En este post queremos tratar el tema que está causando tanto revuelo a la población. Vamos a aclarar cómo se realiza una vacuna y en concreto, hablaremos de las vacunas que ayudarán a combatir la mayor pandemia global de las últimas décadas, el COVID-19.
La pandemia COVID-19, se descubrió por primera vez en China a finales de 2019. Debido a la globalización y a la facilidad de transporte, rápidamente se extendió a todo el mundo en cuestión de semanas. Actualmente, ningún país ha sido eximido de su viralidad. Sin embargo, curiosamente, aún quedan libres del virus un puñado de países: Palaos, Naurau, Kiribati, Tuvalu y Tonga, todos ellos insulares y ubicados sobre el Océano Pacífico.
Las primeras predicciones
En abril de 2015, Bill Gates, fundador de Microsoft y el tercer hombre más rico del mundo, advirtió que el próximo desastre mundial no sería por una guerra nuclear, sino por una pandemia, y, más concretamente, provocada por un virus. En una charla TED comentó: “No estamos listos para la próxima epidemia”. Quién nos iba a decir que cuatro años más tarde, sus palabras se volvieron una realidad.
¿Es Bill Gates un vidente? ¿Cómo pudo acertar? No, no es un vidente. Su afirmación se basó en la observación. Ya que los gobiernos mundiales priorizan el dinero de los impuestos en armamento nuclear, en vez la invertirlo en salud pública así como en investigación y desarrollo.
¿Qué es el SARS-CoV-2?
Los coronavirus (CoV) son un grupo de virus ARN de cadena simple con envoltura. Pertenecen a la subfamilia Orthocoronavirinae, familia Coronaviridae, en el orden Nidovirales. Se clasifican en cuatro géneros: alfa, beta, gamma y delta coronavirus. Los dos primeros pueden infectar al ser humano. Son agentes patógenos que pueden ser transmitidos a los animales y al hombre.
De los coronavirus, actualmente, se conoce 7 tipos que infectan a los humanos, 5 de ellos son muy comunes y producen catarros. Los otros 3 tipos son patogénicos con altas tasas de mortalidad (10-35%). El SARS-CoV-2 se denominó de esta manera ya que es causante de un síndrome respiratorio severo agudo (SARS).
https://revistas.udea.edu.co/index.php/iatreia/article/view/341260
La historia del SARS-CoV-2, más comúnmente conocido como coronavirus, se inició por zoonosis. Según la OMS, una zoonosis es una enfermedad infecciosa que ha pasado de los animales a los humanos. Las zoonosis representan un gran porcentaje de todas las enfermedades infecciosas recientemente identificadas, así como de muchas de las ya existentes.
¿Cómo lo tratamos?
Muchas de las enfermedades conocidas se pueden tratar con medicamentos. Sin embargo, cuando hablamos de virus, la manera más efectiva es actuar a través de la inmunidad. Aquí entran en juego las vacunas.
Las vacunas buscan producir un efecto inmunológico y activar las células del sistema inmune. Las células B producen anticuerpos (inmunidad humoral) y los linfocitos T (inmunidad celular) que se clasifican en CD4+ y CD8+. Los CD4+ contribuyen a la respuesta humoral y CD8+ a destruir las células infectadas. Además se busca el desarrollo de una vacuna que tenga memoria inmunológica a largo plazo.
Para afrontar a este virus no sólo es necesario investigar en crear una vacuna, también se ha de pensar en cómo se va a desarrollar, producir y lo más importante y difícil, en realizar ensayos clínicos con y su posterior logística.
Investigación y desarrollo vacuna del SARS-CoV-2
Para generar la vacuna los científicos han tenido que hacer frente a varios retos. El primero de todos es la velocidad a la que se ha tenido que investigar. Normalmente una investigación tarda entre dos o cuatro años. Sin embargo, sólo ha hecho falta 2 meses para la vacuna de COVID-19. Esto se ha podido hacer gracias a la colaboración mundial entre diferentes universidades, laboratorios privados y grupos de investigadores. En esta colaboración la CEPI tuvo un papel preponderante (Coalition for Epidemic Preparedness Innovations). También es gracias a la inversión de los gobiernos, a los fondos, becas y donaciones que han dado dinero suficiente para su investigación.
Para conocer la virulencia del SARS-CoV-2 y desarrollar una vacuna efectiva, es esencial conocer todas las proteínas expresadas del virus.
- El primer paso es analizar la secuencia genómica. En el estudio se analizaron 95 secuencias del genoma completo que estaban disponibles en el GenBank, el National Microbiology Data Center (NMDC) y el NGDC Genome Warehouse.
- En segundo lugar se investiga los antígenos naturales o sintéticos que podrían ayudar a prevenir o tratar la enfermedad. Estos antígenos podrían incluir partículas similares a virus, virus inactivados u otras sustancias derivadas de patógenos.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452014420300960
Tipos de vacunas frente COVID-19. Ventajas e inconvenientes
Los investigadores han optado por investigar a través de diferentes procedimientos. Entre ellos están las vacunas basadas en el virus completo atenuado o inactivado y en vectores virales no relacionados. Las más avanzadas para el SARS-CoV-2 son las de virus inactivado y vectores adenovirales en forma de proteína o basadas en ARN mensajero (ARNm).
Basadas en virus inactivado
Se inactiva por métodos físicos o químicos. Tienen la ventaja de que, al incluir todo el virus, la respuesta es más amplia que si por ejemplo solo incluyera un componente (como una proteína). Se desconoce si este tipo de vacuna tiene efectos adversos como un incremento de la infección.
En el caso del coronavirus atenuado, estas vacunas son más complejas ya que se han de asegurar que el virus no se revierte a una cepa más virulenta. Para ello los investigadores han de eliminar el genoma del virus que confiere su virulencia. La ventaja es que al infectar la célula con el virus (excepto la virulencia) da una respuesta inmunitaria más amplia y duradera. En este caso se ha de asegurar que la vacuna es segura y no se produce reversión con otro coronavirus que haya en circulación por la población.
Basadas en virus no relacionados
En este caso utilizan virus no relacionados (adenovirus, poxvirus, sarampión…) como vectores de expresión de antígenos. La ventaja de estos es que inducen a una respuesta inmunitaria humoral y celular además de ser segura, estable y fácil de almacenar. Tienen limitaciones por los vectores.
Basadas en vectores ARNm
Se utiliza un sistema de amplificación de la proteína S. Al añadir la enzima produce millones de copias en forma de ARNm que se purifican fácilmente. Tienen la ventaja de que son fáciles de producir, actúan rápidamente y facilitan a producción de una proteína del coronavirus una respuesta inmunitaria humoral y celular específica para este antígeno. La desventaja es que al tratarse de una nueva forma de investigación, no se conocen los efectos a largo plazo. Otra desventaja es que es poco estable y su almacenamiento requiere temperaturas muy bajas.
Basadas en vectores ADN
Como en el caso de ARNm pero en este caso son más estables. Producen una respuesta inmunitaria humoral y celular y activación células T. La desventaja es la posibilidad de que el ADN se integre en el cromosoma celular y produzca efectos adversos a largo plazo.
En esta “carrera” para combatir el SARS-CoV-2, 5 laboratorios ya han lanzado en el mercado una vacuna. Dos basadas en adenovirus como AstraZeneca, Johnson & Johnson y las otras tres en ARN síntético que son Pfizer, Moderna y Sputnik V. Sin embargo hay más laboratorios que siguen investigando para sumar y producir una vacuna eficaz.
https://www.ciencia.gob.es/stfls/MICINN/Ministerio/FICHEROS/VACUNAS_GTM_COVID19.pdf
Etapas preclínicas
Una vez que se descubre el prototipo de interés, primero se ha de demostrar “in vitro” que la vacuna no se ve alterada y es estable durante su reproducción. El siguiente paso es comprobar la inmunogenicidad de la vacuna. La inmunogenicidad es la capacidad de generar una respuesta inmunológica. En el caso de las vacunas, es necesario puesto que lo que se busca es que el organismo tenga inmunidad para defenderse frente a un virus o bacteria determinada.
Posteriormente se realizan las pruebas preclínicas “in vivo” en al menos dos modelos animales experimentales, generalmente ratones o monos. Se les administra las dosis necesarias separadas durante dos o cuatro semanas. Durante este proceso se comprara los resultados con el grupo control, es decir, al que no se ha suministrado la vacuna.
El siguiente paso, se obtiene muestras de sangre y tejidos como el bazo y órganos linfoides para analizar la producción de anticuerpos en suero y la respuesta de células inmunitarias. Para que los resultados sean favorables, se ha de demostrar que la vacuna produce anticuerpos y que el sistema inmunitario es capaz de destruir el virus analizado.
Ensayos clínicos
Una vez los ensayos preclínicos son favorables, se lleva a cabo los ensayos clínicos en humanos. Para ello se ha de encontrar una empresa que tenga la capacidad de producir en grandes cantidades y con buenas prácticas de fabricación.
Es necesario que la vacuna induzca una producción de anticuerpos neutralizantes y que activen los linfocitos T específicos para el SARS-CoV-2. También es necesario confirmar que no produce efectos adversos como por ejemplo la capacidad de infección del virus en las personas vacunadas.
El proceso de validación de una vacuna es largo. Para validar y demostrar que es segura, se ha de probar en ensayos clínicos de fases I/II/III.
- Fase I: En esta fase solo se realiza la prueba en un grupo reducido (20 a 80) personas sanas. La finalidad de esta fase es demostrar la seguridad de la vacuna, su efecto y si consigue la inmunogenicidad deseada.
- Fase II: En este caso la prueba se realiza en cientos de personas voluntarias sanas. En esta fase del estudio se pretende determinar si hay respuestas inmunitarias, anticuerpos capaces de neutralizar el virus y la activación de linfocitos T. Si en estos ensayos aleatorios y controlados se demuestra que la vacuna no produce efectos adversos y es capaz de cumplir el objetivo, se prosigue a realizar la fase III.
- Fase III: Se realiza con miles de voluntarios. Se compara los que reciben la vacuna con el grupo que se administra placebo. Estos estudios además de ser aleatorios, controlados y a doble ciego, son multicéntricos, es decir, ni los sanitarios que administran la vacuna, ni los voluntarios participantes saben lo que reciben. Además en esta fase se requiere un amplio grupo de personas sanas con alta incidencia de infección por el coronavirus para obtener datos significativos. Es la fase más crítica.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0952791518300074
Conclusión
Si analizamos la situación nos damos cuenta del grande desafío que supone crear una vacuna, tanto a nivel tecnológico como humanitario. Hasta el momento (mediados de marzo de 2021), los avances por la vacuna siguen siendo imparables. Lamentablemente se desconoce cuándo se podrá dar fin a la pandemia. No se sabe si habremos de vivir con el virus para siempre de la misma manera que convivimos con muchos otros.
Lo que sí que podemos decir, es que gracias a los avances científicos y a los buenos resultados, es importante animar a la población a vacunarse para intentar resolver un problema que desde diciembre de 2019 hasta la fecha, parece haber paralizado nuestras vidas.
Próximamente realizaremos un blog que hable de cómo las vitaminas pueden ayudar a mejorar la efectividad de las vacunas.
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Miriam Barceló Camacho
Dietista/Nutricionista
