COVID-19 / Vacunas: una carrera contra el tiempo

03/07/2020

 

Como nunca había ocurrido, más de 100 vacunas están en proceso de desarrollo. En una carrera contra el tiempo trabajan equipos de investigación que involucran universidades, compañías farmacéuticas y de biotecnología, instituciones de salud y Gobiernos.

 

Los grupos de investigadores están trabajando sobre diversos tipos de vacunas en busca de inmunidad contra el SARS-CoV-2. Tales iniciativas están utilizando tecnologías tradicionales en el desarrollo de vacunas, como son virus atenuados o inactivos. Otras están orientando sus esfuerzos en la utilización de subunidades de las proteínas del virus (antígenos como epítopes de la proteína espiga o Sipke “S” de la envoltura). Y algunas están utilizando tecnologías nunca antes vistas en este campo, como la del ADN recombinante o ingeniería genética (vectores), e incluso utilizando sólo material genético, ya sea ADN o ARN “Vacunas de ácidos nucleicos”. 

Actualmente, al menos siete grupos han comenzado pruebas en humanos, otros están en fases preclínicas, en modelos animales como macacos, y algunos más cautos están en fases iniciales de laboratorio. 

La mayoría de las vacunas están dirigidas a bloquear la proteína Spike “S” del SARS-CoV-2, que éste utiliza para unirse al receptor de la Enzima Convertidora de la Angiotensina 2 (ACE2) de la célula e invadirla. Como sabemos, la vacuna actúa como material inocuo, estimulando el sistema inmune para el desarrollo de anticuerpos y células de memoria inmune (Linfocitos T) sin producir enfermedad, pero generando protección ante un futuro contagio. A continuación, describimos cada uno de los tipos de vacunas y enumerando algunos ejemplos de cada uno de ellos (Nature. April 30, 2020):

Vacunas de virus completos

Al menos siete grupos están utilizando en sus trabajos el mismo virus “SARS-CoV-2” en una forma atenuada o inactiva. Para obtener la forma atenuada, se utiliza un proceso o paso seriado del virus por cultivos celulares o en animales que debilitan el virus al máximo. Esta versión del virus genera un cuadro leve de la enfermedad o no causa ningún síntoma. Sin embargo, por el reclutamiento de todos los componentes del sistema inmune, estas vacunas generalmente producen niveles adecuados de anticuerpos neutralizantes, los cuales pueden disminuir con la edad, y en algunas oportunidades se requiere una dosis adicional para lograr una protección completa. Ejemplos de vacunas atenuadas son las de la influenza, la del sarampión y la del BCG de la tuberculosis. 

Codagenix en Farmingdale, en New York, está trabajando en una vacuna bajo esta modalidad en conjunto con el Instituto del Suero de la India, el mayor centro de manufactura de vacunas del mundo, con una versión del virus atenuado mediante la modificación de su código genético, específicamente de la información de sus proteínas. 

Otra categoría son las vacunas que involucran virus en forma inactiva, lo cual se logra mediante procesos químicos como el formaldehído o el calor; sin embargo, para el proceso se requieren grandes cantidades de virus infecciosos. La compañía Sinovac de Beijing está desarrollando una vacuna con esta modalidad. 

Vacunas de proteínas del virus

En lugar de utilizar el virus completo, en este tipo de vacunas se usa sólo uno de sus componentes, ya sean proteínas o subunidades de la envoltura viral. Estos fragmentos “imitan” el virus y generan una respuesta inmune ante el contacto con estos componentes del virus, lo que en algunos casos es suficiente para producir una protección duradera. Estas metodologías han sido exitosas en patologías como la hepatitis B o el virus del papiloma humano, entre otros. 

Veintiocho grupos están trabajando en vacunas con subunidades del virus y, como lo hemos visto, la mayoría de los abordajes están centrados en la proteína Spike “S” del virus o el dominio que se une al receptor de la célula (RBD: Receptor Binding Domain). Estas vacunas ya han sido evaluadas en modelos animales, principalmente en macacos, pero no en humanos. Si resultan exitosas en las primeras fases, lo más seguro es que requieran adyuvantes que aumenten la respuesta inmune, como también múltiples dosis. 

Medicago, Doherty Institute y Clover Biopharmaceuticals / GSK (GlaxoSmithKline) están trabajando con esta metodología. 

El otro tipo de vacunas en esta categoría son las envolturas con las proteínas en su superficie como partículas que semejan virus (VLP: Virus-Like Particles). Estas vacunas están compuestas sólo por la envoltura y no contienen material genético. Cinco grupos están trabajando en este tipo de vacunas, entre los que se encuentra Arcturus Therapeutics, y se espera que desarrollen una fuerte respuesta inmune, pero su proceso de manufactura es de gran complejidad. 

Vacunas virus/vector

Alrededor de veinticinco grupos están trabajando en este tipo de vacunas, en las cuales, mediante ingeniería genética, se inserta un vector o material genético del virus SARS-CoV-2 en el genoma de un virus, usualmente un adenovirus atenuado. Y una vez más, el material genético que se inserta o vector es el gen de la proteína Spike “S” del coronavirus. 

Esta clase de vacunas incluye dos tipos de virus: aquellos que se pueden replicar en la célula y otros que no lo pueden hacer debido a que sus genes claves han sido removidos. Entre este último tipo se encuentra la que está desarrollando Johnson & Johnson, usando el adenovirus 26 (Ad26) solo o con coadyuvante, y que se encuentra en las fases preclínicas y podría tener producto a principios del 2021. La fase 1 está programada para septiembre. También se cree que va a requerir varias dosis para obtener un efecto duradero. 

Vacunas de ácidos nucleicos

Al menos veinte grupos están trabajando en vacunas que utilizan material genético, ya sea ADN o ARN, para llevar a la célula la información genómica de la proteína Spike “S” del virus. El material genético es insertado en la célula humana y, una vez en ella, expresa la proteína, desencadenando la respuesta inmune. 

En la actualidad, este tipo de vacunas son relativamente fáciles de desarrollar, pero nunca se ha aprobado una bajo esta modalidad y muchos científicos han insistido en tener cautela y sobre todo evaluar ampliamente su seguridad clínica en humanos. 

Entre las vacunas con ADN, como ácido nucleico, se encuentra la de Inovio Pharmaceutical, que lleva la información genética de la proteína “S” del coronavirus y, una vez es “inyectada” en la célula mediante una técnica de “electroporation”, abre poros en la membrana celular para que de esta forma se facilite el ingreso a la célula y el material genético sea insertado en el genoma de la célula, y este a su vez produzca las proteínas que expresa y activa la respuesta inmune. El Instituto Karolinska en Suecia, con la iniciativa Open Corona Project, también está adelantando una vacuna de ADN y se encuentra en estudios preclínicos. 

El otro tipo de vacunas basadas en ácidos nucleicos son las de ARN, y la principal y más avanzada es la de Moderna /Lonza en Cambridge, Massachusetts. El pasado viernes 22 de mayo presentó los resultados de la Fase 1 en voluntarios sanos que adelantó en Seattle y próximamente iniciará los estudios Fase 2 en 600 voluntarios sanos. Moderna sintetizó el ARN del virus y lo incorporó en una cápsula de nanopartículas de lípidos (LNP); la vacuna se llama mRNA-1273. 

Otra vacuna con esta tecnología es la de BioNTech, y Pfizer que inició su estudio Fase 1 en 200 voluntarios sanos el pasado 29 de abril.

 

 

Figura 1. Tipos de vacunas en fase de desarrollo contra el SARS-CoV-2 (Modificada de Nature. April 30, 2020). 

Pero ante el gran reto de obtener una vacuna en tan corto plazo y ante una pandemia que crece y se expande minuto a minuto, surgen preguntas o desafíos como cuál vacuna elegir en esta carrera contra el tiempo. Tanto la Organización Mundial de la Salud como los Institutos Nacionales de Salud de los Estados Unidos ya están trabajando en cómo realizar la evaluación, pero lo más importante es que se requiere un nivel de coordinación y cooperación que nunca se ha dado y en un tiempo récord que tampoco nunca se había imaginado realizar. 

Entre los criterios para priorizar, ha sido claro y por lógica ver la capacidad de respuesta inmune generada en los ensayos humanos, y la seguridad clínica es de vital importancia en un proceso que se ha acortado al máximo. Pero también está el otro gran reto… y es la capacidad de producción en tan corto plazo para toda la humanidad (New York Times. April 30, 2020). 

La pregunta es: ¿cuántos millones de dosis podemos producir? Tan sólo pensando en la mitad de la población mundial, esto implicaría un volumen gigantesco, difícil de imaginar. Bill Gates, cuya fundación ha donado 250 millones de dólares para el desarrollo de la vacuna, advierte sobre este reto y sugiere desarrollar plantas de manufacturas, viales y demás insumos desde ya, en paralelo, y de esta forma estructurar la capacidad de fabricación antes de la aprobación de la vacuna (Nature. May 8, 2020). 

Pero otra pregunta ante este desafío es saber cuál de las tecnologías será la que termine “ganando” esta carrera… la del virus atenuado, la de proteínas o subunidades, o la de ácidos nucleicos… Todas requieren diferentes plantas de manufactura y ese es un gran reto para la compañías y Gobiernos, y por esto algunos grupos se están aventurando a invertir sólo con datos preclínicos preliminares (Nature. April 9, 2020).

 

 

La carrera para doblegar el virus es frenética, pero ya se vislumbra que traerá problemas que agrieten las diferencias entre los Gobiernos. Y aunque los estados y las fundaciones han prometido ayudar a otros países, es difícil que las promesas permitan alcanzar los miles de millones de dosis que se requieren para cubrir las necesidades del planeta. Tampoco hay que olvidar que ante la necesidad que plantea el COVID-19, no podemos dejar a un lado todas las otras vacunas que usualmente se requieren para los esquemas de vacunación de la población infantil y también las que se necesitan para la tercera edad (Nature. April 9, 2020). 

Según el grupo de la Universidad de Oxford, la única solución es hacer una gran cantidad de vacunas en muchos centros de manufactura a nivel mundial. Ellos ya tienen acuerdos de fabricación con seis compañías a nivel mundial, incluyendo en China, India, Gran Bretaña y la multinacional AstraZeneca. 

Esperemos que en esta carrera se pueda dar tiempo para pensar a nivel global y no olvidar que es una pandemia, que debemos enfocar las necesidades de acuerdo con el camino de la epidemia continente por continente, los epicentros, una posible segunda ola y, lo más importante, en la prioridad en la población de mayor riesgo como los adultos mayores, los pacientes con comorbilidades asociadas a mayores complicaciones y en los más expuestos como los profesionales de la salud. Y para finalizar, no deberíamos pensar quien es el “primero en el mundo” sino en “todos manos a la obra”.

 

Mauricio Pérez G., M.D.

Director Médico Científico

Tecnoquímicas S.A.

Biblioteca Científica

Encuentre el posible diagnóstico o consulte el código de por marca comercial o principio activo