Ciencia Ciencias de la salud COVID-19

Así actúan las vacunas y estas son las candidatas contra SARS-CoV-2

En septiembre, los proyectos para la creación de una vacuna contra SARS-CoV-2 llegaron a 321 en todo el mundo(1) y, aunque ninguna ha sido probada para su uso completo en la población, la cantidad de trabajos, así como la rapidez y necesidad de los mismos hacen de esta uno de los desafíos humanos más impresionantes de nuestro tiempo. 

La alta capacidad del virus para contagiar, la inexistencia de un tratamiento con amplio grado de efectividad y que sus huéspedes respondan de formas tan diferentes como no tener síntomas o morir, hacen que la inmunidad mediante vacunas sea nuestra herramienta más valiosa.

¿Qué deseamos?

Evitar que el virus invada la célula mediante una vacuna capaz de incitar a nuestro organismo a generar defensas de buena calidad contra el SARS-CoV-2. Además de su efectividad para conferir protección, los modos de producción —con costos, logísticas de elaboración y distribución— deben responder a la emergencia; por lo que, en el futuro próximo, como advierte la OMS (2), requerimos innovación tecnológica para intensificar procesos, así como reducir espacios, riesgos y complejidad de elaboración.

Por su parte, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) considera como efectiva una vacuna si esta protege a 50 por ciento de la población.

Depende del sapo, la pedrada

La composición del virus y el comportamiento de nuestro sistema inmune son puntos clave para el desarrollo de una vacuna.

Este coronavirus de RNA tiene sobre su membrana cuatro proteínas importantes, siendo la de Espícula (S) la más importante, pues, para infectar a un organismo, esta se une a un receptor presente en algunas células humanas: Enzima Convertidora de Angiotensina 2 (ACE2).

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Cuando SARS-CoV-2 logra ingresar a nuestro cuerpo por vía respiratoria, cruza la puerta ACE2 y libera su material genético a nuestras células que sintetizan sus proteínas, se ensamblan nuevos virus y luego los suelta para infectar más células.

Por su parte, nuestro sistema inmune se encarga, entre otras cosas, de prevenir que los agentes infecciosos nos enfermen. Por un lado tenemos la respuesta innata que se activa al existir un agente infeccioso. Este mecanismo no recuerda a los agentes, siempre actúa como si fuese su primer encuentro; cuando se trata de un coronavirus principalmente participan los interferones y su trabajo permite la cura del organismo eliminando al virus sin matar células.

A la inmunidad que sí tiene la posibilidad de recordar al agente infeccioso se le conoce como adaptativa. En este caso, participan dos tipos de linfocitos T, los citotóxicos (CD8) y los CD4. Los primeros eliminan células infectadas por lo que deja lesiones, los segundos producen proteínas llamadas citocinas que llevan a la inflamación y eliminación del virus, además, coordinan la respuesta de linfocitos CD8 y B.

Los linfocitos B producen anticuerpos que se unen a los agentes infecciosos y así reconocen su funcionamiento, esto les ayuda a eliminarlos o neutralizarlos, cuando se encuentran con el receptor del virus evitan la vinculación. Con estos linfocitos, que son los últimos en aparecer, llega la memoria inmunológica.

En el caso del SARS-CoV-2, una célula infectada exporta fragmentos celulares con partículas que, al ser captadas por células dendríticas (quienes desmenuzan el virus para conocer su identidad), activan linfocitos CD8, mientras que los linfocitos CD4 secretan citocinas que pueden llevar a generar IgM y en una segunda instancia IgG, que son de mejor calidad para combatir la infección.

Tecnologías a la carta

Precisamente las vacunas estimulan al sistema inmune adaptativo como si se tratase de la enfermedad para llegar a la generación de anticuerpos y a una memoria que reconozca al virus cada vez que estemos en contacto con él.

Existen diversas formas de hacer vacunas, algunas tradicionales y otras novedosas. De ambos tipos, actualmente, se están haciendo pruebas en humanos.

Algunas plataformas son:

  1. De virus debilitados o atenuados, derivados del virus que causa la enfermedad, se debilita su potencia para enfermarnos, pero se aprovecha la producción de anticuerpos, de esta forma se logró la del Sarampión. Para el caso de SARS-CoV-2 hay pocas propuestas de este tipo porque es un proceso lento que requiere muchas pruebas de seguridad.
  1. De virus inactivados, en estas la capacidad del virus de infectar se inactiva con químicos (el más común es el formaldehído) o calor. Se consideran vacunas baratas de producir, como la de la polio.
  1. Vectores virales o recombinantes, usan otros virus que no son capaces de replicarse en humanos, pero contienen la proteína viral (S) para que nuestro cuerpo la reconozca y en un futuro pueda combatirla; por ejemplo, en su proyecto contra SARS-CoV-2 ,Oxford emplea adenovirus de chimpancé, que no es peligroso para los humanos.
  1. Con ácidos nucléicos o llamadas genéticas, tienen partes genéticas del coronavirus, pero no el virus completo, este material le enseña a nuestro cuerpo a producir proteínas del virus, que solitas son inofensivas para nosotros, pero su presencia activa el sistema inmunológico. Las de ADN son complicadas porque se requiere forzar la entrada a la célula, mientras que las de ARN son de bajo costo.
  1. Basadas en proteínas, se emplean fragmentos de las proteínas que pueden producirse aislándola del virus o  en tanques de fermentación, no tienen material genético del virus y en el caso del SARS-CoV-2 la mayoría se están enfocando en la proteína S. Con esta técnica se crearon las Hepatitis B y Virus del Papiloma Humano.
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Panorama visto en fases

La vacuna del Sarampión se elaboró en nueve años, la de la Polio en 20 años, la de la Malaria demoró 31 años; hasta ahora, la que había tomado menos tiempo fue la del Ébola con cuatro años, pero en el caso del SARS-CoV-2 se ha calculado una elaboración de entre 14 y 18 meses, de modo que para abril o junio podría tenerse autorizada una preparación destinada a generar inmunidad, reto al que le sigue la producción masiva. 

Para desarrollarlas se requiere trabajar por períodos. Primero es la fase Preclínica, en la que se probará en cultivos celulares y animales; luego la Fase 1, cuando se aplica a decenas de voluntarios sanos para comprobar seguridad, dosis y que estimule el sistema inmunológico; la siguiente es la Fase 2, cuando se administra a cientos de personas de diferentes edades para ver las reacciones por grupos; y previa a la producción a gran escala se da la Fase 3, en la que miles de personas serán inyectadas para determinar el grado de protección que confiere, el tamaño de la muestra permite vigilar efectos adversos secundarios relativamente raros.

En el caso especial del SARS-CoV-2 algunas de estas fases se han sobrepuesto para acelerar el proceso y esto ha sido posible gracias a los amplios intereses en financiar el objetivo final. Por la situación de emergencia incluso se puede iniciar con la producción antes de la aprobación final, pero su impacto será monitoreado aún durante varios años. 

Para el 3 de octubre se estaban probando 54 en ensayos clínicos en humanos (entre fases 1, 2 y 3), con planes de reclutar a más de 280 mil participantes de 34 países.

De estas, 29 están en Fase 1, 14 en Fase 2 y 11 en Fase 3, así como cinco con aprobación temprana para uso limitado. Las que se encuentran en Fase 3 son:

Crédito: Geraldine Castro. Fuentes: Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI, por sus siglas en inglés y Nature)

En cuanto a cantidad de proyectos Norteamérica tiene más, seguido de Asia y Australia. En manos de grupos académicos de todo el mundo se encuentran 75 investigaciones del total.  

¿Qué podemos esperar para México?

Un análisis publicado en la revista Nature (3) refiere que ocho proyectos han recibido financiación de la Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (CEPI) y están incluidos en la cartera de COVAX, “una colaboración liderada por CEPI, Gavi y la OMS que tiene como objetivo entregar dos mil millones de dosis de vacunas para una asignación global en 2021”.

El 29 de septiembre durante el anuncio de la suscripción formal de México a COVAX (4), el secretario de Relaciones Exteriores, Marcelo Ebrard, refirió que la colaboración se apuntala para “que no sea solo la ley del mercado la que imponga las condiciones porque sino el acceso sería desigual”.

Por ahora sabemos que al estar México suscrito a Covax participa en ocho proyectos de vacunas internacionales y 19 investigaciones tanto para vacunas, medicinas y pruebas, con este convenio se aseguraron 51.6 millones de dosis para los mexicanos en cuanto alguna fórmula sea viable para producción.

¿Cuáles son los candidatos del portafolio?

  1. Moderna/ EUA/ De RNA.
  2. CureVac/ Alemania/ De RNA
  3. Merck-Themis/ EUA/ vector viral.
  4. Astrazeneca y Universidad de Oxford/ Gran Bretaña/ vector viral.
  5. Universidad de Hong-Kong/ China/vector viral.
  6. Novavax/ EUA/ Basada en proteína.
  7. Clover BioPharma/ China/Basada en proteína.
  8. Universidad de Queensland/Australia/Basada en proteína.

Para generar más conocimiento sobre la efectividad de las vacunas y lograr la producción de estas se requiere tiempo, por ahora las tecnologías están propuestas y el esfuerzo colectivo es una herramienta en la que debe insistirse desde la producción hasta la vacunación.

Fuentes:

  1. https://www.nature.com/articles/d41573-020-00151-8
  2. https://www.who.int/bulletin/volumes/98/5/20-020520/es/
  3. https://www.nature.com/articles/d41573-020-00151-8 
  4. https://www.youtube.com/watch?v=ABW3yQMDqfo 

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