El desarrollo de una vacuna eficaz en contra del nuevo coronavirus, es esencial para frenar con la pandemia. La vacuna ideal, debe estimular efectivamente la producción de anticuerpos y células T in …
SARS-CoV-2 y los distintos tipos de vacunas que se encuentran en desarrollo
El desarrollo de una vacuna eficaz en contra del nuevo coronavirus, es esencial para frenar con la pandemia. La vacuna ideal, debe estimular efectivamente la producción de anticuerpos y células T in vivo de tal manera que se produzca inmunidad de largo plazo. Las investigaciones científicas han podido revelar numerosas proteínas virales que son de gran valor como posible blanco terapéutico que, en combinación con los avances en los métodos de la ingeniería genética y la nanotecnología, amplían el panel de las estrategias y alternativas para el desarrollo de una potente vacuna. Entre las vacunas convencionales se encuentras las vacunas inactivadas, vacunas atenuadas, vacunas con virus vectores, vacunas de subunidades y las vacunas de ácidos nucleicos.
1. Vacunas inactivadas – Estas vacunas están constituidas por partículas virales muertas; su producción es relativamente fácil e inducen una robusta respuesta inmune. Sin embargo, estudios han reportado efectos adversos en la respuesta inmune en contra de una de las proteínas virales, la proteína N (proteína nucleocápsida). Por lo tanto, es fundamental encontrar métodos que estimulen la respuesta inmune minimizando los efectos adversos. Una posibilidad sería, encontrar un método para optimizar la respuesta inmune contra la otra proteína viral S (Spike) minimizando la reacción inmune contra la proteína N.
2. Vacunas atenuadas – Son vacunas creadas con microorganismos infecciosos debilitados que pueden replicarse e inducir una respuesta inmune protectora, pero que no causan la enfermedad. Para generar estas vacunas se suelen debilitar o mutar genes en la secuencia genética de los microorganismos, de tal manera que se disminuye la patogenicidad manteniendo la inmunogenicidad. Científicos han desarrollado una serie de vacunas atenuadas en contra de SARS o MERS que han inducido exitosamente la respuesta inmune in vivo, sin embargo, es vital evitar el restablecimiento de la virulencia debido a la alta tasa de mutación de los virus y posibles mecanismos para recompensar mutaciones atenuadas.
3. Vacunas con virus vectores – Estas vacunas usan virus vivos recombinantes (manipulados genéticamente) para que entreguen ADN en las células humanas (tarea que de por sí realizan todos los virus). La estrategia radica en que a estos virus se les introduce ADN en la secuencia genética que codifica para uno o más antígenos; de esta manera las células humanas infectadas procesan los antígenos que activan la respuesta inmune deseada. El más usado es el adenovirus tipo 5 (Ad5), debido a su baja patogenicidad y seguridad en los posibles efectos adversos que podrían surgir al inducir material genético exógeno. Además, estos virus han demostrado generar una respuesta inmune altamente efectiva y duradera. Los genes que codifican para la proteína viral Spike del SARS-CoV-2 han sido introducidos en un Ad5 y probados en modelos animales, activando efectivamente la respuesta inmune y generando altas cantidades de anticuerpos neutralizadores. El desafío aquí radica en que el Ad5 es un serotipo común en los humanos y al ser un virus que genera una potente respuesta inmune de larga duración, puede que nuestro sistema inmune reconozca rápidamente la presencia del virus en el cuerpo, interfiriendo en su misión de infectar las células y soltar el ADN que codifica la proteína Spike del SARS-CoV-2 para que nuestro cuerpo genere anticuerpos específicos y neutralizadores contra el nuevo coronavirus. Métodos para evadir este problema ya están siendo estudiados.
4. Vacunas de subunidades – Estas vacunas son producidas con subunidades de proteínas correspondientes a antígenos virales. Este tipo de vacunas tienen un menor riesgo de efectos secundarios en comparación con las que usan virus “enteros”. Esta alternativa ha sido estudiada anteriormente con fragmentos de la proteína Spike de los virus SARS-CoV y MERS-CoV; sin embargo, la proteína S contiene epítopos (parte de la molécula que es reconocida por el sistema inmunitario) no-neutralizadores que no estimulan la producción de anticuerpos neutralizadores y por lo tanto no generan inmunidad. Por lo tanto, es fundamental identificar los epítopos neutralizadores, así como los receptores para la unión con los anticuerpos y excluir a los no-neutralizadores sin afectar la estabilidad en el diseño de la vacuna.
5. Vacunas de ácidos nucleicos – Estas incluyen las vacunas de ADN y mRNA. Cuando estas vacunas se inoculan en las células huésped, se expresa la proteína codificadora del antígeno específico, estimulando el sistema inmunitario. Vacunas de ADN se basan de vectores plasmídicos de origen bacteriano (moléculas transportadoras de material genético) y tienen la ventaja de ser fácilmente producibles a gran escala. Esta metodología ha sido de las primeras en recibir soporte para acelerar el desarrollo de una vacuna contra el nuevo coronavirus. Las vacunas de mRNA, son una innovadora y prometedora técnica en el campo del desarrollo de vacunas. mRNA es la molécula intermediaria entre el ADN y las proteínas y estas vacunas liberan mRNA codificador de antígenos específicos en los ribosomas para producir los antígenos virales. Actualmente se están estudiando vacunas de mRNA para combatir el SARS-CoV-2. Según los expertos, la optimización de esta tecnología puede acelerar el desarrollo de futuras vacunas, principalmente ante una posible nueva pandemia y ofrece significantes ventajas en términos de costos, manufactura y desarrollo clínico.
Referencia: Lanxiang Huang et al., SARS-CoV-2 vaccine research and development: conventional vaccines and biometric nanotechnology strategies. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences, 2020, ISSN 1818-0876, https://doi.org/10.1016/j.ajps.2020.08.001
Traducción y resumen: Lic. María Inés Landache
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