La tesis de una española permite avanzar en el desarrollo de vacunas contra la fasciolosis

La investigadora del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca del CSIC, Marta López García, ha defendido hoy, 25 de septiembre de 2025, su Tesis Doctoral en el Salón de Actos del Edificio Dioscórides de la Facultad de Biología de la Universidad de Salamanca. Con el título ‘Proteomic profiling of early migration stages of Fasciola hepatica in experimental models reveals key targets for fasciolosis vaccine development’, ha sido dirigida por los investigadores del Grupo de Parasitosis de la Ganadería y Zoonosis Parasitarias del IRNASA-CSIC, Mar Siles Lucas y Javier González Miguel. Este trabajo supone un paso más hacia el desarrollo de vacunas contra el parásito Fasciola hepatica.

La fasciolosis es una enfermedad parasitaria causada principalmente por el trematodo Fasciola hepatica. Hay una creciente preocupación a nivel mundial por esta patología, tanto a nivel de salud humana como animal, ya que la capacidad del parásito para infectar a una amplia variedad de hospedadores mamíferos, junto con su adaptabilidad a diversas condiciones climáticas, ha favorecido su expansión a nuevas regiones, impulsada además por el calentamiento global y determinadas prácticas agropecuarias. Reconocida por la Organización Mundial de la Salud como una Enfermedad Tropical Desatendida, la fasciolosis afecta aproximadamente a 17 millones de personas, con más de 90 millones en riesgo. Además, ocasiona importantes pérdidas económicas en la industria ganadera, principalmente ovina y vacuna, estimadas en hasta 3.000 millones de dólares anuales, debido a la disminución de la productividad, la mortalidad y los costes asociados al tratamiento.

El tratamiento de la fasciolosis sigue dependiendo del uso de fármacos antihelmínticos. No obstante, la creciente aparición de resistencias compromete su eficacia, lo que convierte el desarrollo de vacunas en una prioridad urgente. A pesar de los avances en el conocimiento de la biología de F. hepatica, las etapas iniciales de la migración del parásito dentro del hospedador vertebrado (definitivo), durante las cuales los vermes juveniles atraviesan la barrera intestinal, se desplazan por la cavidad peritoneal y penetran en el hígado, han sido relativamente poco exploradas a nivel molecular, a pesar de que representan momentos clave para el establecimiento de la infección. En este contexto, una comprensión profunda de las interacciones parásito-hospedador en estas etapas tempranas podría resultar en la identificación de nuevos candidatos vacunales.

Actualmente, las tecnologías ómicas de última generación están ampliando significativamente el conocimiento molecular sobre F. hepatica, siendo la proteómica un vínculo esencial entre su genoma y la biología del parásito. En el marco de esta Tesis Doctoral, dicha aproximación ha resultado fundamental para identificar la expresión de proteínas específicas del parásito durante las fases iniciales de la infección en el hospedador definitivo. Se emplearon dos técnicas avanzadas de espectrometría de masas basadas en adquisición de datos independientes (data-independent acquisition, DIA): SWATH-MS (Sequential Window Acquisition of All Theoretical Mass Spectra), que permite la cuantificación reproducible de miles de péptidos, y diaPASEF (Parallel Accumulation–Serial Fragmentation combinado con DIA), que ofrece mayor sensibilidad y velocidad, especialmente útil en muestras con baja concentración de proteínas. La integración de estos análisis proteómicos con el desarrollo de modelos experimentales innovadores que simulan la migración temprana del parásito, también realizados durante esta Tesis Doctoral, permitió alcanzar el objetivo principal de la misma: identificar proteínas clave implicadas en el desarrollo temprano de F. hepatica en el hospedador, con la intención de proponer nuevas dianas vacunales frente a la fasciolosis.

Para investigar las adaptaciones moleculares de F. hepatica durante su desarrollo temprano, se estableció un modelo in vivo en ratón de infección oral con las formas de resistencia del parásito (metacercarias). Los parásitos juveniles se recuperaron en dos etapas clave: a las 24 horas post-infección (p.i.) en la cavidad peritoneal, tras atravesar la barrera intestinal, y a los 8 días p.i. en el parénquima hepático, reflejando el inicio de la migración hepática. El perfil proteómico de las fracciones somática y tegumentaria del parásito en estos estadios permitió una caracterización detallada de los cambios dinámicos que experimenta el parásito al migrar en diferentes entornos del hospedador. Los datos revelaron importantes modificaciones en las vías metabólicas, incluida la transición progresiva desde la producción de energía aeróbica hacia mecanismos anaeróbicos, así como la regulación de la maquinaria proteolítica, esencial para la invasión tisular y la evasión del sistema inmunitario, reflejando las adaptaciones fisiológicas que el parásito debe afrontar durante estas fases de la infección.

Así mismo, se desarrollaron sistemas de co-cultivo in vitro para estudiar las primeras etapas de la migración a nivel celular en un entorno controlado de laboratorio. Estos modelos fueron diseñados para replicar los ambientes que encuentra el parásito durante la invasión del hospedador, con el objetivo de profundizar en la investigación de las interacciones moleculares, y de reducir el uso de animales de experimentación. Los primeros co-cultivos de los juveniles recién desenquistados de F. hepatica (FhNEJ) con células murinas mesoteliales y estrelladas hepáticas, que representan respectivamente los entornos peritoneal y hepático, mostraron una interacción limitada, ya que los datos proteómicos tanto del parásito como de las células del hospedador revelaron pocos cambios tras la interacción. Esto motivó el desarrollo de un modelo de co-cultivo secuencial que simulase con mayor precisión la ruta natural de migración del parásito. En este modelo, los co-cultivos de FhNEJ con células epiteliales intestinales y, posteriormente, con células mesoteliales, revelaron adaptaciones proteómicas diferenciadas. El contacto previo con el epitelio intestinal desencadenó una respuesta específica y dependiente del tipo celular, ausente o atenuada en presencia de las células mesoteliales, donde los cambios proteómicos fueron más limitados o enmascarados.

Los datos proteómicos obtenidos se integraron con información ómica previamente publicada en modelos complementarios para identificar candidatos vacunales en las etapas tempranas del desarrollo de F. hepatica. De este modo, las proteínas catepsina B3 (FhCB3), legumina 1 (FhLeg1) y serpina 1 (FhSrp1) fueron seleccionadas por su relevancia durante la migración inicial del parásito. El análisis in silico predijo su inmunogenicidad y propiedades estructurales, mientras que los ensayos de inmunofluorescencia confirmaron su localización en el tegumento del parásito. Para profundizar en la relevancia funcional de estos antígenos, se desarrolló una innovadora metodología de edición genética basada en CRISPR-Cas, que sienta las bases para futuros ensayos orientados a evaluar el potencial vacunal de diversas dianas parasitarias a travésde su estudio directo de su papel en la biología del parásito.

En definitiva, esta Tesis Doctoral aporta nuevos conocimientos sobre los mecanismos moleculares implicados en el desarrollo temprano de F. hepatica y su interacción con el hospedador. La integración de enfoques proteómicos, modelos experimentales y análisis bioinformáticos permitió identificar antígenos clave con potencial vacunal, abriendo nuevas vías para el control eficaz de la fasciolosis.