Precedentes
El SARS-CoV-2 apareció a finales del año 2019 como un nuevo tipo de coronavirus, responsable de la enfermedad COVID-19. Desde los primeros casos reportados, la expansión del SARS-CoV-2 ha sido desmesurada, declarándose una pandemia mundial con más de 760 millones de infecciones y 6.8 millones de fallecimientos hasta Marzo del 2023. La aparición de este nuevo tipo de coronavirus ha supuesto una situación sociosanitaria excepcional. Durante las primeras etapas de la pandemia COVID-19, la mayoría de los casos presentaban fiebre, problemas respiratorios, mialgia y cansancio, entre otros síntomas. Sin embargo, los casos más graves cursaban con neumonía, tormenta de citoquinas y alteración de otros órganos, implicando el ingreso hospitalario de estos pacientes y el uso de oxigenoterapia, para tratar de revertir la crítica situación clínica, aunque en muchos casos derivaba en el fallecimiento. Durante la infección por SARS-CoV-2, destaca el Sistema Inmune como el principal elemento de respuesta ante el coronavirus, y desde el inicio de la pandemia, ha estado en el foco de todas las investigaciones.
Con el avance de la pandemia se han desarrollado vacunas para conferir inmunidad frente al SARS-CoV-2, que han conseguido reducir la transmisión del virus, pero en especial, la severidad de la sintomatología, la tasa de hospitalizaciones y los fallecimientos asociados a COVID-19. Sin embargo, la inmunidad de las vacunas ha ido decayendo con el paso de los meses, y junto con las nuevas variantes del SARS-CoV-2, han hecho necesaria la administración de dosis de refuerzo, así como la modificación de las vacunas adaptándose a las nuevas variantes.
En el Laboratorio de Inmuno-Regulación hemos procurado dar apoyo a los profesionales sanitarios y al mundo científico, y hemos estudiado diversos aspectos asociados a la infección por SARS-CoV-2 y la vacunación en relación con el Sistema Inmune.
¿En qué consiste el proyecto?
Con el objetivo de poder dar respuestas a algunas cuestiones sobre la infección por SARS-CoV-2 y la COVID-19, hemos desarrollado varias líneas de investigación; conocer la desregulación en la infección por SARS-CoV-2, explorar la recuperación del Sistema Inmune en individuos convalecientes y el tipo de memoria inmunológica establecida tras la infección natural, y realizar un seguimiento de la inmunidad humoral y celular conferida tras la vacunación con vacunas basadas en mRNA.
Resultados
Las distintas líneas de investigación en COVID-19 han permitido obtener novedosos resultados:
Modelo predictivo de severidad de la COVID-19.
Durante las primeras olas de la pandemia, reclutamos individuos infectados por SARS-CoV-2 en el momento de ingreso en el Servicio de Urgencias, donde se les hizo un análisis exhaustivo de las poblaciones de linfocitos T, linfocitos B y células del sistema inmune innato. En colaboración con el Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones de la Universidad Carlos III de Madrid, hemos desarrollado un modelo de machine learning que permite predecir la severidad que van a presentar los pacientes infectados, con tan solo un análisis de sus poblaciones inmunológicas en el momento de ingreso en el Hospital. Este modelo permitiría poder estratificar pacientes, para atender y dirigir más recursos sanitarios a aquellos pacientes que se espera presenten una severidad mayor, e poder mejorar su curso clínico.
Estudio del perfil y la memoria inmunológica en pacientes convalecientes de la COVID-19.
Conocer cómo se recupera el sistema inmune tras pasar la infección por SARS-CoV-2 es una de las principales incógnitas de la pandemia. Reclutamos una serie de individuos convalecientes de COVID-19 leve-moderada, en los que hicimos un estudio en profundidad de su sistema inmune, tanto innato como adaptativo. Además de la citometría convencional, empleamos un análisis sin supervisión de estos datos, obteniendo poblaciones inmunológicas que podrían ser claves durante la infección por SARS-CoV-2, y en especial, podrían explicar algunos de los mecanismos de la long-COVID-19.
De igual manera, identificamos que la respuesta humoral y celular anti-SARS-CoV-2 en estos pacientes era robusta aunque decaía con el paso de los meses. Además, en esta respuesta y memoria inmune, además de la edad, identificamos los grupos sanguíneos como un factor clave influyendo en la memoria conferida tras la infección. Estos hallazgos han permitido conocer cómo se recupera el sistema inmune tras la infección, y descubrir posibles alteraciones aun presentes en individuos convalecientes que podrían ser claves para explicar la long-COVID-19 o las reinfecciones.
Estudio de la memoria humoral y celular conferida por las vacunas anti-SARS-CoV-2 basadas en RNA mensajero.
Otro de los puntos clave en la pandemia de COVID-19 ha sido el desarrollo de vacunas para conferir inmunidad especifica anti-SARS-CoV-2. Entre estas vacunas destacan las basadas en RNA mensajero (RNAm) debido a su novedoso diseño, y a ser empleadas frente a una patología por primera vez en la historia. Debido a su novedad, en el momento de administración no existían estudios previos con este tipo de vacunas, y por tanto, estudios centrados en cómo funcionan y cómo confieren inmunidad son claves para conocer el posible futuro desarrollo de la pandemia. Hemos realizado un seguimiento en una cohorte de individuos sanos, personal del hospital, en los que hemos determinado durante 3, 7, 14, 30 y 240 días sus niveles de anticuerpos específicos frente a una zona específica de la proteína spike del SARS-CoV-2, y la capacidad de reacción frente a proteínas del SARS-CoV-2 in vitro, determinando la producción de citoquinas inflamatorias. Estos resultados han demostrado indicar que la vacunación con RNAm confiere una inmunidad robusta inicialmente, aunque se pierde con el paso de los meses, lo que ha supuesto el empleo de dosis de refuerzo para incrementar la inmunidad de nuevo, especialmente por las nuevas variantes del SARS-CoV-2.
Durante el desarrollo de estos proyectos, parte de estos resultados han sido publicados en Revistas Científicas internacionales.
Publicaciones
Gil-Manso, S., Carbonell, D., López-Fernández, L., Miguens, I., Alonso, R., Buño, I., Muñoz, P., Ochando, J., Pion, M., & Correa-Rocha, R. (2021). Induction of High Levels of Specific Humoral and Cellular Responses to SARS-CoV-2 After the Administration of Covid-19 mRNA Vaccines Requires Several Days. Frontiers in immunology, 12, 726960. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.726960
Gil-Manso, S., Miguens Blanco, I., Motyka, B., Halpin, A., López-Esteban, R., Pérez-Fernández, V. A., Carbonell, D., López-Fernández, L. A., West, L., Correa-Rocha, R., & Pion, M. (2022). ABO blood group is involved in the quality of the specific immune response anti-SARS-CoV-2. Virulence, 13(1), 30–45. https://doi.org/10.1080/21505594.2021.2019959
Gil-Manso, S., Miguens Blanco, I., López-Esteban, R., Carbonell, D., López-Fernández, L. A., West, L., Correa-Rocha, R., & Pion, M. (2022). Comprehensive Flow Cytometry Profiling of the Immune System in COVID-19 Convalescent Individuals. Frontiers in immunology, 12, 793142. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.793142
Gil-Manso, S., Carbonell, D., Pérez-Fernández, V. A., López-Esteban, R., Alonso, R., Muñoz, P., Ochando, J., Sánchez-Arcilla, I., Bellón, J. M., Correa-Rocha, R., & Pion, M. (2022). Cellular and Humoral Responses Follow-up for 8 Months after Vaccination with mRNA-Based Anti-SARS-CoV-2 Vaccines. Biomedicines, 10(7), 1676. https://doi.org/10.3390/biomedicines10071676
Gil-Manso, S., Alonso, R., Catalán, P., Sánchez-Arcilla, I., Marzola, M., Correa-Rocha, R., Pion, M., & Muñoz, P. (2022). IgG anti-RBD levels during 8-month follow-up post-vaccination with BNT162b2 and mRNA-1273 vaccines in healthcare workers: A one-center study. Frontiers in cellular and infection microbiology, 12, 1035155. https://doi.org/10.3389/fcimb.2022.1035155
Investigadores que participan
- Sergio Gil Manso (Investigador Predoctoral)
- Diego Carbonell Muñoz (Investigador Postdoctoral)
- Rocío López Esteban (Técnico de Laboratorio)
- Verónica Astrid Pérez Fernández (Técnico de Laboratorio)
- Rafael Correa Rocha (Investigador Principal)
- Marjorie Pion (Investigador Principal)
En colaboración con otros Servicio del Hospital General Universitario Gregorio Marañón:
- Servicio de Urgencias (Iria Miguens).
- Servicio de Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica (Dra. Patricia Muñoz y Dr. Roberto Alonso).
- Servicio de Farmacia (Dr. Luís López Fernández).
- Servicio de Hematología (Dr. Ismael Buño).
- Servicio de Prevención de Riesgos Laborales (Dr. Ignacio Sánchez-Arcilla).
Y en colaboración especial con:
- Centro Nacional de Microbiología (Dr. Jordi Ochando).
- Universidad de Alberta, Canadá (Dra. Lori West)
Menciones y premios
Salimos en prensa por el artículo: Gil-Manso S, Carbonell D, López-Fernández L, et al. Induction of High Levels of Specific Humoral and Cellular Responses to SARS-CoV-2 After the Administration of Covid-19 mRNA Vaccines Requires Several Days. Front Immunol. 2021;12:726960. Published 2021 Oct 4. doi:10.3389/fimmu.2021.726960
Recibido el Premio Grupo Joven a la Mejor Comunicación Oral en el 43 Congreso de la Sociedad Española de Inmunología.
