El SARS-CoV-2 infecta y daña neuronas en distintas regiones del cerebro de un ratón susceptible al coronavirus. Esto es lo que acaba de demostrar un equipo multidisciplinar español y lo más novedoso es que estos efectos desaparecen completamente con la vacuna española MVA-CoV2-S contra la COVID-19, desarrollada por un equipo del CNB-CSIC, aún sin aprobar.

Aunque la patología del sistema respiratorio es la principal afectación de la COVID-19, causada por el coronavirus SARS-CoV-2, muchos de los pacientes manifiestan importantes síntomas neurológicos, entre los que destacan pérdida del olfato (anosmia), dolores de cabeza, malestar general, pérdida cognitiva, epilepsia, ataxia y encefalopatía, entre otros.

Esta afectación del sistema nervioso por parte del coronavirus no ha sido caracterizada en detalle y se desconoce si las vacunas desarrolladas frente a la COVID-19 previenen la extensión del SARS-CoV-2 al sistema nervioso central y confieren protección frente a las lesiones cerebrales.

Aunque la patología del sistema respiratorio es la principal afectación de la COVID-19, causada por el coronavirus SARS-CoV-2, muchos de los pacientes manifiestan importantes síntomas neurológicos.

Daño cerebral de la COVID-19

Así pues, lo que ha hecho este equipo multidisciplinar de investigadores del Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS, Hospital Universitario Virgen del Rocío/CSIC/Universidad de Sevilla) y del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) es utilizar un modelo de ratón susceptible a la infección por el coronavirus para demostrar la capacidad del SARS-CoV-2 de infectar distintas regiones del cerebro y producir daño cerebral.

Este grupo de investigadores ha probado cómo la vacuna del CNB-CSIC protege completamente frente a la infección del SARS-CoV-2 en el cerebro, en un modelo de ratón, y también frente a dicha infección en el cerebro. Estos hallazgos se publican esta semana en la revista Nature Neuroscience.

Los autores del trabajo han estudiado la evolución de la infección viral en distintas regiones cerebrales y han observado que la replicación del virus ocurre mayoritariamente en las neuronas, produciendo alteraciones neuropatológicas como la pérdida neuronal, activación de la glía y daño vascular.

Los autores del trabajo han estudiado la evolución de la infección viral en distintas regiones cerebrales y han observado que la replicación del virus ocurre mayoritariamente en las neuronas.

“Hemos llevado a cabo un estudio anatomo-patológico y molecular muy detallado de las regiones cerebrales y tipos de células que han sido infectadas por el virus, siendo remarcable cómo el virus infecta mayoritariamente neuronas de distintas áreas”, explica Javier Villadiego (IBiS, Ciberned), uno de los líderes del trabajo.

Una vez establecido el patrón de infección en el cerebro por parte del SARS-CoV-2, los investigadores evaluaron la eficacia de la vacuna frente a la COVID-19 desarrollada por el CNB-CSIC por el equipo de Mariano Esteban.

Para ello, inmunizaron ratones con una o dos dosis de la vacuna MVA-CoV2-S, basada en el virus vaccinia modificado de Ankara (MVA) expresando la proteína de la espícula (S) del SARS-CoV-2, y analizaron la capacidad de protección frente a la infección y el daño en el cerebro.

“Los resultados obtenidos fueron espectaculares, demostrándose que incluso la administración de una sola dosis de la vacuna MVA-CoV2-S evita completamente la infección del SARS-CoV-2 en todas las regiones cerebrales estudiadas".

“Los resultados obtenidos fueron espectaculares, demostrándose que incluso la administración de una sola dosis de la vacuna MVA-CoV2-S evita completamente la infección del SARS-CoV-2 en todas las regiones cerebrales estudiadas y previene el daño cerebral asociado, incluso después de una reinfección con el virus, lo que manifiesta la gran eficacia y potencia inmunogénica de la vacuna que induce una inmunidad esterilizante en el cerebro”, como indica Juan García Arriaza, investigador del CNB y otro de los líderes del trabajo.

Modelos animales 

“Habíamos demostrado previamente en una serie de publicaciones que la vacuna MVA-CoV2-S que desarrollamos en el CNB-CSIC induce en tres modelos animales (ratón, hámster y macaco) una potente respuesta inmunológica de anticuerpos de unión a la proteína S del virus y de anticuerpos neutralizantes frente a distintas variantes de preocupación del virus, así como activación de linfocitos T, marcadores esenciales para el control de la infección”, apunta Esteban.

Según indica José López Barneo, investigador del IBiS y coautor del estudio, “los datos que hemos obtenido sobre la infección del SARS-CoV-2 en el cerebro son compatibles con la patología neurológica observada en pacientes con COVID-19”.

“Los datos que hemos obtenido sobre la infección del SARS-CoV-2 en el cerebro son compatibles con la patología neurológica observada en pacientes con COVID-19”.

Por su parte Juan José Toledo Aral, del IBiS, Ciberned, destaca que este trabajo “es el primer estudio de una vacuna que tiene un 100 % de eficacia frente al daño cerebral producido por el SARS-CoV-2 en un ratón susceptible, y los resultados obtenidos sugieren fuertemente que la vacuna podría prevenir la Covid persistente observada en muchas personas infectadas con SARS-CoV-2”, destaca.

“Los datos aportados en este estudio con inhibición completa de la replicación del SARS-CoV-2 en el cerebro mediada por la vacuna MVA-CoV2-S, junto con los estudios previos publicados por el grupo y colaboradores sobre la inmunogenicidad y eficacia de la vacuna frente a distintas variantes del SARS-CoV-2, avalan la realización de ensayos clínicos de fase I con dicha vacuna o prototipos similares para evaluar su seguridad e inmunogenicidad”, concluyen los autores.