Aunque algunas enfermedades virales han logrado controlarse mediante el desarrollo de tratamientos antivirales altamente específicos, sólo las vacunas consiguen erradicar definitivamente a estos agentes patógenos. Es por lo anterior, que ante la pandemia que estamos atravesando, se ha desatado una verdadera carrera por desarrollar una vacuna efectiva que permita prevenir la enfermedad COVID-19. Hasta el momento, la vacuna desarrollada por el Instituto Jenner de la Universidad de Oxford en el Reino Unido y los Laboratorios Astra-Zeneca de Suecia, parece tomar la delantera en esta carrera.
Fases del Desarrollo de vacunas
Aunque el desarrollo de un modelo de vacuna puede llevar varios años, ya que se requieren de diversas fases, ante la necesidad y el reto que significa una pandemia como la que estamos viviendo, la duración de estas fases disminuye drásticamente y puede reducirse a meses.
La primera fase del desarrollo de una vacuna es la de identificación de los antígenos, esto es, aquellos elementos del patógeno que estimulan al sistema inmune, como las proteínas de los virus, en el caso particular del SARS-CoV-2 se ha identificado como antígeno a una proteína de la espícula o “corona” del virus: la proteína S.
La siguiente fase en el desarrollo de una vacuna involucra necesariamente estudios en líneas celulares (in vitro) provenientes de animales o de humanos, y en modelos animales (in vivo), que suelen ser mamíferos pequeños como ratones de laboratorio o bien primates, como macacos, esta fase es denominada fase preclínica.
Una vez que se ha comprobado que el modelo de vacuna produce inmunidad en animales y que no les ocasiona daño, se inicia con las fases de estudio clínico, que son tres:
Al día 31 de Agosto de 2020, la Organización Mundial de la Salud (OMS) tiene registrados 139 modelos de vacuna que se encuentran en la etapa de investigación preclínica y 30 candidatas a vacunas que ya se encuentran en las Fases 1 a 3 de ensayo clínico, de éstas, solamente 6 se encuentran ya en la fase avanzada o Fase 3 y están siendo analizadas en ensayos clínicos a gran escala con miles de participantes en todo el mundo: en el primer lugar del listado aparece la vacuna de la Universidad de Oxford y el Laboratorio Astra-Zeneca (Reino Unido); la siguen la vacuna de laboratorios Sinovac (China); la del Instituto Wuhan/Sinopharm (China); la del Instituto Beijing de Productos Biológicos/ Sinopharm (China); la de los Laboratorios Moderna y el Instituto de Alergia y Enfermedades Infecciosas (Estados Unidos); y finalmente, la de laboratorios BioNtech/Pfizer (Alemania).
Recientemente causó revuelo en los medios de comunicación, la noticia de una vacuna ya registrada en Rusia para su uso en humanos, desarrollada por el Instituto Gamaleya de Investigación, sin embargo, ésta no ha hecho públicos los resultados de las distintas fases clínicas y no aparece en el listado publicado por la OMS de vacunas en Fase 3.
¿Cómo funcionan las vacunas?
En general, las vacunas consisten en virus modificados, inactivados o bien, partes del virus que son inoculados al cuerpo humano y desencadenan una respuesta inmunológica, provocando que las células del sistema inmune reaccionen y produzcan anticuerpos, inmunidad mediada por células o ambas. Un virus necesita forzosamente entrar a una célula viva para poder reproducirse (replicarse), en esto consiste la infección y esto es precisamente lo que una vacuna tiene que impedir.
Existen vacunas de diversos tipos en cuanto a su acción, algunas pueden actuar evitando que los virus entren en las células o bien matando a las células ya infectadas para evitar la propagación del virus. En cuanto a la forma como se diseñan las vacunas también existen varios tipos: aquellas que involucran virus completos ya sea atenuados o inactivados; las que utilizan el material genético del virus, es decir, su ADN o su ARN; las que usan partes del virus, proteínas aisladas o bien proteínas que se “acomodan”, conformando partículas muy parecidas al virus pero que no son el virus, estas últimas se llaman VLP´s (virus like particles, por sus siglas en inglés); por último, algunas vacunas se diseñan a partir de otros virus, generalmente virus que afectan a otra especie y que son completamente inocuos para el humano, por ejemplo, virus de chimpancé. Estos virus inocuos pueden combinarse con proteínas de los virus que si son infecciosos para el humano para así despertar la inmunidad requerida para una enfermedad específica.
De las seis vacunas que se encuentran en la Fase 3 de desarrollo, la primera (Oxford- Astra-Zeneca), que abordaremos más extensamente, consiste en un vector viral no humano y no replicante, tres modelos usan virus inactivados y dos usan el ARN del virus.
En nuestro país ha despertado particular interés la vacuna desarrollada por la Universidad de Oxford y los laboratorios Astra-Zeneca pues recientemente se anunció un convenio en el que México y Argentina producirán y distribuirán esta vacuna en los países de América Latina. Además, podría decirse que esta vacuna se encuentra en la posición líder en la carrera para la prevención del COVID-19, tanto por el avance en las investigaciones, por ser la única que utiliza como plataforma un virus modificado no replicante y porque hasta el momento se postula que podría funcionar con una sola dosis sin requerir refuerzos, lo cual la hace sumamente atractiva.
¿Y cómo funciona la vacuna de Oxford?
Este modelo de vacuna fue desarrollado originalmente en el Laboratorio de la Profesora Sarah Gilbert, ella utiliza una plataforma que es un adenovirus, un virus diferente del SARS-CoV-2, y que es no humano, es un adenovirus que afecta a chimpancés, además, se modifica genéticamente para que no pueda replicarse (reproducirse). A este tipo se le llama una plataforma de “vector viral no replicante”. Esta plataforma de adenovirus en particular es muy segura, no es nueva, varios grupos de investigación en la Universidad de Oxford e incluso en algunas compañías farmacéuticas se encontraban ya trabajando en vacunas contra otras infecciones usando esta misma plataforma. Por ejemplo, en la misma Universidad de Oxford se estaban ya desarrollando vacunas contra el virus de la hepatitis C, el del papiloma humano, el Chikungunya y el Zika usando esta misma plataforma adenoviral, incluso ha probado ser segura en personas de edad avanzada y se usa ya para una vacuna contra la influenza.
El mismo grupo de la Dra. Sarah Gilbert estaba ya trabajando en una vacuna contra otra enfermedad por coronavirus: el MERS. El modelo de vacuna de Oxford ha recibido el nombre “ChAdOx1nCoV-19”, la primera parte del nombre hace alusión a la plataforma usada: el adenovirus de chimpancé que es inocuo para humanos, por eso el nombre tiene la Ch de chimpancé, luego Ad de adenovirus, Ox de Oxford n de nuevo, CoV de CoronaVirus y el 19 del año en que surgió la enfermedad. Unida a la plataforma adenoviral inocua, la vacuna lleva una parte de la proteína S de la espícula del SARS-CoV-2. Esta parte proteica es en sí lo que va a despertar la inmunidad en los individuos vacunados.
Dado todo lo anterior, es totalmente imposible que la vacuna ChAdOx1nCoV-19 provoque la enfermedad COVID-19, ya que no contiene el virus, ni siquiera atenuado o modificado. Del virus solo contiene una pequeña parte proteica: la proteína S. Esta proteína no puede causar la enfermedad mencionada, pero si puede ser suficiente para alertar a nuestro sistema inmune y provocar que cuando entre un virus SARS-CoV-2, éste sea reconocido, despierte todas las alarmas y sea eliminado de inmediato.
¿Es segura la vacuna de Oxford?
Esta es la gran pregunta que preocupa a muchas personas en el mundo. La respuesta más corta es que hasta el momento todo indica que sí lo es: Esta vacuna ha superado con éxito la fase preclínica de experimentación en modelos celulares y animales y las primeras fases clínicas de pruebas en humanos; en este momento está siendo probada ya en miles de voluntarios sanos en varios países. El 15 de agosto de este año, la revista científica “The Lancet”, una revista de alto prestigio en investigación médica en el mundo, publicó un artículo escrito por el grupo de la Dra. Gilbert en el que se exponen los resultados preliminares de la seguridad, reactividad e inmunogenicidad de la vacuna ChAdOx1nCoV-19 contra el SARS-CoV-2 en la fase 1/2.
El objetivo del estudio fue evaluar qué tanta respuesta inmune provoca la nueva vacuna y además comparar sus efectos secundarios con otra vacuna ya existente. El artículo expone los resultados de voluntarios vacunados en 5 sitios de experimentación en el Reino Unido. Incluyó a 1077 voluntarios adultos con edades entre 18 a 55 años que no habían tenido infección por SARS-CoV-2 y que se encontraban sanos en el momento del estudio, los participantes fueron asignados al azar a uno de dos grupos, desconociendo a qué grupo pertenecían (a este tipo de estudios se les denomina “doble ciego”); un grupo de 543 personas recibió la nueva vacuna ChAdOx1nCoV-19 y otro grupo de 534 personas, que se llama “grupo control”, recibió una vacuna que ya existe, es muy segura y ya está muy probada: una vacuna contra meningococo.
Para evaluar los resultados, se midió la cantidad de anticuerpos de las inmunoglobulinas G (IgG), que generaron los voluntarios contra la proteína S de SARS-CoV-2, se evaluó la inmunidad mediada por células y también se evaluaron los efectos adversos que presentaron los participantes. Los participantes que recibieron la vacuna de Oxford ChAdOx1nCoV-19 no tuvieron efectos adversos serios, solo malestares pequeños como fatiga y dolor de cabeza, los cuales se aliviaron con paracetamol. Además de estos resultados exitosos, se obtuvo un desarrollo de inmunidad en los voluntarios tratados, mediada por células y también anticuerpos, los que mostraron tener la capacidad de neutralizar al virus.
Dados los resultados promisorios en estas fases 1 y 2, la vacuna fue autorizada para escalar a probarse en un estudio fase 3, involucrando esta vez miles de voluntarios. En resumen, la vacuna de Oxford ha mostrado ser segura, bien tolerada, genera inmunidad, tanto por anticuerpos como por células y se encuentra probándose en miles de personas de distintas edades, países, grupos étnicos y condiciones.
Aún tenemos que esperar algunos meses para poder tener los resultados de estos estudios, pero todo indica que esta vacuna es una luz muy fuerte que puede indicar el final del túnel de esta pandemia causada por SARS-CoV-2. Mientras llega, debemos continuar cuidándonos mucho, pues queremos formar parte de la generación que venza una gran pandemia con una vacuna.
Saber Más:
Folegatti P. et al. (2020) Safety and immunogenicity of the ChAdOx1nCoV-19 vaccine against SARS-CoV-2: a preliminary report of a phase 1/2, single-blind, randomized controlled trial. The lancet, 396: 10249, 467-478. https:// doi: 10.1016/S0140-6736(20)31604-4.
Bar-Zeev N, Moss WJ. (2020) Encouraging results from phase ½ COVID-19 vaccine trials. Lancet 396: 1049, 448-449. https:// doi: 10.1016/S0140-6736(20)31611-1.
DRAFT landscape of COVID-19 candidate vaccines. World Health Organization, 20 August 2020 novel-coronavirus-landscape-covid1939812896bcff49719d21643afa5dfa4e.pdf
Dra. Martha Eva Viveros Sandoval, Titular del Laboratorio de Hemostasia y Biología Vascular, División de estudios de Posgrado, Programa de Maestría en Ciencias de la Salud de la Facultad de Ciencias Médicas y Biológicas “Dr Ignacio Chávez” Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
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