WYSS . HARVARD 11 de marzo de 2026
La tecnología combinada de vacuna y adyuvante DoriVac del Instituto Wyss utiliza precisión a nanoescala posibilitada por origami de ADN para inducir una amplia inmunidad contra virus infecciosos.
Por Benjamin Boettner
(BOSTON) — La pandemia de COVID-19 puso las vacunas de ARN mensajero (ARNm) en la vanguardia de la atención médica mundial. Tras su fase de ensayos clínicos, la primera vacuna de ARNm contra la COVID-19 se administró el 8 de diciembre de 2020, y los modelos matemáticos sugieren que las vacunas de ARNm evitaron al menos 14,4 millones de muertes por COVID-19 solo en el primer año. Su extraordinaria eficacia, al mitigar el impacto de la enfermedad, ha impulsado el desarrollo de vacunas de ARNm para combatir también otros patógenos infecciosos. Los ensayos clínicos para el virus de la influenza, el virus respiratorio sincitial (VRS), el VIH, el Zika, el virus de Epstein-Barr y la tuberculosis están en marcha. Sin embargo, es importante destacar que la investigación sobre la COVID-19 ha revelado deficiencias en las vacunas de ARNm que resaltan la necesidad de enfoques diferentes.
Las respuestas inmunitarias producidas por las vacunas de ARNm contra la COVID-19 pueden variar considerablemente entre personas y su duración es limitada. Este problema se ve agravado por la constante evolución del virus SARS-CoV-2, que produce nuevas variantes que pueden evadir el sistema inmunitario. Por lo tanto, las vacunas de ARNm contra la COVID-19 deben actualizarse periódicamente. Además, presentan otras desventajas, como su compleja y costosa fabricación, el escaso control del número de moléculas de ARNm que se introducen en las nanopartículas lipídicas, la necesidad de almacenamiento en frío y los posibles efectos secundarios. Resolver estos desafíos permitiría estrategias de respuesta, prevención y preparación completamente nuevas para múltiples enfermedades infecciosas.
Ahora, un equipo de investigación multidisciplinario del Instituto Wyss de la Universidad de Harvard, el Instituto de Cáncer Dana-Farber (DFCI) y las instituciones colaboradoras aprovecharon una nanotecnología de origami de ADN altamente versátil desarrollada recientemente que es a la vez vacuna y adyuvante, llamada DoriVac , como una alternativa a las plataformas de vacunas actuales. Las vacunas DoriVac que se dirigieron a una región peptídica (HR2) conservada en las proteínas de pico de una gama de virus infecciosos, incluidos el SARS-CoV-2, el VIH y el Ébola, produjeron respuestas inmunitarias deseables y, en el caso de la vacuna SARS-CoV-2 HR2, potentes respuestas mediadas por anticuerpos específicos de antígeno (humorales) y mediadas por células T (celulares) en ratones. En un modelo in vitro preclínico con visión de futuro del ganglio linfático humano diseñado utilizando la tecnología microfluídica de chips de órganos humanos del Instituto Wyss, la vacuna SARS-CoV-2 HR2 también produjo potentes respuestas inmunitarias humanas específicas de antígeno. En una comparación directa con las vacunas de ARNm del SARS-CoV-2 encapsuladas en nanopartículas lipídicas, la vacuna DoriVac, que contiene copias de la misma variante de la proteína de espiga, produjo una activación inmunitaria humana similarmente fuerte, pero es mucho más estable y fácil de almacenar y fabricar. Los hallazgos se publicaron en Nature Biomedical Engineering .
Con la plataforma DoriVac, hemos desarrollado un chasis extremadamente flexible con una serie de ventajas críticas, incluido un control sin precedentes sobre la composición de la vacuna y la capacidad de programar el reconocimiento inmunológico en células inmunes específicas a nivel molecular para lograr mejores respuestas.
“Con la plataforma DoriVac, hemos desarrollado un chasis extremadamente flexible con diversas ventajas cruciales, como un control sin precedentes sobre la composición de la vacuna y la capacidad de programar el reconocimiento inmunitario en células inmunitarias específicas a nivel molecular para lograr mejores respuestas”, afirmó el Dr. William Shih , coautor correspondiente y miembro del cuerpo docente del Instituto Wyss, cuyo grupo fue pionero en el nuevo concepto de vacuna. “Nuestro estudio demuestra la versatilidad y el potencial de DoriVac al analizar en detalle los cambios inmunitarios necesarios para combatir los virus infecciosos”. Shih también es profesor de la Facultad de Medicina de Harvard y del DFCI.
Incorporando antígenos virales al grupo
En 2024, el equipo de Shih en el Instituto Wyss y Dana-Farber desarrolló DoriVac como una plataforma de vacunas basada en nanotecnología de ADN con amplia aplicabilidad. La Dra. Yang (Claire) Zeng , quien lideró el proyecto junto con investigadores colaboradores, también demostró que las vacunas DoriVac, al presentar moléculas adyuvantes inmunoestimulantes con precisión nanométrica a las células, podrían generar respuestas inmunitarias altamente beneficiosas en ratones con tumores que superaron las observadas con los componentes de la vacuna sin origami. Las vacunas de origami de ADN DoriVac consisten en diminutas nanoestructuras autoplegables y autoensamblables en forma de bloque cuadrado que, en una cara, presentan las moléculas adyuvantes con una separación nanométrica optimizada entre ellas y, en la cara opuesta, antígenos de elección, como péptidos y proteínas derivados de tumores o patógenos.
“Mientras desarrollábamos la plataforma para aplicaciones oncológicas, la pandemia de COVID-19 seguía avanzando con toda su fuerza. Por lo tanto, rápidamente surgió la pregunta de si la actividad adyuvante superior de DoriVac también podría aprovecharse en entornos de enfermedades infecciosas”, dijo Zeng como primer y coautor correspondiente del nuevo estudio, y ahora cofundador y CEO/CTO de DoriNano, liderando la traducción de esta tecnología a aplicaciones clínicas. Para probar esto, Zeng y la coprimera autora Olivia Young, Ph.D., exestudiante de posgrado que trabaja con Shih, se unieron al grupo de Donald Ingber en el Instituto Wyss. El equipo de Ingber ha tenido un gran interés en innovar en terapias antivirales, utilizando enfoques impulsados por IA y multiómica en combinación con la tecnología de chips de órganos humanos microfluídicos . Junto con el coautor principal Longlong Si , Ph.D., ex investigador postdoctoral del equipo de Ingber, los investigadores diseñaron vacunas DoriVac específicas contra el SARS-CoV-2, el VIH y el ébola que presentan los llamados péptidos HR2, que funcionan como antígenos altamente conservados dentro de las llamadas proteínas de pico de varios virus.
“Nuestro análisis de las respuestas inmunitarias provocadas por estas primeras vacunas DoriVac en ratones condujo a varias observaciones alentadoras, incluyendo una activación significativamente mayor y más amplia de la inmunidad humoral y celular en una gama de tipos de células inmunitarias relevantes, en comparación con la que los antígenos y adyuvantes sin origami pudieron producir”, afirmó Zeng. “Descubrimos que el número de linfocitos B productores de anticuerpos, células dendríticas presentadoras de antígenos (CD) activadas y linfocitos T citotóxicos y de memoria específicos de antígeno, vitales para la protección a largo plazo, aumentó, especialmente en el caso del SARS-CoV-2 HR2”, explicó Zeng.
De ratones a humanos
Las respuestas inmunitarias a patógenos infecciosos en ratones pueden diferir considerablemente de las de los humanos, lo que provoca que muchos tratamientos que solo se han probado en modelos de ratones fracasen en ensayos con humanos. Para acercar su plataforma de vacunas DoriVac a las aplicaciones humanas, el equipo evaluó los efectos de las vacunas DoriVac en un sistema inmunitario humano diseñado en forma de un ganglio linfático humano en un chip (chip LN humano) que permite la predicción preclínica rápida de las respuestas inmunitarias en humanos. Desarrollado por el coautor principal Min Wen Ku y el coautor correspondiente Girija Goyal , Ph.D., director de Bioinspired Therapeutics en el Wyss Institute, que trabaja en el grupo de Ingber, el equipo demostró que la vacuna SARS-CoV-2-HR2 DoriVac activó las DC humanas y aumentó su producción de moléculas de citocinas inflamatorias a niveles mucho más altos que los componentes de la vacuna sin origami. Además, el número de células T CD4+ y CD8+ con múltiples funciones protectoras aumentó en los chips LN humanos. Esto validó aún más el potencial de las vacunas DoriVac para tratamientos humanos.
Las capacidades predictivas de los chips LN humanos nos brindaron un campo de pruebas ideal para las vacunas DoriVac y los perfiles y actividades de células inmunes inducidas y específicas del antígeno muy probablemente reflejan aquellos que ocurrirían en los receptores humanos de las vacunas.
“La capacidad predictiva de los chips LN humanos nos brindó un campo de pruebas ideal para las vacunas DoriVac, y los perfiles y actividades inmunitarias inducidos, específicos para cada antígeno, probablemente reflejen los que se observarían en los receptores humanos de las vacunas. Esta convergencia de tecnologías nos permitió aumentar drásticamente las probabilidades de éxito de una nueva clase de vacunas y crear un nuevo banco de pruebas para el desarrollo de futuras vacunas”, afirmó el coautor de correspondencia, Dr. Ingber, quien también es profesor Judah Folkman de Biología Vascular en la Facultad de Medicina de Harvard y el Hospital Infantil de Boston, y profesor Hansjörg Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard.
En la misma línea, el equipo de investigación investigó una vacuna DoriVac que presenta la proteína de pico completa del SARS-CoV-2, dirigido por Zeng y el coautor Qiancheng Xiong , en una comparación directa con las vacunas actuales de nanopartículas lipídicas (LNP) de ARNm contra el SARS-CoV-2 de Moderna y Pfizer/BioNTech que codifican una proteína de pico idéntica en ratones, utilizando un protocolo de refuerzo común. Las respuestas observadas de células T antivirales y células B productoras de anticuerpos fueron comparables. «Esto subrayó el potencial de DoriVac como una plataforma de vacunas autoadyuvantes habilitada por nanotecnología de ADN. Pero las vacunas DoriVac tienen una serie de otras ventajas: no tienen los mismos requisitos de cadena de frío que las vacunas de ARNm-LNP y, por lo tanto, podrían distribuirse de manera mucho más efectiva, especialmente en regiones de escasos recursos; y podrían superar algunas de las enormes complejidades de fabricación de las vacunas formuladas con LNP, por nombrar dos importantes», dijo Shih. Estudios recientes en DoriNano también han demostrado que DoriVac exhibe un perfil de seguridad prometedor.
Español Otros autores del estudio son Sylvie Bernier, Hawa Dembele, Giorgia Isinelli, Tal Gilboa, Zoe Swank, Su Hyun Seok, Anjali Rajwar, Amanda Jiang, Yunhao Zhai, LaTonya Williams, Caleb Hellman, Chris Wintersinger, Amanda Graveline, Andyna Vernet, Melinda Sanchez, Sarai Bardales, Georgia Tomaras, Ju Hee Ryu e Ick Chan Kwon. El estudio ha sido financiado por el programa Director’s Fund and Validation Project del Wyss Institute; el Programa Claudia Adams Barr en DFCI; los Institutos Nacionales de Salud (subvención U54 CA244726-01); el fondo global CRDF de EE. UU. y Japón (subvención R-202105-67765); la Fundación Nacional de Investigación de Corea (subvenciones MSIT, RS-2024-00463774, RS-2023-00275456); Programa de Investigación Intramural del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) y la Fundación Bill y Melinda Gates (INV-002274).
- TECNOLOGÍA WYSS – DoriVac: Vacunas basadas en origami de ADN para inmunoterapia combinada
- PUBLICACIÓN – Las nanopartículas de vacuna de origami de ADN mejoran las respuestas inmunitarias humorales y celulares a las enfermedades infecciosas, Nature Biomedical Engineering
Wyss , diagnóstico de enfermedades infecciosas en el punto de atención del paciente
Desarrollar una plataforma de ARN inmunoterapéutico independiente de la enfermedad