DESARROLLO DE VACUNAS

COVID-19

La pandemia de COVID-19 provocó una carrera científica mundial por una vacuna. Se estima que a finales de febrero de 2021, más de 400 estaban en desarrollo. Aproximadamente, 270 se han registrado en la Organización Mundial de la Salud (OMS).

En los proyectos se han utilizado diferentes tecnologías: desde las clásicas -como vacunas de virus enteros inactivados y atenuados, subunidades proteicas, recombinantes- hasta las nuevas plataformas, de ácidos nucleicos (ADN y ARNm) y vectores virales. El principal objetivo es la proteína S (pico), responsable de la conexión del virus SARS-CoV-2 con las células humanas.
Es de destacar que las investigaciones previas para la elaboración de vacunas contra otros coronavirus, SARS-CoV (2002) y MERS (2012), y las ingentes inversiones realizadas por gobiernos de países desarrollados, organismos privados y multilaterales y empresas farmacéuticas multinacionales fueron determinantes para acelerar el proceso.

Pasos de investigación

 Pasos de investigación

Requisitos de aprobación

En situaciones normales, se requiere que las vacunas tengan una efectividad superior al 70%. Sin embargo, en la medida en que la vacuna sea necesaria para controlar una pandemia que ya ha matado a millones de personas, la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha definido que una vacuna con protección superior al 50% es aceptable, ya que esta tasa es suficiente para disminuir la circulación del virus cuando se logra una alta cobertura de vacunación. Debido a la limitación de la dosis inicial, aún pasará algún tiempo antes de que las vacunas lleguen a la mayoría de la población.

Según la OMS, para tener el perfil ideal, una vacuna ideal debe:

  • Brindar protección contra enfermedades graves y moderadas y, si es posible, protección esterilizante (prevenir infecciones y transmisiones).
  • Tener alta eficacia y estimular la producción de altos títulos de anticuerpos neutralizantes e inmunidad celular.
    Debe ser segura, con un mínimo de eventos adversos.
  • Inducir la memoria inmunológica a largo plazo.
  • Puede ser utilizada en todos los grupos de edad de la población: niños, adolescentes, adultos y ancianos, además de embarazadas y madres lactantes.
  • Conferir protección, idealmente con una sola dosis.
  • Puede administrarse por vía oral o nasal.
  • Ser resistente a periodos prolongados a temperaturas de 2ºC a 8ºC.

  • Tecnología actual con alta eficiencia productiva.
  • Tecnología actual con bajo costo de producción para ofrecer vacuna de bajo costo.

Plataformas tecnológicas

Vacunas de virus completo inactivado

Las vacunas se elaboran a partir del virus SARS-CoV-2 inactivado, es decir, muerto. La inactivación se realiza con la ayuda de sustancias químicas que destruyen el material genético del virus y, en consecuencia, impiden su replicación, lo que lo hace incapaz de provocar la enfermedad. Este proceso, sin embargo, mantiene intacta la cápsula del virus, que contiene la proteína S, responsable de unirse y penetrar en nuestras células.

Una vez en el cuerpo, el virus de la vacuna se percibe como un agente extraño y desencadena la respuesta del sistema inmunológico. Las primeras células involucradas en esta respuesta (células presentadoras de antígeno) «absorben» el virus, lo destruyen en su interior y llevan la proteína S a su superficie.

En ese momento entran en acción los denominados linfocitos T auxiliares. Detectan la proteína, se adhieren a ella y reclutan linfocitos B, que producirán anticuerpos específicos contra la proteína S. Los linfocitos B también son activados por el propio virus de la vacuna.

A medida que el sistema inmunológico «aprendió» a defenderse de la proteína S, en caso de contacto con el virus, y mientras dure la inmunidad, el cuerpo podrá neutralizar rápidamente el SARS-CoV-2.

Las vacunas de virus completo inactivado son generalmente seguras e inmunogénicas, aunque producen menos títulos de anticuerpos e inducen una memoria inmunitaria duradera.

Ejemplo de vacunas
  • Instituto Butantan / Sinovac (Coronavac)
  • Sinopharm Pekín
  • Sinopharm Wuhan
  • Bharat Biotech (Covaxin)

Vacunas de vectores virales no replicantes

Para desarrollar este tipo de vacuna, los investigadores insertan sólo el gen que codifica la producción de la proteína S, responsable de la conexión del nuevo coronavirus con nuestras células, dentro de otro virus que no causa enfermedad en las personas, y aún así se modifica que es incapaz de replicarse dentro de nuestro cuerpo y provocar un cambio en el genoma de nuestras células. Este virus «portador» del código genético que instruye la formación de la proteína S es, por lo tanto, solo un vector de información genética para que las células humanas comiencen a producir la proteína S.

Tras la vacunación y la entrada del vector de la vacuna en la célula humana, este gen que codifica la proteína S se transforma en una molécula denominada ARN mensajero (ARNm), que contiene instrucciones para la producción de proteínas S, que se produce fuera del núcleo de nuestras células, donde está nuestro genoma. Estas proteínas producidas se fijan en la superficie celular.

A partir de ese momento, el sistema inmunológico comienza a actuar en diferentes “frentes”:
  • los denominados linfocitos T auxiliares detectan el agente extraño y reclutan linfocitos B, que producirán anticuerpos específicos contra la proteína S;
  • los linfocitos B entran en contacto directo con la proteína S en la superficie de las células «vacunadas» y producen anticuerpos;
    otro tipo de linfocito T, llamado citotóxico (o asesino), también se recluta y destruye directamente cualquier estructura que exhiba la proteína S.
  • las células “vacunadas”, cuando mueren, liberan fragmentos de proteína S que también son identificados por nuestro sistema inmunológico, lo que desencadena toda la respuesta a la vacuna.

Mientras dure la inmunidad, si la persona vacunada tiene contacto con el virus, el organismo podrá «recordar» cómo neutralizar rápidamente el SARS-CoV-2.

Ejemplo de vacunas
  • Instituto Butantan / Sinovac (Coronavac)
  • CanSino: utiliza el adenovirus humano 5 (Ad5)
  • Janssen / J & J – utiliza adenovirus humano 26 – (Ad26)
  • Instituto Gamaleya (Sputnik V): utiliza dos adenovirus humanos diferentes (Ad26 y Ad5) en la primera y segunda dosis, respectivamente.

Vacunas de ARN mensajero (ARNm)

La tecnología de las vacunas de ARN mensajero (ARNm) se ha investigado durante muchos años. En el laboratorio, los científicos desarrollan el ARNm sintético, que le enseñará a nuestro cuerpo cómo fabricar la proteína S del SARS-CoV-2, responsable de la conexión del virus con nuestras células. Debido a que es muy inestable, el ARNm está cubierto por una capa de lípidos (tipo de grasa) que lo protegerá de la degradación. Es fundamental dejar claro que la molécula no contiene otra información, es incapaz de realizar ninguna otra tarea y no penetra en el núcleo de nuestras células. Entonces, no puede causar COVID-19 ni ningún cambio en nuestro genoma.

Una vez que la vacuna es inyectada y capturada por las llamadas células presentadoras de antígeno, las nuevas proteínas S del coronavirus se fabrican a partir de las “instrucciones” del ARNm, que luego se transportan a la superficie celular, donde se llevan a cabo los procesos de defensa.

  • Los llamados linfocitos T auxiliares detectan la proteína extraña y reclutan linfocitos B, responsables de la producción de anticuerpos;
  • Los linfocitos B entran en contacto con la proteína S de superficie y producen anticuerpos específicos contra ella, que neutralizarán el nuevo coronavirus;
  • Otras células de defensa llamadas linfocitos T citotóxicos (o asesinos) reconocen y destruyen directamente cualquier estructura que exhiba proteína S en su superficie;
  • Cuando la célula que absorbió el ARNm muere, la proteína S y sus fragmentos liberados pueden ser identificados por nuestro sistema de defensa, que también desencadena todo el proceso.

Esta tecnología permite la producción de importantes volúmenes de vacunas, pero generalmente requiere temperaturas muy bajas para su conservación.

Ejemplo de vacunas
  • Moderna / NIH
  • Pfizer / BioNTec
  • CureVac

Vacunas proteicas: subunidades, partículas recombinantes o similares a virus (VLP)

Se basan en fragmentos del virus, como la proteína S (spike), responsable de la unión del SARS-CoV-2 con nuestras células. Estas partículas se perciben como agentes extraños y desencadenan la respuesta del sistema inmunológico:

  • Las células presentadoras de antígeno «absorben» la sustancia, la destruyen en su interior y la llevan a la superficie.
  • Los llamados linfocitos T auxiliares detectan la proteína extraña y reclutan linfocitos B, responsables de la producción de anticuerpos;
  • Los linfocitos B entran en contacto con las proteínas del virus y producen anticuerpos específicos contra ellas, que neutralizarán el nuevo coronavirus;
  • Otras células de defensa llamadas linfocitos T citotóxicos (o asesinos) reconocen y destruyen directamente cualquier estructura que muestre las partículas virales involucradas;
Ejemplo de vacunas
  • Novavax: utiliza proteína S, con adyuvante Matrix-M1

Vacunas de investigación y con licencia en todo el mundo

La Organización Mundial de la Salud (OMS) mantiene en su portal una sección con datos sobre todas las vacunas COVID-19 ya aprobadas y en desarrollo. En la página se puede acceder a información como plataforma tecnológica, fabricante, número de dosis, calendario de vacunación y vía de administración. Además, hay enlaces a protocolos de ensayos clínicos y a estudios ya publicados en revistas científicas.

El contenido, en inglés, se actualiza cada 15 días.

Última modificación: 9 de junio de 2021