Respuestas distintas de las células inmunitarias a las LNP y las LNP con ARNm
Cómo distinguir las respuestas inmunitarias según el componente de la vacuna
Las nanopartículas lipídicas (LNP) que contienen ARN mensajero (ARNm), denominadas mRNA-LNP, y las LNP vacías indujeron respuestas distintas en experimentos de cultivo con células inmunitarias de personas sanas. En esta comparación de formulaciones de la vacuna BNT162b2, el componente LNP activó principalmente los monocitos, mientras que las mRNA-LNP, a diferencia de las LNP vacías, activaron los linfocitos B e indujeron una respuesta de las células dendríticas convencionales de tipo 2 (cDC2).
Se sabe que las vacunas de mRNA-LNP desencadenan respuestas inmunitarias, pero no estaba claro qué células inmunitarias respondían ni cómo contribuían las LNP y el ARNm, respectivamente. El equipo comparó las respuestas a las dos formulaciones utilizando células mononucleares de sangre periférica (PBMC) de personas sanas. Utilizó citometría de flujo espectral para examinar los cambios en la expresión de moléculas coestimuladoras en distintos grupos celulares y un análisis múltiple de citocinas para medir su producción en el medio de cultivo.
Perfiles inmunitarios distintos inducidos por las LNP y las mRNA-LNP
El componente LNP activó principalmente los monocitos y aumentó la expresión de moléculas de presentación de antígenos y de moléculas coestimuladoras. También se indujo la expresión de moléculas coestimuladoras en las células dendríticas convencionales de tipo 1 (cDC1) y las células dendríticas plasmocitoides (pDC), con independencia de la presencia de ARNm. Sin embargo, el resumen no indicó que también aumentaran las moléculas de presentación de antígenos en estos dos grupos de células dendríticas.
A diferencia de las LNP vacías, las mRNA-LNP activaron los linfocitos B e indujeron una respuesta de las cDC2. Esto muestra que las dos formulaciones produjeron patrones distintos de activación según el tipo celular. Esta comparación por sí sola no permite establecer el efecto del ARNm solo ni concluir que las señales inmunitarias de ambos componentes puedan regularse de forma independiente.
También hubo diferencias en la respuesta de citocinas. En las condiciones con ARNm aumentó la producción del factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF) y de interleucina 10 (IL-10). En cambio, no se indujeron citocinas inflamatorias representativas como el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α), la interleucina 1 beta (IL-1β) y la interleucina 6 (IL-6) en las condiciones de cultivo utilizadas. El equipo señaló que la producción total de citocinas fue relativamente baja y consistió principalmente en GM-CSF e IL-10.
Implicaciones para el diseño de vacunas y cuestiones pendientes
Estos resultados ofrecen una base para examinar conjuntamente la activación de cada tipo de célula inmunitaria y la producción de citocinas al evaluar las respuestas a los componentes de una vacuna. Los cambios en la expresión de proteínas observados en monocitos y linfocitos B se interpretaron como respuestas que favorecen la presentación de antígenos y la comunicación entre linfocitos.
Sin embargo, se trató de un estudio de cultivo celular con células de personas sanas, por lo que no evaluó directamente la eficacia clínica ni los efectos adversos en quienes reciben la vacuna. La observación de que algunas citocinas inflamatorias no se indujeron tampoco significa que no haya inflamación ni efectos adversos en las personas. El resumen proporcionado no incluyó el número de donantes, las concentraciones de tratamiento, la duración del cultivo, la magnitud de los cambios ni los resultados estadísticos, lo que dificulta valorar en detalle la magnitud y la reproducibilidad de las respuestas. Queda por comprobar si estos hallazgos pueden orientar el diseño de vacunas más seguras u optimizadas para cada persona.
Fuente: Información bibliográfica y resumen del artículo publicado en Vaccine.
BACKGROUND: While messenger RNA- RNA-lipid nanoparticle (mRNA-LNP) vaccines are known to be immunogenic, the specific innate immune cells activated and the distinct contributions of the LNP and mRNA to the immune response remain unclear. METHODS: Using spectral flow cytometry and a multiplex cytokine assay, we define the change in expression of co-stimulatory molecules in specific innate immune cell populations and cytokine production from healthy human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) in response to LNP and mRNA-LNP. RESULTS: Our data reveal distinct activation profiles induced by the BNT162b2 vaccine formulation LNP and mRNA-LNP. The LNP component primarily activated monocytes, upregulating antigen presentation and costimulatory molecules, and also induced costimulatory molecule expression on type 1 conventional dendritic cells (cDC1) and plasmacytoid DCs (pDCs) independently of the presence of mRNA. The mRNA-LNP activated B cells in contrast to empty LNP and induced cDC2 responses. The presence of mRNA enhanced GM-CSF and IL-10 production in culture but did not induce classic proinflammatory cytokines like TNF-α, IL-1β, or IL-6. CONCLUSION: This study defines the innate immune responses induced by the BNT162b2 vaccine formulation LNP and mRNA-LNP. Upregulation of proteins that support antigen presentation and communication with lymphocytes on monocytes and B cells were reflective of LNP and mRNA-LNP stimulation. Cytokine production was relatively modest with GM-CSF and IL-10 predominating. These findings provide insights into the mechanisms underlying immune responses to mRNA-LNP vaccine components.
En estudios posteriores que comparen formulaciones vacunales, los marcadores de activación de monocitos, linfocitos B y células dendríticas, junto con la producción de GM-CSF e IL-10, podrían considerarse como posibles medidas para una evaluación conjunta. Por ejemplo, probar LNP vacías en paralelo con formulaciones que contienen ARNm permitiría examinar si la respuesta de un tipo celular determinado también aparece con LNP solas o cambia cuando hay ARNm. Este estudio aporta patrones de respuesta por tipo celular que pueden servir de referencia para esas comparaciones. Sin embargo, no se ha comprobado si estos marcadores predicen el efecto protector de la vacuna o sus efectos adversos. Se necesitan experimentos adicionales y confirmación en personas antes de utilizar las diferencias observadas para mejorar las formulaciones.