La pandemia ha despertado el interés por los anticuerpos y el papel que juegan para combatir virus y bacterias. Por eso, los fármacos basados en anticuerpos pueden ser útiles para tratar enfermedades infecciosas, como la covid19. Te explicamos las 10 cosas más importantes que debes saber sobre los anticuerpos.

1. Los anticuerpos son muy abundantes en nuestro sistema inmune.

Los anticuerpos son proteínas y tienen diferentes formas y tamaños. Los más conocidos son los anticuerpos IgG, que tienen forma de Y. Nuestro sistema inmune puede fabricar alrededor de 2.000 anticuerpos por segundo.

2. Los anticuerpos funcionan por el principio de complementariedad de forma.

Una llave solo funciona si su forma se ajusta a la cerradura. Algo parecido ocurre con los anticuerpos, que sólo pueden unirse bien a los antígenos que tengan una forma complementaria. Pero, y entonces, ¿cómo puede nuestro sistema inmunológico producir anticuerpos que puedan luchar contra la amplia gama de proteínas extrañas que se encuentran en los microbios que hay en el mundo? La respuesta es que tenemos billones de linfocitos (principalmente células B y células T), y cada uno de ellos está equipado, de forma única, con sus propios receptores.

Si estas células estuvieran en un único sitio, formarían un órgano tan grande como el cerebro o el hígado. Sin embargo, están repartidas en muchas partes del cuerpo, como la médula ósea, el bazo o los ganglios linfáticos, de manera que pueden detectar y responder rápidamente a la presencia de invasores externos. Cuando estos receptores encuentran un antígeno extraño al que pueden unirse, se desencadena una respuesta inmune que puede producir anticuerpos.

Por ejemplo, con el virus SARs-CoV-2, el sistema inmune no ‘sabe’ por adelantado que se infectará por lo que intenta cubrir todas las posibilidades produciendo diferentes receptores de células B y C. Es algo así como intentar ganar El Gordo de Navidad comprando todos los décimos disponibles. Suena imposible, pero es así.

3. Los anticuerpos se desarrollan lentamente, pero ofrecen protección a largo plazo.

Nuestro cuerpo tiene dos niveles de protección inmunológica: la inmunidad innata y la inmunidad adaptativa. La inmunidad innata aparece, por ejemplo, cuando nos hacemos una herida y ésta se hincha y enrojece. Esta respuesta inicial es relativamente inespecífica, pero permite ganar tiempo para que la inmunidad adaptativa organice un contraataque potente y bien dirigido.

La inmunidad adaptativa es tan fuerte que tenemos un mecanismo a prueba de fallos y que funciona a dos niveles para garantizar que solo esté dirigido a amenazas verdaderas. Para desencadenar la respuesta adaptativa, una célula T y una célula B deben encontrarse y unirse al mismo antígeno extraño. Solo entonces, la célula T enviará una señal a su compañera de células B para que pase al ataque. La célula B liberada comienza a dividirse en numerosos clones de sí misma. Algunos clones se convierten en fábricas de secreción de anticuerpos conocidas como células plasmáticas, mientras que otros maduran y se convierten en células B de memoria de larga duración. La respuesta de los anticuerpos puede tardar un par o más de semanas en alcanzar la potencia óptima, pero las células B de memoria permanecen en el cuerpo para garantizar un contraataque rápido si vuelve a aparecer la misma amenaza en el futuro.

4. Las células B tienen un mecanismo para aumentar el poder de unión de los anticuerpos.

¿Por qué se necesita tiempo para generar anticuerpos óptimos contra amenazas como el coronavirus? La respuesta, en parte, es que las células B no se conforman con cualquier anticuerpo: quieren los mejores. El reto es que, aunque hay billones de células B diferentes, aún son más las formas de proteínas extrañas de las que protegerse: por eso, cuando una célula B se activa, es probable que el ajuste para su antígeno objetivo sea bueno, pero no perfecto.

Sin embargo, cuando esa célula B comienza a dividirse para crear clones de sí misma, los genes de estas células clonadas se salpican con mutaciones que producen anticuerpos que son muy similares a la célula madre original, pero no idénticos. A medida que proliferan con la ayuda de las células T, las células B pueden producir millones de copias diferentes del mismo receptor de anticuerpos. Muchos de estos nuevos receptores se unirán al antígeno original, pero con diferentes afinidades. El que se adhiere mejor es el que más prolifera porque es el que más se activa.

Este proceso, llamado maduración por afinidad, puede incrementar en más de mil veces la fuerza de unión de los anticuerpos. Este ajuste perfecto es un sello distintivo de un gran anticuerpo, pero no su único factor de éxito.

5. No todos los anticuerpos son iguales.

La eficacia de un anticuerpo contra los virus y contra otras amenazas depende no solo de la fuerza con la que se une, sino de dónde se une. Nuestro sistema inmunológico produce cualquier posible anticuerpo que pueda contra cualquier antígeno viral que pueda detectar.

El resultado puede ser miles de anticuerpos diferentes que se unen a diferentes proteínas de un virus o diferentes partes de la misma proteína. Es posible que algunos de estos anticuerpos no puedan parar al virus, mientras que otros pueden bloquear proteínas clave: por ejemplo, la proteína S (o proteína espícula) que usa el coronavirus para infectar las células. Los anticuerpos que defienden a las células de la infección se denominan anticuerpos neutralizantes.

6. Las vacunas y los anticuerpos neutralizantes aceleran la protección proporcionada por los anticuerpos.

Las vacunas pueden hacer que nuestro sistema inmunológico reconozca un virus y produzca células B de memoria para protegerse contra una infección futura. Las vacunas ofrecen, potencialmente, una inmunidad activa duradera, pero pueden pasar semanas o meses para que se desarrolle la protección.

Los anticuerpos neutralizantes que se dirigen a un virus también pueden fabricarse fuera del cuerpo. Se inyectan en pacientes o en personas con alto riesgo de infección para prevenir o tratar una enfermedad. Los anticuerpos terapéuticos pueden ofrecer una protección rápida, pero esta inmunidad pasiva puede durar solo desde unas pocas semanas a un mes ya que los anticuerpos inyectados se eliminarán mediante procesos naturales. Los anticuerpos que produce nuestro cuerpo también se eliminan a la larga, pero nuestro sistema inmunológico puede producir más según sea necesario.

Las vacunas ofrecen la mejor solución a largo plazo para las infecciones virales. Pero, a veces, otros tratamientos pueden ser necesarios porque las vacunas no siempre proporcionan inmunidad de por vida o, en algunos pacientes, pueden ser solo parcialmente efectivas. En los casos en que la inmunidad disminuye o no llega a desarrollarse por completo, podría resultar útil un tratamiento con anticuerpos.

7. La investigación para proporcionar inmunidad pasiva están evolucionando.

Hay diversas formas de conseguir que los anticuerpos producidos por una persona puedan usarse para tratar infecciones virales en otros individuos. El método más antiguo y sencillo es obtener plasma sanguíneo de donantes que se han recuperado de una infección y administrárselo a unas cuantas personas infectadas por el mismo virus.

Los anticuerpos neutralizantes se pueden producir a mayor escala mediante las mismas técnicas que se utilizan para producir otros tipos de tratamientos basados en anticuerpos.

También se pueden utilizar genes de anticuerpos extraídos directamente de personas que hayan tenido una respuesta eficaz a un virus. Al aislar y analizar las células plasmáticas o las células B de memoria de estas personas, es posible encontrar genes que produzcan anticuerpos neutralizantes muy potentes. Este enfoque puede requerir más trabajo por adelantado, pero podría ofrecer mejores resultados.

8. Los virus suelen ser objetivos móviles de una vacuna o un anticuerpo.

Uno de los mayores retos al atacar cualquier virus es que mutan por lo que, si su forma varía, es posible que la eficacia de los anticuerpos quede limitada. Por eso, cuando los científicos diseñan anticuerpos neutralizantes deben estar al día de cómo está cambiando el virus y tener como objetivo a las proteínas virales o a segmentos de proteínas que tienen menos probabilidades de tener mutaciones. Es probable que se necesiten combinaciones de varios anticuerpos diferentes para cubrir la mayoría de las cepas virales que han evolucionado en todo el mundo.

9. Los anticuerpos pueden diseñarse para mejorar su función como medicamentos.

De la misma manera que las células B han desarrollado una forma de aumentar la calidad de sus anticuerpos, los biotecnólogos también han desarrollado un conjunto de herramientas para mejorar los anticuerpos. Una vez que se identifica un anticuerpo que se une a un antígeno diana, los ingenieros moleculares pueden aplicar lo aprendido a lo largo de décadas de diseño y desarrollo de anticuerpos. Las características de un anticuerpo dependen de la secuencia de letras de ADN en el gen del anticuerpo. Los científicos pueden modificar la estructura modificando los genes, dando lugar, por ejemplo, a un anticuerpo más fácil de fabricar. Otros cambios permiten que los anticuerpos permanezcan más tiempo en el cuerpo o tengan una mayor afinidad por sus antígenos diana.

10. Se han producido importantes mejoras en la producción de anticuerpos.

Dado su tamaño y complejidad, los anticuerpos solo pueden producirse mediante maquinaria celular y las líneas celulares que funcionan especialmente bien proceden de ovarios de hámsteres chinos. Estas células están diseñadas genéticamente tanto para producir anticuerpos completamente humanos como para hacerlo con una periodicidad similar a la de nuestras propias células B.

En Amgen estamos a la vanguardia de los avances en bioproducción, desarrollamos líneas celulares de anticuerpos más productivas, así como procesos que mantienen a estas células saludables y productivas a densidades más altas. Estas y otras mejoras nos han permitido rediseñar la producción biotecnológica para hacerla más ágil, flexible y productiva.