Aplicación de la “todómica” en la vacunación

Federico Martinon-Torres, MD, PhD

Jefe de Servicio de Pediatria, Hospital Clínico Universitario de Santiago

La “todómica” –traducción o adaptación al español de “wholeomics”- es un término que acuñamos para describir la aplicación simultánea de las diferentes disciplinas “ómicas” (genómica, transcriptómica, metabolómica, proteómica, inmunogenómica,…) con el fin de resolver una cuestión biomédica de carácter científico. Básicamente, se trata de analizar desde todas las perspectivas “ómicas” posibles un problema clínico – médico, de forma que podamos desvelar nuevas vías diagnósticas, terapéuticas o preventivas, y/o en última instancia, recomponer sintéticamente el problema analizado (a través de la biología de sistemas). Esto, aplicado al campo de las vacunas es lo que se conoce como inmunogenómica o vacunómica, y tiene ya además subvariantes específicas, como por ejemplo, la adversómica.

Infectología personalizada y meningococo

El abordaje de la infección centrado en el huésped, tratando de analizar una interacción única entre ese sujeto infectado y ese patógeno en particular, permitirá eventualmente la toma de decisiones terapéuticas o preventivas individualizadas. Un ejemplo es la determinación a priori de susceptibilidad (o resistencia) natural de un individuo frente a un patógeno. Sabemos por ejemplo, que la enfermedad meningocócica solo la padece un reducido número de sujetos, a pesar de que su portación nasofaríngea es un fenómeno frecuente. Hoy sabemos que en función de tu dotación genética en el gen CFH, eres naturalmente más sensible, o por el contrario, resistente, a la enfermedad meningocócica. Esta individualización de la infección, llevada a pie de paciente, permitiría la vacunación selectiva, o la toma de medidas más o menos agresivas en el manejo del sujeto infectado agudo, a través de otros biomarcadores pronósticos. Más aún, estos genes de resistencia frente a la enfermedad meningocócica, son muy frecuentes en la población japonesa – donde la meningococemia es una enfermedad muy poco frecuente- y por el contrario, están presentes en <2% de la población africana – donde la enfermedad es particularmente frecuente, especialmente en el cinturón de la meningitis. Es decir, que esta información individual, también nos puede dar pistas poblacionales, y ayudarnos a explicar la epidemiologia de la propia enfermedad.

Otro ejemplo: el rotavirus no infecta a todo el mundo

Hemos publicado recientemente una firma transcriptómica característica de la infección por rotavirus que nos ayuda entender los mecanismos mediante los que el huésped interacciona con esta infección y que ratifica la idea de que existe una susceptibilidad individual variable frente a esta enfermedad, como se había descrito ya para otros virus gastrointestinales, como el norovirus. En concreto, cuando nos infectamos por un rotavirus, la respuesta transcriptomica indica que nuestro organismo inhibe la síntesis de glicoforinas, que son fundamentales para los receptores que se expresan en el epitelio intestinal y a los que precisamente el rotavirus se une. Este hecho, combinado con la posibilidad de que en función de nuestros grupos sanguíneos, determinados genéticamente, puede haber individuos resistentes a la infección por rotavirus, permitiría llevado a la práctica, la vacunación selectiva individualizada de solo aquellos sujetos que sean realmente susceptibles a la infección.

Vacunómica en la búsqueda de correlatos de protección vacunal

Somos muy limitados a la hora de evaluar el funcionamiento de las vacunas, y a menudo, ni siquiera disponemos de buenos correlatos de funcionamiento vacunal, teniendo que recurrir a marcadores surrogados, extrapolaciones o exclusivamente basarnos en la eficacia clínica. Con la vacunómica, podemos encontrar predictores de respuesta vacunal, haciendo búsquedas de los mismos no condicionadas a ninguna hipótesis concreta. Recientemente se descubría un biomarcador (firma transcriptómica) en sangre que medido a las 24 horas tras la vacunación antigripal predecía con precisión el titulo de anticuerpos un mes después de la vacunación, es decir, saber en el primer día cual será el grado de seroconversión en anticuerpos circulantes un mes después. En esta misma línea, sabemos que la interacción con la microbiota, en concreto la flagelina, condiciona la respuesta cepa-específica a la vacuna antigripal, lo que abre líneas de investigación relacionadas con la modificación de la microbiota y la inmunogenicidad vacunal.

Nuevas vacunas, y no solo preventivas

Con este abordaje, no solo podemos seleccionar mejor a quien vacunamos, sino que a su vez, podemos diseñar nuevas vacunas o entender mejor como funcionan las que ya están disponibles. La reciente vacuna frente a meningoco B, que durante tantos años se resistió, se desarrolló a través de la vacunología reversa, combinando la genómica para descifrar el genoma del meningococo, y la bioinformática, para seleccionar los antígenos adecuados. Con la inmunogenética, entendemos mejor no solo como funcionan las vacunas, sino que descubrimos efectos inesperados en las mismas, como por ejemplo, el entrenamiento del sistema inmune innato que la vacuna BCG proporciona a través de la reprogramación epigenética de los monocitos, y que a su vez, nos confiere protección frente a microorganismos diferentes al de la tuberculosis. Más aun, esta metodología nos permite jugar con la activación heteróloga de los linfocitos, de tal manera, que con un cebado/re-estimulacion heteróloga selectiva nos podemos plantearnos también su aplicación específica en vacunas terapéuticas.

En conclusión, la vacunómica revoluciona nuestra capacidad de avanzar en el mundo de las vacunas, pero también la complejiza hasta límites insospechados. Estamos ahora descubriendo nuevos efectos (heterologos) de vacunas clásicas, entendiendo molecularmente el éxito de las vacunas de las que disponemos, y diseñando vacunas frente a enfermedades que se consideraban hasta hace poco imbatibles. Un futuro cercano esperanzador, aunque mientras tanto, no olvidemos que las vacunas de las que ya disponemos, sólo funciona si se utilizan.

Referencias bibliográficas

  1. Cebey-López M, Herberg J, Pardo-Seco J, Gómez-Carballa A, Martinón-Torres N, Salas A, Martinón-Sánchez JM, Justicia A, Rivero-Calle I, Sumner E, Fink C, Martinón-Torres F; GENDRES network. Does Viral Co-Infection Influence the Severity of Acute Respiratory Infection in Children? PLoS One. 2016 Apr 20;11(4):e0152481. doi: 10.1371/journal.pone.0152481
  2. Rivero-Calle I, Gómez-Rial J, Martinón-Torres F. Systemic features of rotavirus infection. J Infect. 2016 Jul 5;72 Suppl: S98-S105. doi: 10.1016/j.jinf.2016.04.029. Epub 2016 May 12.
  3. Salas A, Marco-Puche G, Triviño JC, Gómez-Carballa A, Cebey-López M, Rivero-Calle I, Vilanova-Trillo L, Rodríguez-Tenreiro C, Gómez-Rial J, Martinón-Torres F. Strong down-regulation of glycophorin genes: A host defense mechanism against rotavirus infection. Infect Genet Evol. 2016 Oct;44:403-11. doi: 10.1016/j.meegid.2016.07.044. Epub 2016 Aug 2.
  4. Martinón-Torres F, Png E, Khor CC, Davila S, Wright VJ, Sim KS, Vega A, Fachal L, Inwald D, Nadel S, Carrol ED, Martinón-Torres N, Alonso SM, Carracedo A, Morteruel E, López-Bayón J, Torre AC, Monge CC, de Aguilar PA, Torné EE, Martínez-Padilla MD, Martinón-Sánchez JM, Levin M, Hibberd ML, Salas A; ESIGEM network; ESPID meningococcal consortium – UK; EUCLIDS consortium members – Imperial College London (euclids-project.eu). Natural resistance to Meningococcal Disease related to CFH loci: Meta-analysis of genome-wide association studies. Sci Rep. 2016 Nov 2;6:35842. doi: 10.1038/srep35842.
  5. Toneatto D, Pizza M, Masignani V, Rappuoli R. Emerging experience with meningococcal serogroup B protein vaccines. Expert Rev Vaccines. 2017 May;16(5):433-451. doi: 10.1080/14760584.2017.1308828. Epub 2017 Apr 10
  6. Lerm M, Netea MG. Trained immunity: a new avenue for tuberculosis vaccine development. J Intern Med. 2016 Apr;279(4):337-46. doi: 10.1111/joim.12449. Epub 2015 Nov 24
  7. Kardani K, Bolhassani A, Shahbazi S. Prime-boost vaccine strategy against viral infections: Mechanisms and benefits. 2016 Jan 20;34(4):413-23. doi: 10.1016/j.vaccine.2015.11.062. Epub 2015 Dec 13

 

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