptor ACE2, al que se une el virus para infectar células humanas, con un fragmento de anticuerpo que activa el sistema inmune. Los experimentos demostraron que estas moléculas neutralizan el virus e inducen una respuesta inmune que lo destruye, según un estudio publicado en Nature Communications en 2023.
El laboratorio de Diskin optimizó esta técnica utilizando receptores ACE2 de roedores, que mostraron una afinidad hasta 100 veces mayor por la proteína espiga del SARS-CoV-2 en comparación con el receptor humano. Esta mayor afinidad permite que las moléculas atrapen al virus con mayor eficacia, impidiendo su entrada a las células. Además, el fragmento de anticuerpo, conocido como Fc, recluta células inmunes como macrófagos y linfocitos para eliminar el virus neutralizado, ofreciendo una doble acción terapéutica.
La investigación comenzó en 2020, en el punto álgido de la pandemia, cuando el equipo de Diskin buscó alternativas a los anticuerpos monoclonales, que eran costosos y menos efectivos contra variantes emergentes del virus. Las moléculas híbridas, denominadas ACE2-Fc, se diseñaron para ser más versátiles y resistentes a las mutaciones virales. Ensayos en modelos animales, como hámsteres, mostraron que estas moléculas reducían significativamente la carga viral en los pulmones y protegían contra la infección grave por SARS-CoV-2.
El enfoque de inmunoadhesión no es nuevo, pero el equipo del Instituto Weizmann lo perfeccionó para el SARS-CoV-2. En 2018, Diskin aplicó esta técnica a otros virus, como el virus Zika, utilizando receptores celulares fusionados con anticuerpos para neutralizar patógenos. La experiencia previa permitió al laboratorio adaptar rápidamente la tecnología al nuevo coronavirus, logrando resultados prometedores en un tiempo récord.
Moléculas híbridas: datos clave para terapias antivirales
- Afinidad mejorada: Los receptores ACE2 de roedores tienen hasta 100 veces más afinidad por el SARS-CoV-2 que los humanos.
- Doble acción: Neutralizan el virus e inducen una respuesta inmune mediante el fragmento Fc de anticuerpos.
- Versatilidad: Efectivas contra múltiples variantes del SARS-CoV-2, incluidas Delta y Ómicron.
- Producción: Más económicas y escalables que los anticuerpos monoclonales tradicionales.
- Aplicaciones previas: Probadas con éxito en el virus Zika y otros patógenos antes de 2020.
Avances del Instituto Weizmann en terapias antivirales
El desarrollo de las moléculas ACE2-Fc representa un avance significativo en la lucha contra virus respiratorios. A diferencia de los tratamientos basados en anticuerpos monoclonales, estas moléculas son más fáciles de producir a gran escala y menos propensas a perder eficacia frente a nuevas variantes. El estudio de Nature Communications destacó que las moléculas mantuvieron su capacidad neutralizante contra las variantes Delta y Ómicron, un desafío que limitó la utilidad de muchos tratamientos durante la pandemia.
El equipo de Diskin colaboró con investigadores de la Universidad de Tel Aviv y el Centro Médico Sheba para validar los resultados en entornos clínicos. Los ensayos preclínicos en hámsteres sirios, un modelo estándar para estudiar el SARS-CoV-2, mostraron que una sola dosis de ACE2-Fc administrada por vía nasal reducía la replicación viral en un 90% en las vías respiratorias. Este método de administración, que no requiere inyecciones intravenosas, podría facilitar su uso en entornos de atención primaria.
La investigación también exploró la aplicabilidad de las moléculas híbridas a otros virus que utilizan receptores similares. Por ejemplo, el receptor ACE2 es una puerta de entrada para otros coronavirus, como el SARS-CoV-1, lo que sugiere que la tecnología podría adaptarse para combatir futuras pandemias. El laboratorio de Diskin planea realizar ensayos clínicos en humanos en 2026, en colaboración con empresas biotecnológicas israelíes como Kamada y Teva.
El Instituto Weizmann ha solicitado patentes para las moléculas ACE2-Fc, y los investigadores están trabajando en optimizar su estabilidad y vida media en el organismo. Un artículo en Science Advances de 2024 señaló que las versiones mejoradas de estas moléculas podrían administrarse como aerosoles nasales, ofreciendo una alternativa práctica para la prevención y el tratamiento temprano de infecciones virales.
Contexto global de la inmunoadhesión viral
La inmunoadhesión como estrategia antiviral ha ganado atención en los últimos años. En 2019, investigadores de la Universidad de Stanford publicaron un estudio en Cell sobre moléculas similares que combinaban receptores celulares con anticuerpos para combatir el virus del dengue. Sin embargo, el enfoque del Instituto Weizmann destaca por su aplicación específica al SARS-CoV-2 y por el uso de receptores de roedores, que no se habían explorado ampliamente antes.
Otros centros de investigación, como el Instituto Pasteur en Francia, han desarrollado moléculas híbridas para neutralizar el virus de la influenza. Sin embargo, estas iniciativas no han alcanzado el nivel de optimización logrado por el equipo de Diskin, cuya tecnología combina alta afinidad, escalabilidad y resistencia a mutaciones virales. La Organización Mundial de la Salud incluyó las moléculas de inmunoadhesión en su informe de 2024 sobre terapias prometedoras contra pandemias, destacando su potencial para complementar vacunas y antivirales.
Israel ha invertido significativamente en biotecnología durante la última década, con el Instituto Weizmann a la vanguardia. En 2023, el gobierno israelí destinó 150 millones de shekels (aproximadamente 40 millones de dólares) a proyectos de investigación sobre pandemias, de los cuales un 20% se asignó a estudios de inmunoadhesión. Esta inversión refleja el compromiso del país con la innovación científica, especialmente en respuesta a amenazas globales como el SARS-CoV-2.
El trabajo de Diskin también se beneficia de la colaboración internacional. En 2022, el laboratorio intercambió datos con el Instituto Nacional de Salud de Estados Unidos, que proporcionó información sobre la estructura de la proteína espiga del SARS-CoV-2. Esta cooperación permitió al equipo israelí diseñar moléculas más precisas, capaces de targeting específico contra las regiones más conservadas del virus.