Anticuerpos monoclonales: qué son y cómo cambiaron el rumbo de la inmunología

Son un instrumento tecnológico utilizado, entre otras cosas, para el diagnóstico de fiebre aftosa y tuberculosis bovina.

Por: INTA

Fotos: INTA

Con el objetivo de mejorar las herramientas disponibles para la detección y tratamiento de enfermedades, entre 1973 y 1975 el argentino César Milstein junto con el alemán George Köhler -quien era su becario posdoctoral en ese momento-, lograron desarrollar un sistema para producir en el laboratorio anticuerpos puros capaces de detectar y unirse específicamente a regiones discretas, denominadas epitopes, dentro de un determinado antígeno. Por este descubrimiento, que transformó la historia de la medicina moderna, ganaron el Premio Nobel de Medicina en 1984. 

Este descubrimiento también es una tecnología muy utilizada en el ámbito agropecuario. De hecho, son usados tanto para el diagnóstico de algunas enfermedades de interés veterinario, como la fiebre aftosa, la tuberculosis bovina y la rabia.

En términos generales, se sabe que el sistema inmune de los vertebrados superiores es capaz de responder ante la presencia de patógenos o sustancias extrañas al organismo mediante la producción de anticuerpos -proteínas que son capaces de unirse a ellos de forma tal de neutralizarlos o eliminarlos del individuo-. En este sentido, los anticuerpos monoclonales son una alternativa biotecnológica que deriva de este proceso natural.

“Los anticuerpos monoclonales son copias idénticas de un único tipo de anticuerpo producido por un linfocito B”, explicó Oscar Taboga, director del Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO) del Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas (CICVyA) del INTA, quien agregó: “Los hibridomas, productores de anticuerpos monoclonales, son copias de células quiméricas creadas en el laboratorio a partir de un clon de un plasmocito productor de un anticuerpo específico, indistinguibles de los anticuerpos que nuestro cuerpo produce de forma natural”.

Esas moléculas, producidas en el laboratorio, pueden actuar como anticuerpos ‘de diseño’ y permiten el desarrollo de diversos fármacos.

Tuberculosis bovina

En el ámbito veterinario, y gracias al uso de la ingeniería genética, un equipo de investigadores del Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO) del Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas (CICVyA) del INTA, liderado por Fabiana Bigi, se enfocó en la producción de anticuerpos monoclonales para construir un test diagnóstico que detecte tuberculosis y paratuberculosis bovinas basado en la detección y cuantificación in vitro del interferón-gamma (IFN-γ) producido por linfocitos-T sensibilizados en respuesta al contacto con antígenos específicos.

En la Argentina, la tuberculosis bovina (TBB) es una enfermedad de alta prevalencia en rodeos ganaderos y en animales silvestres. Como afecta principalmente al ganado bovino, se trata de una enfermedad que puede provocar grandes pérdidas económicas, como resultado del bajo peso de los animales, mala calidad de la leche y el consecuente decomiso en frigoríficos y en mataderos. Además, debido a que el agente causal -la bacteria Mycobacterium bovis- se transmite a los seres humanos, constituye un importante problema de salud pública. 

En la actualidad, el diagnóstico de animales infectados se realiza mediante la prueba de la tuberculina o intradermorreacción que es el método oficial aprobado por los organismos internacionales. “Nuestro objetivo es desarrollar una prueba alternativa que ayude a mejorar el diagnóstico”, expresó Bigi. El test diagnóstico está destinado al diagnóstico de ambas enfermedades basado en la detección y cuantificación in vitro del interferón gamma –IFN-γ–. “Entre otros aspectos positivos, este desarrollo contribuirá al control de la TBB y PTB con un producto de desarrollo nacional, innovador y de un costo accesible”, puntualizó la investigadora del INTA quien destacó que “este desarrollo local permitirá sustituir la importación de los test utilizados en la actualidad”.

Además de su utilidad como método diagnóstico, con esta herramienta Bigi y su equipo realizan investigaciones que buscan desentrañar cuáles son los mecanismos de replicación que utiliza la bacteria que provoca la tuberculosis para saber qué genes se pueden seleccionar para atenuar la patogenia. “A futuro, nuestro objetivo es poder hacer una vacuna para colaborar con las campañas de erradicación de la tuberculosis y paratuberculosis bovina”, destacó la investigadora del INTA.

Fiebre aftosa: usos en el diagnóstico y estudio de la inmunidad

En la actualidad, la Argentina es un país libre de fiebre aftosa reconocido por la Organización Mundial de Sanidad Animal (OIE, según la sigla en inglés). Sin embargo, las investigaciones vinculadas al desarrollo de vacunas y de test diagnósticos para la detección de diversas cepas o la diferenciación de animales infectados de vacunados, continúa.

En este sentido, un equipo de investigadores de los Institutos de Virología y de Biotecnología del INTA desarrolló un anticuerpo monoclonal contra una proteína no estructural del virus de la aftosa. Entre otros usos, este monoclonal es un elemento clave dentro de un test diagnóstico capaz de diferenciar animales vacunados de animales infectados.

“Esta estrategia se basa en el hecho de que solo los animales que están infectados desarrollan anticuerpos contra las proteínas no estructurales del virus, las cuales se producen exclusivamente cuando el virus está replicando y es infectivo”, expresó Mariano Pérez Filgueira, especialista del Instituto de Virología e Innovaciones Tecnológicas del CICVyA del INTA, y agregó: “Los animales que están vacunados no tienen anticuerpos contra esas proteínas, ya que las vacunas tienen el virus inactivado y por lo tanto no se replica en el animal”.

Los anticuerpos monoclonales pueden también servir para diferenciar las diversas cepas del virus que existen e identificar, por ejemplo, las que circulan en el campo. “Gracias a los avances tecnológicos y a la colaboración del doctor José La Torre y su equipo, en el Centro de Virología Animal (CEVAN) del CONICET se pudo construir una colección de más de 80 anticuerpos monoclonales diferentes que sirven para identificar distintas cepas virales”, puntualizó Pérez Filgueira y añadió: “Entre otras cosas, estos anticuerpos permiten controlar las cepas del virus con las cuales se formulan las vacunas comerciales, identificar aquellas que pudieran ser aisladas a campo y, además, son componentes críticos de los ensayos de ELISA que usa el SENASA para verificar, a nivel poblacional, la eficacia de las campañas de vacunación anti-aftosa en nuestro país”.

El coordinador del INTA quien detalló que se utilizan anticuerpos monoclonales cuando se busca identificar células del sistema inmune involucradas en determinadas respuestas o células que se generan frente a una inmunización, incluso se puede identificar en qué estadios del desarrollo o de activación están. “Actualmente en investigación se dispone de una batería de anticuerpos monoclonales específicos contra determinados tipos celulares o moléculas del sistema inmune que nos permiten caracterizar con detalle los tipos de respuesta inmune que se generan”.

De hecho, el grupo de trabajo de Pérez Filgueira en el IVIT desarrolló una técnica basada en un anticuerpo monoclonal contra el IFN-γ bovino para medir la respuesta inmune contra el VFA en los animales vacunados y evaluar distintas formulaciones: “El ensayo se basa en el mismo principio que los que se usan para diagnosticar tuberculosis bovina, solo que en este caso la detección del interferón gamma en las muestras de sangre bovina incubadas in vitro con virus de la fiebre aftosa inactivado nos sirve para cuantificar la inmunidad celular desarrollada contra el virus en los animales, luego de la vacunación”.

Los anticuerpos monoclonales son considerados uno de los descubrimientos que cambiaron el destino de la inmunología y de las aplicaciones clínicas y terapéuticas.