En el caso del P. vivax en que el conocimiento de la secuencia de proteínas de superficie no está muy avanzado, el Grupo Funcional BIOLOGÍA MOLECULAR MALARIA adelanta trabajos de clonación de genes que codifican para nuevos antígenos de este parásito y además trata de identificar las proteínas en la célula del hospedero que facilitan la entrada de este parásito.

Aprovechando la experiencia acumulada en el diseño hecho hasta ahora de COLFAVAC, en la identificación de secuencias de proteínas de superficie altamente conservadas en el P. falciparum necesarias para invadir las células blanco, durante los últimos años el Grupo Funcional RECEPTOR-LIGANDO ha venido caracterizando similares dominios funcionales sobre proteínas del P. Vivax, en el M. tuberculosis un patógeno que invade al macrófago que causa la tuberculosis, en los virus de Hepatitis C. El Grupo Funcional de VIROLOGIA ha encaminado igualmente sus esfuerzos en el estudio del virus de Epstein Barr causante de la mononucleosis infecciosa y el linfoma de Burkit, y el virus del Papilloma Humano, altamente relacionado con el carcinoma de cuello uterino, con el fin de identificar candidatos a vacunas contra esta serie de patógenos de alta incidencia en los países en vías de desarrollo.

Otra serie de trabajos in vitro conducentes a establecer la inmunogenicidad de las secuencias conservadas son llevados a cabo por el Grupo Funcional de INMUNOLOGÍA MOLECULAR Y CELULAR. Estos trabajos tratan de establecer mediante modelos in vitro el grado de reconocimiento por células y moléculas del sistema inmune de éstas antígenos.

Todos estos trabajos son posibles gracias a la capacidad del Grupo Funcional QUIMICA-SINTESIS de sintetizar rápidamente un número amplio de péptidos sintéticos de alta calidad requerido para todos estos estudios.

3. PRESENTACIÓN Y PRODUCCIÓN DE PÉPTIDOS CANDIDATOS A VACUNA: Una vez identificado in vitro un segmento de una molécula en un patógeno, altamente conservado, que es importante para la invasión de su célula hospedera y que es inmunogénico el siguiente paso es la producción química de esta molécula. La obtención de moléculas candidatas a vacuna en una cantidad apreciable y con características definidas no es una tarea fácil.
Esto es de vital importancia para garantizar inmunogenicidad de antígenos que serán examinados en modelos animales.

Por esta razón, el Grupo Funcional QUÍMICA-SINTESIS investigando una serie de estrategias como la síntesis de péptidos poliméricos vía puentes di-sulfuro, dobles dímeros y otros métodos de polimerización, promueve investigaciones para la obtención, caracterización y análisis de moléculas candidatas a vacuna que tengan alto peso molecular, alta pureza y que obvien el indeseado uso de "carriers".

Por otra parte, la síntesis de péptidos derivados de diferentes proteínas de bacterias o parásitos modificados mediante glicosilación, o con estructura conformacional restringida en este grupo, permitirán obtener nuevas moléculas que serán utilizadas para determinar el efecto de este tipo de modificaciones naturales o inducidas en el laboratorio en la inmunogenicidad de algunos péptidos candidatos a vacuna contra la tuberculosis y la malaria respectivamente.

Un esfuerzo adicional para potenciar la reactogenicidad (capacidad para ser reconocidos como extraños por el sistema inmune) de posibles péptidos vacunales es su síntesis en forma de seudo-péptidos por el Grupo Funcional de BIOCATÁLISIS. El trabajo en esta materia pretende establecer si estas moléculas pueden simular verdaderos estados de transición que mimeticen conformaciones del antígeno en estado natural que puedan generar respuestas inmunológicas más vigorosas.

4. SELECCIÓN IN VIVO DE MOLÉCULAS CANDIDATAS A VACUNA: Una vez se ha obtenido un escalamiento y una forma adecuada de presentación del antígeno al sistema inmune, su evaluación como vacuna en un modelo animal apropiado es el siguiente paso.
El paradigma del desarrollo de SPf66 nos ha enseñado que los primates del nuevo mundo del género Aotus spp son un modelo idóneo para la evaluación de vacunas diseñadas para uso en el humano (ver resultados de las investigaciones sobre la Inmunobiología del Aotus spp).
La protección de animales infectados por el patógeno por las vacunas en estudio en últimas es lo que determina el grado de eficacia de los diferentes inmunógenos en estudio.

Diferentes análisis in vitro de tipo inmunológico y molecular de la respuesta inmune del Aotus a estos antígenos hechos por los Grupos Funcionales de BIOLOGÍA MOLECULAR, INMUNOLOGÍA y VACUNOLOGÍA determinan el grado de inmunogenicidad de una molécula y de su capacidad para conferir memoria inmunológica específica contra la enfermedad para la cual fue diseñado.

Una vez seleccionado un buen inmunógeno se entra a analizar toda unas serie de parámetros entre los cuales esta el estudio de posibles efectos adversos del inmunógeno (toxicidad aguda en animales) de parte del Grupo Funcional.

5. ESTUDIOS DE ESTRUCTURA 3D, DISEÑO MOLECULAR COMPUTACIONAL Y MODELOS DE PREDICCIÓN: Estos trabajos están encaminados a establecer una correlación entre la estructura tridimensional de secuencias de moléculas candidatas a vacuna y su actividad biológica como inmunógenos.

El Grupo Funcional de RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR Y DISEÑO GRÁFICO MOLECULAR, han venido desarrollando estudios sobre la estructura tridimensional y el cálculo de estructura de un número importante de secuencias peptídicas del P. falciparum seleccionadas como candidatos a vacuna contra este parásito que luego de los análisis in vitro e in vivo exhiben alta reactogenicidad, son bien reconocidas por el sistema inmune del Aotus y protegen a este animal contra el reto con el parásito cuando son utilizadas como vacunas.

El estudio de la relación estructura-función de una serie de inmunógenos seleccionados con base en trabajos experimentales in vitro e in vivo son complementados con análisis teóricos del Grupo Funcional BIOMATEMÁTICAS (en el presente inactivo) que trata de establecer mediante modelos matemáticos algunos métodos predictivos teóricos que permitan el diseño de mejores vacunas.

6. ADYUVANTES Y SISTEMAS DE ADMINISTRACION DE VACUNAS SINTETICAS:
Los adyuvantes son substancias y formulaciones que incrementan la capacidad de respuesta inmune a un antígeno. En la investigación en vacunas, adicional al problema de la identificación del antígeno y su inmunogenicidad está el de buscar adyuvantes óptimos para una mejor presentación de las moléculas seleccionadas al sistema inmune (función del adyuvante).

Para ello actualmente los estudios con microesferas de PLGA como adyuvante y con Al (OH)3 hacen parte de los trabajos en adyuvantes que adelanta el Grupo Funcional QUIMICA-SINTESIS. Otros aportes en el campo de vacunas de esta línea de investigación por este grupo es la búsqueda de nuevos adyuvantes, mejores preservantes para los inmunógenos sintéticos y estudio de las bases bio-físicas para optimizar la adsorción de péptidos a adyuvantes de amplio uso en el humano como el Al (OH)3.

7. APLICACIONES TERAPÉUTICAS DE MOLÉCULAS HECHAS QUÍMICAMENTE: La posibilidad de que la ingeniería de péptidos sintetizados químicamente pueda ser una importante alternativa en la búsqueda de nuevos fármacos es investigada por el Grupo Funcional BIOCATÁLISIS.

Este Grupo Funcional mediante el diseño, síntesis y caracterización fisicoquímica de pseudo-péptidos y péptido- miméticos derivados de proteínas del Plasmodium falciparum relevantes en la infección de los eritrocitos durante la infección malarica, realiza en cooperación con el Grupo Funcional ESTRUCTURA-RMN el estudio estructural de estas moléculas.

Definidos los rasgos estructurales de estas moléculas, se busca descifrar mecanismos moleculares que se llevan a cabo en los inicios de la infección de este parásito al eritrocito.
Además de lo anterior el Grupo Funcional BIOCATÁLISIS busca evaluar el valor de los pseudo-péptidos como alternativa terapéutica contra algunas infecciones microbianas (descubrimiento de péptidos con actividad antibiótica).

8. VACUNOLOGÍA: (PORTAFOLIO PARA LA EVALUACIÓN DE ANTÍGENOS CANDIDATOS A VACUNA): El Grupo Funcional de QUIMICA-SINTESIS-VACUNOLOGÍA coordina una serie de ensayos preclínicos y clínicos de las vacunas. Evaluación de la inmunogenicidad de los candidatos a vacuna en modelos animales como ratones, conejos y monos Aotus, diseño y seguimiento de estudios preclínicos y clínicos requeridos en el portafolio para la evaluación de antígenos candidatos a vacuna comprende todas las actividades encaminadas al desarrollo de un biológico en este caso vacunas en condiciones GMP (Good Manufacturing Procedures = Buenas Prácticas de Manufactura) para su aplicación masiva en el humano.

9. INMUNOBIOLOGÍA DEL AOTUS SPP: La caracterización de componentes celulares y moleculares del sistema inmune del primate no humano Aotus spp es el objeto principal de esta línea de investigación en la que participan activamente los Grupos Funcionales BIOLOGÍA MOLECULAR-MALARIA, INMUNOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR y VACUNOLOGÍA.

Como resultado de estos estudios hemos podido establecer el alto grado de similitud estructural a nivel molecular y celular de los componentes básicos del sistema inmune de algunos receptores celulares, las inmunoglobulinas, los antígenos de histocompatibilidad y varias citoquinas del sistema inmune de este animal con sus homólogos del sistema inmune del humano.
Estos hallazgos han venido validando día a día la utilización de este primate como modelo adecuado para la evaluación de candidatos a vacuna para uso humano.