Glucosilación Asimétrica Oculta de IgG Presente en Todos los Humanos Impulsa la Gravedad del Dengue

Los anticuerpos IgG portan un glicano N-enlazado conservado en Asn297 en cada cadena de su región Fc homodimérica, y estos glicanos regulan poderosamente las funciones efectoras inmunitarias —incluyendo la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) y la fagocitosis— al modular la unión a los receptores Fc gamma. Décadas de investigación han catalogado cómo la composición de los glicanos (presencia o ausencia de fucosa, galactosa y ácido siálico) se correlaciona con la gravedad de la enfermedad en condiciones que van desde la artritis reumatoide hasta el COVID-19 y el dengue. Sin embargo, casi todos los estudios anteriores emplearon métodos de liberación de glicanos que los separan del anticuerpo, destruyendo así la información sobre qué glicano ocupa qué brazo protómero del Fc.

Para abordar esta brecha, los autores desarrollaron WIgGWAM (Whole Immunoglobulin Glycoprofiling With Asymmetric Monitoring). El flujo de trabajo utiliza digestión con papaína para separar las regiones Fab de las Fc, purificación con proteína A de Fc homodiméricos intactos y análisis de LC/MS intacto en condiciones desnaturalizantes pero no reductoras. Esto preserva el homodímero Fc y permite asignar pares específicos de glicanos a cada brazo. El método fue validado en IgG1 monoclonales recombinantes con glicoformas conocidas y posteriormente aplicado a IgG1 policlonal de plasma humano.

Al aplicar WIgGWAM al plasma de adultos sanos y pacientes con COVID-19, los investigadores demostraron que las IgG1 glicosiladas asimétricamente —donde cada protómero Fc porta un glicano distinto— están presentes de forma universal en todos los individuos analizados, y no constituyen una variante infrecuente. Las glicoformas simétricas existen, pero representan una minoría. Este hallazgo cuestiona de manera fundamental el supuesto implícito en los estudios de liberación de glicanos de que una única composición de glicanos representa al anticuerpo completo.

De manera más llamativa, el estudio revisó la asociación establecida entre la afucosilación de IgG y la enfermedad grave por dengue. Estudios previos de liberación de glicanos reportaron niveles elevados de IgG afucosiladas en infecciones por dengue graves y secundarias. El análisis mediante WIgGWAM del plasma de pacientes con dengue reveló que el verdadero factor determinante es la monofucosilación asimétrica —IgG1 que portan un glicano Fc fucosilado y uno afucosilado— en lugar de la afucosilación simétrica (ambos brazos Fc carentes de fucosa). Las glicoformas IgG simétricas completamente afucosiladas no estaban elevadas de forma significativa. Para explorar la consecuencia funcional, el equipo diseñó anticuerpos IgG1 monofucosilados recombinantes. Estos IgG1 monofucosilados se unieron a FcγRIIIA con la misma alta afinidad que los IgG1 completamente afucosilados in vitro, e indujeron funciones efectoras mediadas por anticuerpos comparables in vivo en modelos murinos, lo que sugiere que el brazo afucosilado domina la interacción con el sitio de unión a FcγRIII posicionado asimétricamente en el Fc.

Estos hallazgos reformulan la comprensión de cómo los glicanos de IgG regulan la inmunidad y la enfermedad. La universalidad de la glicosilación asimétrica implica que cuantificar los glicanos sin su contexto espacial representa de forma inexacta las verdaderas unidades funcionales que circulan en la sangre. Los hallazgos en dengue sugieren que los futuros estudios de biomarcadores y las estrategias terapéuticas dirigidas a la glicosilación de IgG deben considerar las especies asimétricas monofucosiladas. La ingeniería de anticuerpos monofucosilados —que podría ser más sencilla de producir que los anticuerpos completamente afucosilados— podría dar lugar a una nueva clase de IgG terapéuticas mejoradas.