La neumonía es una enfermedad controlada en Occidente gracias fundamentalmente a las vacunas infantiles. En España, por ejemplo, el calendario común de vacunación establece tres sesiones antes de que los bebés cumplan un año. Sin embargo, en los países en vías de desarrollo el neumococo causa graves problemas. Cada año, aproximadamente 900.000 niños mueren infectados por este patógeno. La gravedad de la situación en estos países se ve acentuada por las dificultades en el diagnóstico de la enfermedad, ya que el diagnóstico microbiológico es lento. Investigadores de la Universidad de Córdoba y el Hospital Universitario Virgen del Rocío de Sevilla han desarrollado una herramienta que puede paliar la incidencia de la enfermedad en lugares sin grandes recursos económicos. A partir de una tira predictiva, los científicos han podido determinar de forma experimental la presencia de la bacteria en el organismo, lo que abre la puerta a su detección temprana.

La clave para desarrollar esta sencilla tira predictiva está en la parte exterior de estos seres unicelulares. Más que una pared celular, el neumococo (Streptococcus pneumoniae) tiene un muro: es rígido y compacto, diseñado para resistir los envites de los sistemas inmunes en los organismos que infecta. Sin embargo, igual que en las fortificaciones militares hay puntos débiles menos defendibles, en la superficie del patógeno hay elementos que los investigadores bioquímicos utilizan como dianas para debilitarlos.

A modo de barba, los neumococos tienen unas proteínas de superficie con las que adquieren nutrientes o se adhieren a los órganos de los hospedadores que invaden. Científicos del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la UCO han afeitado en el laboratorio estas proteínas de superficie con proteasas y, por medio de espectrometría de masas, las han podido identificar. Posteriormente, por medio de sueros de pacientes infantiles procedentes del Hospital Virgen del Rocío, han ido depurando la selección de proteínas hacia las que poder dirigir una acción terapéutica o de diagnóstico. De esta manera, han llegado a tres proteínas clave. Gracias a este trabajo de precisión, los investigadores han podido desarrollar un prototipo que han probado con éxito y que mejora el diagnóstico de la neumonía en menores de cuatro años. Los resultados del trabajo han sido publicados recientemente en Molecular and Cellular Proteomics.

Diagnóstico y vacuna universal

La tira predictiva, análoga a la del test de embarazo, permite saber si en un paciente están presentes anticuerpos frente a estas tres proteínas propias de la bacteria y, por lo tanto, determinar la existencia de la infección. De esta manera, el pediatra puede comenzar un tratamiento. “Las actuales tecnologías de diagnóstico son caras o lentas. Por medio de este prototipo, hemos conseguido una prueba que se puede emplear en ambulatorios y hospitales y puede ayudar a reducir la prevalencia en países en vías de desarrollo o a mejorar el diagnóstico temprano en general”, explica Manuel José Rodríguez Ortega, responsable de esta línea de investigación.

La identificación de estas proteínas clave puede ayudar a un objetivo que ansía la investigación farmacológica: una vacuna universal del neumococo. Hasta ahora, las vacunas son estacionales, como ocurre en la gripe, ya que la bacteria muta cada cierta temporada. Una vacuna dirigida a las proteínas de su superficie superaría el problema de las cepas resistentes.

En origen, la investigación desarrollada por Rodríguez Ortega estaba dirigida a la creación de esta vacuna universal, pero la existencia de una compleja competencia con empresas farmacéuticas que persiguen este objetivo le llevó a cambiar el enfoque. Fruto de este proceso de adaptación, ha podido crear la novedosa prueba de diagnóstico temprano. En otros trabajos, como uno publicado en la revista Journal of Proteomics en 2015, ha profundizado en este campo del conocimiento.

Gracias a las potencialidades que observa, el investigador busca ahora llevar el prototipo al mercado médico y farmacéutico y conseguir reactivar esta línea de trabajo, ya que se ha quedado sin personal en su grupo de investigación debido a la escasez de proyectos, y la producción científica en este ámbito se verá reducida.  

Olaya-Abril, Jiménez-Munguía, Gómez-Gascón, Obando, Rodríguez-Ortega. ‘A Pneumococcal Protein Array as a Platform to Discover Serodiagnostic Antigens Against Infection’. Mol Cell Proteomics. 2015 Oct;14(10):2591-608. doi: 10.1074/mcp.M115.049544. Epub 2015 Jul 16.

Jiménez-Munguía I, van Wamel WJ, Olaya-Abril A, García-Cabrera E, Rodríguez-Ortega MJ,  Obando I. ‘Proteomics-driven design of a multiplex bead-based platform to assess natural IgG antibodies to pneumococcal protein antigens in children’. Proteomics. 2015 Aug 3;126:228-33. doi: 10.1016/j.jprot.2015.06.011.