Las nuevas tecnologías compiten con las clásicas en la carrera para obtener la primera vacuna de la COVID-19

La pregunta que todos —tanto científicos como público general— tenemos en mente es: ¿cuándo estará disponible una vacuna segura y eficaz para la COVID-19? Puesto que los humanos llevamos cientos de años usando la vacunación de diversas formas, encontrar una vacuna para la COVID-19 puede parecer una tarea sencilla. Sin embargo, en la práctica, el desarrollo de una nueva vacuna es una empresa científica compleja, y el camino del laboratorio al uso clínico no está exento de obstáculos. Para dar respuesta a esta importante pregunta, en esta entrada del blog repasaremos varias estrategias generales de vacunación y ofreceremos información detallada sobre el proceso de creación de una vacuna para la COVID-19, que avanza a buen ritmo.

Lea el Informe especial de CAS: investigación y desarrollo de agentes terapéuticos y vacunas contra la COVID-19 y otras enfermedades relacionadas con el coronavirus humano que se ha publicado recientemente en ACS Central Science. 

Hay numerosos caminos que llevan a la inmunidad

La estrategia clásica de vacunación utiliza dos categorías de vacunas: las vivas atenuadas y las inactivadas. Estas son las vacunas más reconocibles que recibimos durante la infancia para protegernos de enfermedades como la polio, el sarampión, las paperas y la rubeola, respectivamente. Aunque estos tipos de vacunas son eficaces para la mayoría de las personas, se están llevando a cabo numerosas investigaciones para hacerlas más seguras, más fáciles de fabricar y más transparentes desde el punto de vista de la composición.

Para resolver los problemas relacionados con la seguridad, los científicos han intentado reducir el material patógeno —también llamado antígeno o inmunógeno— que se administra al mínimo necesario para generar inmunidad. Un ejemplo notable de esto es la vacuna de la difteria, el tétanos y la tos ferina (DTP), que contiene toxinas inactivadas de la difteria y el tétanos en combinación con una célula completa de Bordetella pertussis inactivada o un producto acelular de B. pertussis. Además, dado que sabemos que el proceso de infección es por sí mismo capaz de generar una respuesta inmunitaria, se ha recurrido a la ingeniería genética para crear partículas similares a virus a partir de las proteínas de la cápside y la envoltura de los virus. Las partículas similares a virus no contienen ácido nucleico y no se replican, lo que aumenta la seguridad, pero son tan eficaces generando una respuesta inmunitaria como el virus intacto. Como alternativa, las proteínas inmunogénicas de un patógeno se pueden transformar en vectores atenuados o no patogénicos (p. ej., adenovirus, Salmonella) que pueden estimular el sistema inmunitario de una forma parecida a una infección real. Recientemente se ha comprobado que los antígenos se pueden administrar como ácidos nucleicos (ARN o ADN) para que el anfitrión traduzca las proteínas codificadas y el sistema inmunitario las procese. La tabla 1 muestra un resumen de todos los tipos de vacunas con ejemplos.

Factores que influyen en la estrategia vacunal

Cada uno de los tipos de vacunas mencionados en la tabla 1 tiene ventajas y desventajas. Aparte de encontrar una estrategia eficaz para generar inmunidad frente al patógeno objetivo, cumplir las normativas y resolver las restricciones asociadas a la fabricación (cultivo, purificación, complejidad del producto y estabilidad) son dos de los principales retos a los que se enfrentan las empresas para llevar una vacuna eficaz al mercado. Estas restricciones pueden verse agravadas por la variabilidad estacional y la mutabilidad de los patógenos que se desea combatir. Por tanto, hay muchos factores, además de la eficacia, que pueden influir en la elección de una estrategia terapéutica. 

Las estrategias de vacunación clásicas con vacunas atenuadas e inactivadas son las menos complejas y las que mejor se conocen, pero su fabricación puede requerir instalaciones especiales. Además, el tratamiento químico o térmico empleado para producir patógenos inactivados puede reducir su eficacia para generar la respuesta inmunitaria deseada. Las vacunas de subunidades son una alternativa más segura que proporciona antígenos bien caracterizados, pero en los casos en los que el antígeno de proteína deseado está unido a la membrana y hay una asociación no covalente de varias subunidades, como ocurre con la glucoproteína de la espícula del SARS-CoV-2, la producción puede ser problemática.

Entre las tecnologías de vacunas desarrolladas recientemente, las partículas similares a virus son prometedoras, ya que son las que mejor imitan el patógeno objetivo. Sin embargo, son específicas de cada patógeno, lo que aumenta los costes de desarrollo y el plazo de comercialización. Las vacunas de vectores usan virus o bacterias no patogénicos transgénicos para generar antígenos de heterovacunas. De un modo parecido a las partículas similares a virus, los vectores son específicos de cada patógeno, pero tienen la ventaja de ser una plataforma reutilizable, lo que puede reducir el coste y el tiempo de desarrollo. Sin embargo, una desventaja de usar vectores como portadores de antígenos de vacunas es que la inmunidad preexistente o inducida al vector puede atenuar la eficacia. Las vacunas de ácidos nucleicos eliminan el problema de la compleja producción de antígenos y su tecnología es reutilizable, pero pueden presentar una inmunogenicidad reducida en los anfitriones tratados. 

Desglose de los procesos de producción de vacunas para la COVID-19

Un examen de los datos de la OMS sobre las 133 vacunas para la COVID-19 que están actualmente en desarrollo muestra que, a fecha de hoy, 10 de ellas han pasado de la fase preclínica a la de ensayo clínico (tabla 2). Cabe destacar que 4 de las 10 son vacunas inactivadas. Curiosamente, gigantes de las vacunas como AstraZeneca, Novavax, Pfizer e Inovio han optado por invertir en distintas estrategias y están dedicando sus recursos a plataformas de vector, de subunidades, de ARN y de ADN, respectivamente. 

*Fuente: https://www.who.int/publications/m/item/draft-landscape-of-Covid-19-candidate-vaccines (9/6/2020)

Estas vacunas candidatas para la COVID-19 están recibiendo algunas facilidades sin precedentes desde el punto de vista de las normativas para acelerar las pruebas de seguridad y eficacia con el fin de llevar una vacuna al mercado lo antes posible y salvar vidas. No obstante, es importante recordar que los parámetros de la inmunidad protectora contra el SARS-CoV-2 aún no se han definido por completo, así que es demasiado pronto para elegir una opción ganadora. Por tanto, a pesar de la enorme inversión realizada en la investigación internacional y la importancia crucial del éxito, todavía no se sabe cuánto tiempo tendremos que esperar para disponer de una vacuna de la COVID-19 para toda la población.

Como miembro de la comunidad científica internacional, CAS ha puesto todos sus recursos y capacidades al servicio de la lucha contra la COVID-19. Explore los recursos adicionales de CAS para la COVID-19, que incluyen información científica, conjuntos de datos de acceso abierto e informes especiales.