Características del Virus de la Hepatitis B (VHB)
El virus de la hepatitis B (VHB) pertenece a la familia Hepadnaviridae. Fue el primer virus en el que se utilizó tecnología recombinante para el desarrollo de una vacuna. Se caracteriza por:
- Poseer un genoma de ADN parcialmente bicatenario (dsDNA).
- Tener una envoltura lipídica.
- Presentar especificidad de tejido: infecta principalmente los hepatocitos (células del hígado).
- Contar con una única proteína de superficie principal, el antígeno de superficie (HBsAg).
Estructuras Virales en la Sangre
En la sangre de individuos infectados con VHB, se pueden encontrar dos tipos de estructuras:
- Estructuras alargadas: Son asociaciones masivas de la proteína de envoltura (HBsAg). Se forman debido a la alta producción de esta proteína, que se agrega espontáneamente.
- Estructuras esféricas pequeñas: Corresponden a partículas virales completas o subvirales.
La presencia de estas estructuras, especialmente las alargadas, está relacionada con la alta producción del HBsAg.
Patogenia de la Hepatitis B
La infección por VHB causa daño hepático debido a la respuesta inmune del huésped. Los linfocitos T citotóxicos CD8+ atacan y eliminan los hepatocitos infectados. Esto provoca la liberación de enzimas hepáticas y bilirrubina, lo que se manifiesta clínicamente como ictericia (coloración amarilla de la piel y los ojos).
Genoma y Proteína S del VHB
El VHB tiene un genoma pequeño. El gen S codifica la proteína S de la cápside, que es el componente principal del HBsAg y el objetivo de la vacuna. La proteína S contiene regiones hidrofóbicas que le permiten insertarse en la bicapa lipídica de la envoltura viral.
La ORF (marco de lectura abierto) del gen S corresponde al HBsAg (también conocido como antígeno Australia). La proteína S se produce en grandes cantidades en las células hepáticas infectadas y, posteriormente, se procesa proteolíticamente. El exceso de HBsAg no asociado a la bicapa lipídica se libera al torrente sanguíneo, lo que contribuye a la formación de las estructuras filamentosas mencionadas anteriormente.
Impacto Global y Consecuencias de la Infección por VHB
La hepatitis B es una enfermedad mucho más infecciosa que el VIH (40-100 veces más). Las estadísticas son alarmantes:
- Aproximadamente 2000 millones de personas han sido infectadas por el VHB en todo el mundo.
- Alrededor de 350 millones son portadores crónicos del virus.
- Entre el 10% y el 25% de las personas con hepatitis B crónica desarrollarán cirrosis y/o cáncer de hígado entre 20 y 40 años después de la infección. Estas condiciones a menudo requieren un trasplante de hígado.
- El VHB es responsable del 60-80% de los cánceres primarios de hígado a nivel mundial.
- Aproximadamente 600,000 personas mueren cada año debido a las complicaciones de la infección por VHB.
Resistencia y Persistencia del VHB
El VHB es un virus extremadamente resistente, pudiendo sobrevivir en superficies hasta por 3 meses, incluso con envoltura lipídica. Esta alta capacidad de supervivencia contribuye a su amplia propagación. La mayoría de los MHC (complejo mayor de histocompatibilidad) del planeta están adaptados al virus, lo que explica el éxito de la vacuna basada en un solo antígeno (HBsAg) para generar anticuerpos neutralizantes.
Aunque puede haber infecciones perinatales, la exposición al VHB suele ocurrir más tarde en la vida. El HBsAg está altamente conservado, lo que sugiere que no ha mutado significativamente. El virus no se integra en el genoma del huésped, sino que se mantiene de forma episomal (como un liposoma) dentro del núcleo de los hepatocitos. Esto permite la persistencia viral y la reactivación periódica de la infección.
Avances en el Tratamiento y la Vacuna
Afortunadamente, se han logrado avances significativos en el tratamiento de la hepatitis B. Hace aproximadamente 9 años, se introdujo un medicamento antiviral que bloquea la replicación viral, específicamente una polimerasa viral. Este tratamiento ha demostrado ser altamente efectivo, permitiendo que casi el 100% de los pacientes con infección crónica eliminen el virus en 6 meses. La vacuna contra la hepatitis B es *obligatoria* y altamente efectiva.
Estructura de la Proteína S y Respuesta Inmune
La proteína S nativa en el virus presenta una región transmembrana (hidrofóbica, insertada en la bicapa lipídica) y una región antigénica (la «cabeza» que sobresale de la envoltura). Esta región antigénica es la que los anticuerpos pueden detectar. El HBsAg induce una potente respuesta de anticuerpos neutralizantes.
Producción Recombinante del HBsAg para la Vacuna
La producción del HBsAg en forma recombinante ha sido clave para el desarrollo de la vacuna:
- Bacterias: No son adecuadas debido a que los fragmentos transmembrana hidrofóbicos son tóxicos para las bacterias.
- Células de mamífero: Inicialmente se utilizaron, pero la tasa de producción era muy baja (<10 mg/L) y el costo elevado. Se obtenían partículas de HBsAg secretadas en forma nativa, tanto la forma p24 como la glicosilada gp27. La seguridad de este método fue cuestionada (1982).
- Levaduras: Actualmente, es el método más utilizado. Se obtiene una forma no glicosilada, no secretada y parcialmente plegada (aunque inmunogénica). La producción es alta (800 mg/L), segura y de bajo costo. Es la vacuna estándar en muchos países.
Formación de Partículas por el HBsAg Recombinante
La proteína S producida en levaduras se purifica mediante la ruptura de las células, ya que las levaduras no la secretan. Esta proteína tiene la capacidad de autoensamblarse en partículas octaédricas. Aunque la estructura de estas partículas no es idéntica a la del virus nativo (están mal plegadas), son altamente inmunogénicas. Las levaduras se han modificado genéticamente para mejorar la glicosilación, pero la proteína sigue sin ser excretada, lo que requiere pasos de purificación.
Concepto de Partícula Artificial y Respuesta Inmune
Es importante destacar que estas partículas *no* son VLP (partículas similares a virus), ya que no mantienen la capacidad de unirse a los receptores celulares que utiliza el virus para entrar en las células. Sin embargo, el concepto de agregado de antígenos en una partícula resultó fundamental. Se considera que la concentración de antígeno dentro de la partícula es muy alta, mientras que fuera de ella es prácticamente cero. Esto atrae a las células del sistema inmunitario, que fagocitan eficientemente estas partículas debido a la activación de sus receptores de fagocitosis. Este fue un concepto novedoso en el desarrollo de vacunas.
Una de las ventajas clave de la vacuna contra la hepatitis B es su eficacia universal, independientemente del origen geográfico. Esto se debe a que los haplotipos de MHC de las poblaciones humanas presentan péptidos derivados del HBsAg de manera eficiente, lo que desencadena una respuesta inmune humoral y celular robusta. La alta capacidad de propagación del VHB ha llevado a una selección natural de alelos de MHC que presentan eficazmente los péptidos de este antígeno. Se espera que, después de la polio, la hepatitis B sea la tercera enfermedad erradicada gracias a la vacunación masiva a nivel mundial.