P. aeruginosa es un patógeno principal de las infecciones nosocomiales, a menudo multirresistente, y particularmente peligroso para los pacientes bajo ventilación mecánica. También provoca con frecuencia infecciones pulmonares persistentes en pacientes con fibrosis quística.
Debido a su papel clave durante la infección, el Sistema de Secreción Tipo 3 (SST3), un factor de virulencia de P. aeruginosa, representa un objetivo terapéutico principal. La inhibición de este factor permite así reducir la virulencia de P. aeruginosa en modelos in vitro e in vivo.
Tras la oligomerización de PcrV en pentámero en el extremo del inyectisoma, se forma un poro en la membrana de la célula hospedadora, permitiendo la inyección de toxinas y conduciendo finalmente a la muerte celular. Una sola molécula de Acm MEDI3902 se une al pentámero de PcrV y, aunque no bloquea eficazmente la formación del poro, inhibe fuertemente la inyección de toxinas.
Por el contrario, el Acm P3D6 solo puede unirse a los monómeros de PcrV, y su mecanismo de acción parece implicar la inhibición del ensamblaje del pentámero de PcrV. Finalmente, hasta cinco moléculas de Acm 30-B8 pueden unirse simultáneamente al pentámero de PcrV ensamblado, bloqueando así de manera muy eficaz tanto la formación del poro como la inyección de toxinas.
Este último mecanismo de acción resulta ser el más eficaz.
© CEA-Irig/IBS/ - Figura creada por Biorender (https://BioRender.com)
El objetivo del proyecto era aislar Acm humanos capaces de disminuir la patogenicidad de P. aeruginosa, al dirigirse al SST3. Para ello, basándose en la clasificación de linfocitos B específicos de pacientes con fibrosis quística, los investigadores lograron aislar Acm dirigidos a proteínas del SST3 de P. aeruginosa. Así identificaron dos anticuerpos que se unen a la proteína PcrV situada en la punta del inyectisoma y bloquean la inyección de toxinas por el SST3, disminuyendo la virulencia de P. aeruginosa.
Combinando enfoques de microbiología celular, genética, inmunología y biología estructural, el consorcio mostró además que diferentes Acm anti-PcrV que inhiben la actividad del SST3, provenientes de este estudio así como de trabajos anteriores, actúan según mecanismos distintos, dependiendo del epítope reconocido.
Estos trabajos permitieron la identificación de Acm humanos capaces de bloquear la actividad del SST3, así como la puesta en evidencia de modos de acción específicos de diferentes anticuerpos inhibidores del SST3. El análisis comparativo de estos modos de acción contribuye a una mejor comprensión de las diferencias de eficacia observadas entre los Acm según los epítopes reconocidos, poniendo de relieve que algunos mecanismos de acción son más efectivos que otros y permitiendo así identificar qué epítopes deberían ser privilegiados para el aislamiento de nuevos anti-SST3 eficaces.
Además, estos resultados aportan elementos importantes para el diseño estructural de potenciales vacunas anti-Pseudomonas basadas en la proteína PcrV. En su conjunto, estos trabajos abren nuevas perspectivas para el desarrollo de terapias alternativas eficaces en un contexto de resistencia a los antibióticos cada vez más marcado.