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Jason McLellan

Jason S. McLellan es un biólogo estructural, profesor en el Departamento de Biociencias Moleculares y titular de la Cátedra Robert A. Welch de Química en la Universidad de Texas en Austin [1] que se especializa en comprender la estructura y función de las proteínas virales, incluidas las de los coronavirus. [2] Su investigación se centra en la aplicación de información estructural al diseño racional de vacunas y otras terapias para virus, [3] incluido el SARS-CoV-2 , el nuevo coronavirus que causa la COVID-19 , [4] y el virus respiratorio sincitial (VSR). [5] McLellan y su equipo colaboraron con investigadores del Centro de Investigación de Vacunas del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas para diseñar una versión estabilizada de la proteína de pico del SARS-CoV-2, [6] [7] [ 8] [9] que la empresa de biotecnología Moderna utilizó como base para la vacuna mRNA-1273 , [10] [11] [12] [13] la primera vacuna candidata contra la COVID-19 en entrar en ensayos clínicos de fase I en EE. UU. [14] Al menos otras tres vacunas utilizan esta proteína de pico modificada: las de Pfizer y BioNTech ; Johnson & Johnson y Janssen Pharmaceuticals ; y Novavax . [7] [15]

Investigación sobre el SARS-CoV-2

McLellan dirigió un equipo de la Universidad de Texas en Austin y el Centro de Investigación de Vacunas del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas que produjo la primera estructura molecular, o mapa a escala atómica en 3D, de la proteína de pico del nuevo coronavirus, la proteína que permite que el virus se adhiera a las células huésped e infecte. [6] Los resultados se publicaron en línea el 19 de febrero de 2020 en Science , [16] una de las revistas académicas más importantes del mundo, y se destacaron en la portada de la edición impresa del 13 de marzo de 2020. [17]

La estructura molecular proporciona un modelo para que los científicos aprendan a alterar estos procesos mediante el desarrollo de nuevos tratamientos o vacunas. [18] Aubree Gordon, profesora asociada de epidemiología de la Universidad de Michigan que no formó parte del estudio, fue citada por LiveScience diciendo: "Es un paso adelante muy importante y puede ayudar en el desarrollo de una vacuna contra el SARS-COV-2". [18] El logro también fue destacado como un paso importante hacia una vacuna por el director de los Institutos Nacionales de Salud , Francis Collins , en el Blog del Director del NIH. [19]

McLellan y su equipo colaboraron con investigadores del Centro de Investigación de Vacunas del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas para diseñar una versión estabilizada de la proteína de pico del SARS-CoV-2, [6] [7] [9] llamada S-2P o 2P, que la empresa de biotecnología Moderna utilizó como base para el candidato a vacuna mRNA-1273, [10] [ 11] [12] [13] el primer candidato a vacuna COVID-19 en entrar en ensayos clínicos de fase I en los EE. UU. [14] Los equipos de UT Austin y NIH presentaron una solicitud de patente conjunta sobre la proteína de pico mutada. [20]

La vacuna candidata de Moderna, mRNA-1273, contiene el código genético de la versión estabilizada de la proteína de pico. [11] Cuando una persona se vacuna con mRNA-1273, sus propias células teóricamente deberían producir estas proteínas de pico modificadas, lo que activaría su sistema inmunológico para desarrollar anticuerpos contra el coronavirus real. [21]

La proteína de pico del SARS-CoV-2 adopta una forma antes de entrar en una célula y otra forma después, conocidas como conformaciones de prefusión y posfusión. [22] Los anticuerpos que reconocen las proteínas de pico en la forma de prefusión son mucho más eficaces para prevenir la infección que los anticuerpos que reconocen las proteínas de pico en la forma de posfusión. [22] McLellan, junto con los miembros de su equipo Daniel Wrapp y Nianshuang Wang, además de Barney Graham y Kizzmekia Corbett en el Centro de Investigación de Vacunas del NIAID, diseñaron la proteína de pico para que permaneciera en su forma inicial para que pudiera ser reconocida. [16] Esto, combinado con la tecnología de Moderna que utiliza ARN mensajero para codificar información sobre el virus, permite que el ARNm-1273 desencadene una respuesta inmunitaria en sujetos vacunados. [11]

La proteína de pico estabilizada desarrollada por McLellan y sus colegas constituye la base de tres vacunas contra la COVID-19 que recibieron autorización de uso de emergencia en los EE. UU. [7] [15]

En mayo de 2020, publicó [23] una nueva versión de la proteína de pico estabilizada del SARS-CoV-2 llamada HexaPro que actualmente se está utilizando como base para una nueva vacuna, NDV-HXP-S , que se está probando en Brasil, México, Tailandia y Vietnam. Estas nuevas vacunas utilizan un virus aviar inofensivo que causa la enfermedad de Newcastle . Esta vacuna tiene la ventaja de ser fácil de cultivar en huevos de gallina, que son la base de las vacunas contra la influenza existentes y son más fáciles de producir para los países en desarrollo. [24]

McLellan y su equipo trabajaron con la compañía farmacéutica Eli Lilly and Company para desarrollar su tratamiento con anticuerpos monoclonales bamlanivimab (LY-CoV555), [25] que recibió la autorización de uso de emergencia de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU. en noviembre de 2020. [26] En abril de 2021, la EUA fue revocada. [27]

En un proyecto separado pero relacionado, McLellan y Daniel Wrapp trabajaron con colegas del Centro de Investigación de Vacunas del NIAID y la Universidad de Ghent para desarrollar una terapia de anticuerpos para COVID-19 basada en anticuerpos producidos por una llama . [28] Las pruebas iniciales indican que su anticuerpo bloquea los virus que muestran la proteína de pico del SARS-CoV-2 y evitan que infecten las células en cultivo. Informaron sus hallazgos en Cell el 5 de mayo de 2020. [29] A partir de mayo de 2020, el equipo se estaba preparando para realizar estudios preclínicos en animales como hámsteres o primates no humanos, con la esperanza de realizar próximas pruebas en humanos. [30]

Investigación sobre el VRS

El virus respiratorio sincitial (VSR) es un virus muy común y contagioso que causa infecciones del tracto respiratorio . El VSR es la causa más común de hospitalización por problemas respiratorios en bebés, la reinfección sigue siendo común durante toda la vida y es un patógeno importante en todos los grupos de edad. [31] [32]

McLellan, junto con Barney S. Graham y Peter Kwong del Centro de Investigación de Vacunas del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas , encabezó el desarrollo de una vacuna de subunidad de proteína contra el VSR llamada DS-Cav1. [33] Cuando comenzó el trabajo, McLellan era un investigador postdoctoral en el VRC que trabajaba en los laboratorios de Graham y Kwong.

El antígeno de esta vacuna contra el VRS, una versión estabilizada de la proteína F del virus , se desarrolló utilizando un diseño de vacunas basado en la estructura. [34] [35] [36] Las vacunas basadas en la estructura se desarrollan a través de un proceso de diseño racional que utiliza información sobre la estructura atómica de las partes vulnerables de un patógeno para crear una molécula sintética que el sistema inmunológico humano reconoce como patógena y crea anticuerpos potentes contra ella. [37] [38] [39]

En un ensayo clínico de fase 1, se demostró que DS-Cav1 es seguro y genera "un fuerte aumento de los anticuerpos específicos del VRS F y de la actividad neutralizante que se mantuvo por encima del valor inicial durante al menos 44 semanas", según un estudio publicado en abril de 2021 en The Lancet Respiratory Medicine. [40]

La primera vacuna contra el VRS aprobada por la FDA, AREXVY (desarrollada por GSK plc ), utiliza una versión de este antígeno y fue aprobada en mayo de 2023 para adultos de 60 años o más por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA). [41] [42] [5]

Al 10 de octubre de 2022, al menos otras tres empresas están probando vacunas candidatas contra el VRS basadas en proteínas F de prefusión estabilizadas en adultos mayores en ensayos de fase 3: Pfizer , Johnson & Johnson y Moderna . [43] [44] [45]

Honores y premios

En 2020, Jason McLellan fue uno de los siete investigadores honrados con un premio Golden Goose de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia en reconocimiento a la investigación sobre la COVID-19 . [28] [46] Fue el destinatario de 2020 del premio William Prusoff Memorial de la Sociedad Internacional de Investigación Antiviral , que honra a un científico joven que ha demostrado excelencia en la investigación antiviral y promesa de futuras contribuciones al campo. [47] Los honores anteriores incluyen el premio Norman P. Salzman Memorial en Virología (2012), [48] el premio de investigación en salud infantil de la Fundación Charles H. Hood (2015), [49] el premio Etter Early Career Award de la Asociación Cristalográfica Estadounidense (2018) [50] y el premio Viruses Young Investigator in Virology (2019). [51]

La Academia de Medicina, Ingeniería y Ciencias de Texas le otorgó a McLellan su Premio Edith y Peter O'Donnell 2022 en Medicina. [52] También en 2022, Dartmouth College le otorgó a McLellan el Premio inaugural de la Familia McGuire por Impacto Social, [53] y fue nombrado finalista del Premio Nacional Blavatnik para Jóvenes Científicos. [54] En 2023, fue elegido para el Premio NAS en Biología Molecular [55] y el Premio Norman Hackerman de la Fundación Welch en Investigación Química , [56] y nombrado Miembro Senior de la Academia Nacional de Inventores. [57]

Referencias

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