El SARS-CoV-2 es un virus nuevo, frente al que nadie había desarrollado inmunidad, por lo que ha generado una pandemia global, con millones de personas infectadas, más de 2 millones de muertos y cientos de miles sufren secuelas de la enfermedad.
Se han desarrollado vacunas para el coronavirus SARS-CoV-2 en un tiempo record, y se han aprobado por primera vez las vacunas de tipo RNA. La vacunación, junto con las medidas para evitar contagios, test diagnósticos y tratamientos, será lo que nos permitirá doblegar al virus, a este maldito virus. Y vendrán más vacunas. El esfuerzo en investigación y la inversión mil-millonaria, han permitido conseguirlo. Y saldremos de esta pandemia. Vacunarse es un acto de responsabilidad individual y también de solidaridad colectiva, nos protegemos nosotros, pero protegemos a nuestro entorno.
La vacunación es uno de los mayores logros de nuestra civilización. Es junto con la mejora en la higiene, el agua tratada, recogida de basura-aguas residuales y antibióticos, lo que más millones de vidas salva anualmente.
¿Qué vacunas tenemos y cuál sería ideal?
Lo deseable es erradicar las enfermedades infecciosas en todo el planeta; aunque un país esté libre de una enfermedad, la movilidad humana hacen que se transmitan con facilidad, y este es el objetivo de las vacunas. Desde el punto de vista inmunológico, una vacuna debe inducir protección frente a la enfermedad. Esto se hace “engañando al sistema inmunitario, de forma que responda frente a componentes del patógeno, pero sin inducir enfermedad. Lo que se pretende es desarrollar una respuesta inmunitaria eficaz que genere memoria, de forma que estemos preparados para cuando llegue el patógeno de verdad. Una vacuna ideal protegería toda la vida; sería barata, de producir y distribuir; y mejor si no hubiera que inyectarla.
Hoy en día tenemos vacunas muy eficaces frente a enfermedades infecciosas como la polio (casi erradicada), tétanos, sarampión, rubeola, papiloma, meningitis, hepatitis B, etc., que han permitido no sólo disminuir la mortalidad, sino evitar las secuelas que estas enfermedades dejan. Otras vacunas permiten prevenir el desarrollo de cánceres producidos por algunos patógenos: la vacuna del papiloma protege de cáncer de útero y genitales; la vacuna de hepatitis, del cáncer de hígado; y también hay nuevas vacunas terapéuticas para cáncer, alergias y enfermedades autoinmunes.
Historia de la vacunación.
Para conocer qué sabemos de las vacunas, hay que remontarse a varios siglos atrás. Y todo comenzó con la viruela. La viruela es hoy una enfermedad erradicada de todo el planeta, pero durante muchos siglos era una enfermedad de distribución mundial que tenía una alta mortalidad, y las personas que sobrevivían tenían lesiones terribles en cara y cuerpo. Existía un método para proteger de la viruela, conocido como “variolización” que se hacía en China e India (se piensa que desde el siglo X) que consistía en hacer inhalar a niños material de pústulas de pacientes que sufrían la viruela. Esta práctica, mediante inyección, se extendió por lo que hoy es Turquía, pero Europa desconocía este procedimiento y estaba sufriendo una gran epidemia de viruela. Lady Mary Worthely Montagu, al desplazarse con su marido a Constantinopla conoció la variolización y sus efectos preventivos, y convenció a la familia real británica para variolizar a sus hijos. El éxito del denominado “Experimento real” en 1722, hizo difundirla por el resto de Europa y América. Sería posteriormente el Dr. Edward Jenner, considerado el padre de la Inmunología, el que desarrollaría una vacuna empleando el método científico.Vió que las personas que ordeñaban vacas tenían en sus manos unas pústulas que también tenían las vacas en sus ubres, pero no desarrollaban viruela. Planteó una idea sencilla: la viruela de las vacas podría proteger de la viruela humana. Llevó a cabo sus experimentos con éxito y años más tarde y en honor a Jenner, se bautizaría a esta práctica con el nombre de vacunación. La vacuna frente a la viruela se extendió por todo el mundo, llevándose a América desde España en la Real expedición filantrópica (30 nov 1803) de la vacuna promovida por el rey Carlos IV. Éste encargó al Dr. Balmis llevar la vacuna a las colonias españolas en la Corbeta “María Pita”, utilizando niños expósitos de La Coruña, Santiago y Madrid. Se seleccionaron niños que no habían pasado la viruela y se les fue inoculándo la vacuna de niño a niño cada 9-10 días, para poder transportar la vacuna hasta llegar a América. Una vez allí, se crearon dispensarios. La hazaña fue posible gracias a la enfermera Isabel Zendal Gómez, rectora del orfanato de la Caridad de la Coruña, que participó en dicha expedición cuidando de los niños. La expedición vacunaría a más de 250.000 personas en Canarias y colonias españolas, no sólo en el continente americano, sino también en Filipinas. Isabel Zendal fue considerada en el año 1950 por la Organización Mundial de la salud, como la primera enfermera de la historia en misión internacional.
La vacunación iniciada por Jenner para la viruela se extendió a otras enfermedades infecciosas que afectaban a los animales (el Dr. Pasteur desarrolló vacunas para el cólera en pollos y carbunco en ganado) y para el hombre (rabia). Posteriormente y tras irse conociendo los agentes que causaban las enfermedades infecciosas, se fueron desarrollando vacunas frente a los mismos, siendo los siglos XX y XXI, la edad de oro de las vacunas.
Plan de vacunación.
En los países desarrollados, se siguen unos planes de vacunación específicos en la infancia, con dosis de recuerdo de algunas de ellas cada cierto tiempo, y otras que se administran sobre todo en ancianos o personas de riesgo (como la vacuna de la gripe anualmente, o la del neumococo). A estas vacunas convencionales, hay que añadir las vacunas que debemos administrarnos cuando viajamos a determinados países, por el riesgo a contraer determinadas enfermedades. El calendario vacunal español ha ido cambiando a lo largo de los años, y se han ido introduciendo nuevas vacunas en el mismo. Después de mucho tiempo, se consiguió que el consejo interterritorial consensuara un calendario común de vacunación a lo largo de toda la vida, con recomendaciones del tipo de vacunas a administrar por edades, y en qué periodos de tiempo.
Fuente: Ministerio de Sanidad. Calendario común de vacunación a lo largo de toda la vida-2020. https://www.mscbs.gob.es/profesionales/saludPublica/prevPromocion/vacunaciones/Calendario_Todalavida.htm
¿Qué tipos de vacunas existen?
A lo largo de estos años, se han desarrollado distintos tipos vacunas sobre todo con patógenos atenuados, muertos, con subunidades proteicas y carbohidratos. Con el desarrollo de la tecnología de biología molecular se comenzaron a desarrollar vacunas recombinantes con proteínas producidas por ingeniería genética, y se empezó a investigar con ácidos nucleicos (ADN y ARN), vectores virales, nanoestructuras y partículas semejantes a virus.
Actualmente hay unas 64 vacunas en estudios clínicos para el coronavirus SARS-CoV-2, que emplean diferentes tecnologías. La Organización Mundial de la Salud ha destacado las más avanzadas (https://extranet.who.int/pqweb/sites/default/files/documents/Status_COVID_VAX_14Jan2021.pdf)
Las vacunas atenuadas consisten en emplear patógenos vivos pero sin virulencia (no pueden producir enfermedad). En este caso el microorganismo conserva toda su estructura y desencadena una respuesta inmunitaria que suele ser duradera, y frente a distintas partes del patógeno.
En el caso del SARS hay grupos de investigación trabajando en ellas, pero son mucho más complejas y difíciles de producir en grandes cantidades. Por ahora no hay ninguna autorizada para COVID.
Las que contienen patógenos muertos están compuestas por microorganismos que han sido inactivados térmica o químicamente siendo incapaces de producir la enfermedad. Las empresas Sinopharm y Sinovac en China, y Bharat Biotech en India han desarrollado vacunas para el SARS-Cov-2 basados en coronavirus inactivado.
Vacunas de polisacáridos bacterianos. Son vacunas basadas en polisacáridos de la cubierta de bacterias, bien empleados solos o conjugados a proteínas. Un ejemplo sería la vacuna conjugada que protege frente a la meningitis producida por el Haemophilus influenza B.
Vacunas basadas en toxoides bacterianos: están compuestas por toxinas inactivadas procedentes de microorganismos Se utilizan cuando estos componentes son los principales causantes de la enfermedad (como las toxinas tétanica y diftérica, ambas producidos por bacterias).
Vacunas por ingeniería genética: emplean organismos (bacterias o levaduras) donde se les introduce la secuencia génica que codifica para la proteína de interés, y son ellas las que producen la proteína en grandes cantidades. Luego se purifica y se prepara la vacuna. Un ejemplo es la vacuna para la Hepatitis B. También se pueden emplear en vez de proteínas completas, solamente péptidos.
Actualmente la empresa Novavax está desarrollando una vacuna basada en la proteína recombinante de la espícula del SARS-Cov-2, aunque aún no está autorizada.
Vacunas de ácidos nucleicos (ADN y ARN). El objetivo de estas vacunas es introducir las instrucciones necesarias para que las células del cuerpo humano sean las productoras de algunas proteínas del correspondiente patógeno, que inducirán la activación del sistema inmunitario. Pueden prepararse a partir de ADN o de ARN mensajero (ARNm).
Las vacunas de ADN para el coronavirus están aún en fases de ensayos y no hay ninguna autorizada.
A finales del año 2020 se aprobó la primera vacuna para uso humano basada en la tecnología de ARNm frente al SARS-Cov-2: la vacuna Comirnaty de Pfizer-BioNTech, y poco después se aprobaría la de la empresa estadounidense Moderna (mRNA-1273).
Hemos asistido en primera persona a este gran logro, y en tiempo de record, aunque fruto de más de 40 años de investigación de una mujer, en la sombra hasta ahora, la bioquímica Dra. Katalin Karikó, cuyos trabajos han permitido que hoy estas vacunas de RNAm sean una realidad. Tanto la vacuna de Pfizer-BioNTech, como la de Moderna, se han basado en su patente, que desarrolló junto con el inmunólogo Dr. Drew Weissman. Las dos vacunas están basadas en RNA mensajero protegido con cubiertas lipídicas, y han demostrado en los ensayos clínicos, con miles de personas, un alto grado de protección de COVID (95 y 94%).
Tras la aprobación por parte de las agencias reguladoras, hay ya millones de personas en el mundo vacunadas con la de Pfizer-BioNTech y ya se ha iniciado la vacunación también con la de Moderna. Ambas requieren dos dosis, con intervalos de 21 (Pfizer-BioNTech) y 28 días (Moderna) para tener una respuesta inmunitaria adecuada.
Vectores virales. Se emplea otro virus diferente, como el adenovirus, que es modificado para que lleven la información del patógeno que nos interese.
En ellas están basadas tanto las vacunas para el coronavirus de Oxford-AstraZeneca (en fase de aprobación por la agencia europea, ya empleada en algunos países) y la de Johnson & Johnson (aún en fases clínicas), la Sputnik de la empresa Gamaleya rusa y una de la empresa china Cansino. Casi todas requieren dos dosis, aunque los datos de los ensayos preliminares de la vacuna Ade26-COV2-S de la empresa Johnson & Johnson han mostrado muy buena respuesta con una única dosis.
Partículas similares a virus (VLPs, del inglés Virus-like particle), consisten en proteínas estructurales víricas, a veces incluidas en una bicapa lipídica; y que se diferencian fundamentalmente con los virus en que carecen de material genético. Un ejemplo serían las vacunas para el virus de papiloma humano.
Hay algunas vacunas en ensayos clínicos para COVID empleando esta tecnología.
¿Cómo se administran las vacunas?
La mayoría de las vacunas se administran por inyección (intramuscular o subcutánea), y sólo algunas se hacen por vía oral o intranasal. El uso de agujas y jeringas para su administración por inyección es un gran inconveniente ya que es un procedimiento doloroso y caro, y requiere de personal especializado. En adultos se suele emplear el brazo, mientras que en niños muy pequeños se hace en el muslo.
Las vacunas autorizadas para el SARS-Cov-2 son todas inyectables por el momento, pero sería deseable conseguir una vacuna que pudiera dar buena respuesta a nivel de la mucosa respiratoria y que no requiriera de inyección. Algunas vacunas en estudio (aún en modelo animal) han mostrado buena respuesta local en vías respiratorias, y es posible que en un futuro puedan emplearse en humanos.
La utilización de adyuvantes (sustancias que potencian la respuesta inmunitaria) es otro asunto importante en el diseño de vacunas, que permite incrementar su potencia. Ya se emplean con éxito desde hace muchos años, y hay un campo de investigación para el desarrollo de nuevos adyuvantes.
¿Cómo se conservan las vacunas?
Al contener elementos biológicos, son productos muy delicados y requieren, en la mayoría de las ocasiones, mantenerlas refrigeradas o congeladas; desde su producción en las empresas farmacéuticas hasta la llegada a los centros de salud, hospitales o dispensarios de todo el mundo.
La temperatura necesaria va a depender del tipo de vacuna. Algunas pueden conservarse en nevera, otras requieren mantenerse congeladas a -20ºC (como la de Moderna) y otras requieren ultracongelación (-70-80ºC) (Pfizer-BioNTech). El requerimiento de alta refrigeración es un problema añadido para poder extender la vacunación masiva a zonas en vías de desarrollo con infraestructuras deficientes.
¿Cómo se producen las vacunas?
Existen muy pocas empresas en el mundo que cumplan los criterios de calidad suficientes para hacer vacunas humanas; y con la capacidad para producir millones de dosis anuales.
La producción de vacunas suele ser una práctica de alto riesgo, coste elevado, y no lucrativo para las empresas que lo realizan. Al tratarse de productos biológicos puede haber problemas de producción; y si sólo hay un productor mundial, se podría desabastecer a la población. En otras ocasiones, las mutaciones de los patógenos pueden hacer inservible la vacuna que se estaba produciendo (como ocurre con el virus de la gripe, que obliga a modificar la vacuna casi cada año).
Por esto, las empresas farmacéuticas suelen desarrollar las vacunas tras la firma de un acuerdo público-privado con los distintos gobiernos, y preparan el número de vacunas de acuerdo a la demanda solicitada en los contratos firmados y a su capacidad de producción.
En función del tipo de vacuna, de que ésta sea preparada a partir de material biológico vivo o muerto, del número de dosis necesarias, de su estabilidad, del tipo de respuesta inmunitaria inducida, así como de la virulencia, van a ser variables que afectan a su coste y toda esta información es de vital importancia a la hora de diseñar nuevas vacunas.
¿Qué debe tener una vacuna para poder emplearse?
● Ser segura, donde el beneficio de ponerla supere en mucho el riesgo que puede ocasionar la enfermedad. Para ello se hacen ensayos preclínicos (se prueban en modelos animales primero, 5 habitualmente dos modelos ratón y mono), y posteriormente en voluntarios (en distintas fases, para analizar dosis, posibles efectos secundarios, y eficacia). Las agencias reguladoras revisan todos los datos antes de aprobarlas. En el caso de las vacunas para el COVID, se han inmunizado a decenas de miles de voluntarios, y han demostrado ser seguras y con muy pocos efectos secundarios.
● Que proteja de la enfermedad que produce el patógeno vivo, que entrene a nuestro cuerpo para combatirlo. La finalidad de la vacunación es proteger de la enfermedad, muerte y secuelas. No necesariamente protege del contagio, ya que las personas podrían mantener patógenos en sus mucosas y contagiar a otras, pero no enfermar. Por esto hay que seguir manteniendo las medidas para evitar los contagios, aunque se esté vacunado.
● Lo ideal es que induzca una memoria inmunitaria con protección mantenida durante varios años. En el caso de las vacunas para SARS-Cov-2 lo iremos viendo conforme pase el tiempo, y si es necesario o no dar dosis de recuerdo.
Presente y futuro de las vacunas
Actualmente hay varias vacunas que funcionan muy bien en la protección de patógenos, otras que lo hacen en menor medida o no funcionan adecuadamente, pero existen virus, bacterias o parásitos para los cuales aún no se han encontrado vacunas eficaces. Un ejemplo es el virus HIV causante del Síndrome de Inmunodeficiencia adquirida (SIDA), cuya capacidad de mutación tan elevada y las características del mismo, están impidiendo obtener una vacuna eficaz. En este caso sólo pueden emplearse métodos preventivos para evitar el contagio o tratamientos que mantienen el virus controlado, pero la infección se hace crónica. Tampoco existen vacunas eficaces para tuberculosis o malaria, por la complejidad de los patógenos, aunque diversos ensayos clínicos están mostrando resultados prometedores y es esperable que en un futuro cercano se cuente con vacunas para ellos.
El SARS-CoV-2 es un virus relativamente poco complejo y con una tasa de mutación no muy elevada, lo que ha permitido conseguir vacunas eficaces y seguras frente a él en poco tiempo. Pero, ¿Y si mutara mucho y las vacunas que tenemos no fueran efectivas? El extraordinario desarrollo de los estudios bioinformáticos para conocer las secuencias, zonas externas del patógeno, análisis de la conformación proteica, regiones reconocidas por anticuerpos, etc., haría posible diseñar rápidamente una vacuna basada en ácidos nucleicos, proteínas recombinantes o péptidos de la región de interés. De esta manera no se requiere trabajar directamente con el patógeno, sino únicamente con información de su secuencia. Con la experiencia adquirida se iría mucho más rápido, incluso en un futuro próximo podríamos anticipar las mutaciones más probables.
¿Podremos erradicar de la tierra el SARS-Cov-2 con las vacunas? no lo sabemos aún. Solo el tiempo nos lo dirá. En el caso de la viruela se consiguió, con la polio estamos muy cerca, y con el resto de las vacunas se ha permitido prevenir millones de muerte anuales y las secuelas terribles de estas enfermedades. Tenemos la mejor herramienta en nuestras manos. Usémosla, e invirtamos en investigación para estar mejor preparados para pandemias futuras.
