Guía para entender las diferentes plataformas de las vacunas contra el COVID-19

Una vacuna ideal contra el COVID-19 tiene que lograr la efectividad con una o dos dosis; protección en los grupos poblacionales prioritarios -mayores de 65 años, personas con comorbilidades o factores de riesgo e inmunodeprimidos; brindar una protección de al menos 6 meses; reducir la transmisión comunitaria de la infección; ser segura con eventos adversos leves y de baja frecuencia y susceptible de ser producida en gran escala a un costo asequible y en un tiempo breve. Así lo explica el Centro de Información de Medicamentos de la Facultad de Ciencias Químicas (CIME/UNC).

Hoy en día, existen distintas estrategias vacunales, algunas de las cuales son más tradicionales y otras más novedosas donde se ha incluido mucha tecnología e innovación.

-Vacunas clásicas:

Inactivadas: utilizan la versión muerta (bacterias) o inactivada (virus) del patógeno. Generalmente no brindan una inmunidad (protección) tan fuerte como las vacunas vivas, aunque hay excepciones a esta regla. Por lo tanto, es posible que se necesiten varias dosis, conocidas como refuerzos, para obtener inmunidad efectiva contra las enfermedades. Es la tecnología utilizada en la vacuna Sinopharm contra COVID-19.

Desde Nueva York y consultada por Infobae, Laura Palermo, doctora en virología, especialista en la historia de las enfermedades y profesora en el Hunter College manifestó: “Durante esta pandemia, se han desarrollado cientos de vacunas, en donde algunas utilizan estrategias ya establecidas y probadas y otras utilizan tecnologías que nunca antes se habían aprobado para usos médicos”.

“La primera estrategia y más convencional es utilizar partículas virales completas, ya sea virus inactivados o atenuados. Es decir, partículas virales que no causan enfermedad. Cuando nuestro sistema inmunológico los reconoce, se activa la maquinaria inmunológica y nos protegen. Estas vacunas son laboriosas, llevan mucho tiempo ya que hay que producir el virus en células en grandes cantidades. Ejemplos de este tipo de inoculantes son la vacuna contra el sarampión, las paperas, varicela, gripe, y en el caso del nuevo coronavirus las desarrolladas por Sinovac y Sinopharm”, ejemplificó.

Por su parte, la Sociedad Argentina de Infectología (SADI), aclara que los virus inactivados se inactivan normalmente mediante calor o productos químicos, que destruyen la capacidad del virus para replicarse, pero lo mantienen “intacto” para que el sistema inmune todavía lo pueda reconocer y genere una respuesta inmune.

La vacuna Sinopharm (de origen chino) se basa en una plataforma de virus inactivado. Junto a Sputnik V, AstraZeneca/Oxford, Covishield (AstraZeneca fabricada en India) y próximamente Moderna, son los inoculantes que se aplican en la Argentina. Según datos del Ministerio de Salud, resultados preliminares del ensayo clínico de Fase III de Sinopharm mostraron que después de 14 días de vacunación con un esquema de dos dosis la eficacia contra COVID-19 fue del 79,34%. Es producida por el laboratorio del Instituto de Productos Biológicos de Beijing, de la República Popular de China y se compone de un esquema de dos dosis, la segunda aplicación a 28 días de la primera inyección. Fue aprobada por ANMAT el 21 de febrero (Resolución Ministerial 688/2021 del Ministerio de Salud de la Nación). Está indicada para su uso en situaciones de emergencia en mayores de 18 años y hasta 59 años inclusive.

Inoculantes atenuados: utilizan una forma debilitada del patógeno. Debido a que estas vacunas son similares a la infección natural que ayudan a prevenir, crean una respuesta inmune fuerte y duradera. Solo 1 o 2 dosis de la mayoría de las vacunas vivas pueden brindarle protección de por vida. Las limitaciones de estas vacunas es la capacidad del patógeno para revertir a una forma capaz de causar la enfermedad y además necesitan una rigurosa cadena de frío.

-Vacunas de segunda generación

Inoculantes a subunidad: están desarrollados en base a distintas estrategias. Entre los tipos de vacuna a subunidad se encuentran las vacunas a proteína recombinante, de polisacáridos (extractos), subcelulares (extractos) y conjugadas (utilizando distintas estrategias para conjugar distintos componentes). Todas estas utilizan partes específicas del patógeno, como sus proteínas, azúcares o cápside. Debido a ello, generan una respuesta inmune que se dirige a partes claves del patógeno. Una limitación de estas vacunas es que es posible que se necesiten refuerzos para obtener una protección continua contra las enfermedades para las cuales fueron diseñadas. La estrategia de vacunas a proteínas recombinantes está siendo utilizada en distintas partes del mundo para desarrollar vacunas contra COVID-19 y en Argentina por el grupo de la UNSAM junto a Laboratorio Cassará S.R.L.; el grupo de la Universidad Nacional del Litoral junto a Biotecnofe S.A. y Cellargen Biotech S.R.L.; y el grupo de la Universidad Nacional de La Plata junto a la UBA y el INTI en la cual incorporan proteínas recombinantes a nanopartículas porosas.

Vacunas a toxoide: utilizan una toxina (producto dañino) elaborado por el patógeno que causa una enfermedad. Crean inmunidad a las partes del patógeno en lugar del patógeno en sí. La respuesta inmune se dirige a la toxina en lugar de a todo el patógeno. Al igual que otros tipos de vacunas, se necesitan refuerzos para obtener una protección continua contra las enfermedades.

Vacunas a virus, bacterias o parásitos recombinantes: estas opciones utilizan una versión modificada de un patógeno (virus, bacteria o parásito) diferente como vector para brindar protección contra otro patógeno. Esa protección basada en patógenos recombinantes puede utilizar dos estrategias:

1- La expresión de antígenos heterólogos en la que se utilizan, por ejemplo: distintos virus recombinantes tales como varios poxvirus recombinantes; bacterias recombinantes tales como Salmonella o E. coli atenuadas recombinantes; parásitos recombinantes tales como Giardia lamblia. En Argentina se cuenta con una vacuna oral contra COVID-19 basada en Giardia lamblia expresando antígenos heterólogos de SARS-CoV-2 en desarrollo por el grupo de la Universidad Católica de Córdoba junto a la Universidad Federal de San Pablo y la Universidad de la Sorbona.

2- El transporte de ADN codificante para antígenos de interés, en el ADN de un virus (por ej. adenovirus recombinante) o bacterias (Salmonella recombinante) que ofician de vehículo (por eso algunos consideran esta versión como vacuna génica). Los adenovirus son uno de los vectores virales que se utilizan con mayor frecuencia con este fin (por ejemplo, en las vacunas adenovirales contra COVID-19, CanSinoBIO, Johnson & Johnson, AstraZeneca, Gamaleya, y en Argentina la versión local recientemente anunciada por el Instituto Leloir junto a Vaxinz Inc.).

Guillermo Docena es un reconocido científico e investigador argentino que en estos momentos desarrolla prácticamente las 24 horas del día y sin descanso una posible vacuna contra el COVID-19. Docena, bioquímico e inmunólogo, junto a un equipo de investigación oriundos de La Plata trabajan en ARGENVAC 221, el potencial y posible nombre con el que se bautizaría al inoculante pensado y desarrollado por la ciencia local, particularmente por un grupo de científicos multidisciplinario, integrado por químicos, bioquímicos e inmunólogos entre otros. Este inoculante es a base de proteínas (RBD), que es una porción de la proteína S del virus y se encuentra en fase preclínica junto a otros 3 proyectos nacionales.

Infobae lo consultó para tener su visión a la hora de elaborar esta guía de las plataformas, por su vasta trayectoria en el desarrollo de vacunas. En diálogo con este medio, Docena, precisó: “Hay dos tipos de vacunas: las que son a base de ácidos nucleicos y las que son a base de proteínas. Dentro del primer grupo están las que tienen ARN, las que tienen ADN y las que emplean vectores virales que tienen en su interior el ADN”.

“Hasta ahora, las que se han autorizando y se están empleando son las que tienen ARN y vectores virales. Dentro de las que son con proteínas también hay dos tipos: las que tienen el virus del SARS-CoV-2 completo muerto y las que tienen proteínas o fracciones de proteínas del virus en la vacuna y estas son las que tienen proteína S o RBD, siendo RBD una porción de la proteína S que es la que se une al receptor en nuestras células, la llave de entrada para que el virus entre a las células y se replique”, precisó el bioquímico e inmunólogo.

De acuerdo a la profesora y viróloga Laura Palermo: “Una segunda estrategia es utilizar vectores virales para que introduzcan genes de aquel virus que uno quiere prevenir en las células. Es decir, utilizar otro virus que no se reproduce en las células, que no causa ninguna enfermedad, como medio de transporte para hacer el delivery de genes en nuestras células y así inmunizar a la población”.

“Este abordaje se utiliza por ejemplo para vacunar animales contra la rabia, y también la utilizó la empresa Johnson & Johnson cuando desarrolló la vacuna contra el virus del Ébola. En el caso del COVID-19, esta estrategia utiliza como vector a un virus llamado adenovirus, el cual transporta el gen que codifica para la proteína de superficie del coronavirus, la así llamada espícula o spike en inglés. La vacuna de J & J, AstraZeneca, CanSinoBIO y Sputnik V, todas ellas siguen esta estrategia”, precisó.

Docena desarrolló: “Las vacunas con la plataforma de vectores virales no replicativos, como Sputnik V, AstraZeneca, CanSino, Janssen (Johnson & Johnson), se valen de un virus de ADN inocuo, se le quitan los genes que producen patogenia y se los reemplaza por los genes, por ejemplo, de la proteína S. Lo que hace el virus es oficiar de transportador, dirige el gen, el ADN, que es donde está la información para que las células del sistema inmune o del organismo generen esa proteína S, que después el sistema inmune se va a encargar de producir los anticuerpos. Hay distintos tipos de adenovirus: Sputnik V tiene 2 distintos (Ad 26 y Ad 5), CanSinoBIO tiene únicamente Ad 5 en una sola dosis, Janssen tiene Ad 26 también en monodosis y AstraZeneca tiene las dos dosis con un adenovirus que lo aislaron de chimpancé, que obviamente es inocuo en humanos. En los 3 casos el adenovirus hace de vector, de vehículo. Lleva el ADN a las células, ese virus ingresa a ellas, y allí con la información de la proteína S lo que genera es la proteína para que luego el sistema inmune produzca los anticuerpos”.

En el caso de AstraZeneca, según información de la Agencia Europea de Medicamentos (EMA) y datos del Ministerio de Salud de Argentina, esta vacuna consta de dos dosis aplicadas en personas mayores de 18 años y su segunda aplicación se indica de 28 a 84 días después de la primera. Su eficacia ronda el 76% en ensayos clínicos en los Estados Unidos.

Sputnik V, la primera vacuna contra el COVID-19 en ser registrada, es fabricada por el Centro Nacional Gamaleya de Epidemiología y Microbiología de Rusia. Cuenta con dos dosis (1° dosis componente 1 rAd26S y 2° dosis componente 2 rAd5S) administradas de acuerdo a la cartera sanitaria local con un intervalo mínimo entre dosis de 21 días, idealmente 4 semanas y registra una eficacia de 91,6%.

-Vacunas de tercera generación:

ARN mensajero: constan de ARN codificante para antígenos o proteínas/péptidos de interés, que luego de la transfección -entrada a la célula-, directamente en el citoplasma producen proteínas del patógeno de interés que desencadena una respuesta inmune. Este proceso se lleva a cabo directamente en el citoplasma ya que el ARN mensajero (ARNm) se traduce a proteínas en ese espacio mediante la lectura efectuada por los ribosomas. Las vacunas de ARNm tienen el beneficio de un tiempo corto de fabricación y no hay riesgo de causar infección en que se vacuna, aunque son muy costosas en su producción, estabilización y transporte. También hay reportes que el ARNm en grandes cantidades puede desencadenar respuestas inflamatorias. Se las está utilizando en vacunas contra COVID-19 como por ejemplo las plataformas Pfizer-Biontech, Moderna-NIH, CureVac.

ADN (vacunas génicas o vacunas a ADN plasmídico): se basan en la posibilidad de transfectar células con el ADN plasmídico codificante para antígenos u otras proteínas/péptidos de interes e inducir una respuesta inmunitaria protectora contra el mismo. El ADN plasmídico luego de transfectar la célula, se debe dirigir al núcleo de la misma, donde es transcripto a ARNm. Luego, el ARNm sale del núcleo hacia el citoplasma, donde por acción de los ribosomas se “lee” y produce la proteína codificada en el mismo, proceso denominado traducción. Estas vacunas combinan muchas de las características deseables de las vacunas tradicionales y además presentan ventajas adicionales como la capacidad de inducir una respuesta inmunitaria celular y humoral, plasticidad para modificar los antígenos codificados en los plásmidos, menor costo cuando se producen a gran escala y vida media mayor, por lo que se consigue una mejor estabilidad en cuanto a la temperatura de almacenamiento y transporte, lo que permite prescindir de la cadena fría utilizada en las vacunas convencionales.

Las guías de la OMS califican a esta tecnología como la más deseable para desarrollar vacunas en pandemias, principalmente en países en vías de desarrollo. Respecto a COVID-19, hay varias vacunas génicas a ADN plasmídico en distintas fases de estudio, como por ejemplo las vacunas de INOVIO Pharmaceuticals, Zydus Cadila, AnGes-Osaka University-Takara Bio, y la versión local Argentina de INTA junto a Laboratorios Bagó S.A. en la cual el ADN plasmídico es transportado en nanovehículos de base lipídica.

“Las vacunas hechas a base de ARN o ADN. Ambas se producen más rápidamente que las mencionadas anteriormente. No se necesita crecer un virus en células. Estas vacunas, hechas a ADN, han sido aprobadas para su uso en animales. Un ejemplo es el inoculante contra el virus del Nilo Occidental o West Nile, en caballos. Para el caso del nuevo coronavirus hay una compañía farmacéutica llamada Innovio, que desarrolló una vacuna a base de ADN”, destacó a Infobae Laura Palermo.

Según la doctora en virología, “En el caso de las vacunas hechas a ARN mensajero, en esta estrategia lo que se planea es proveerle a las células el ARN mensajero y dejar que las células produzcan las proteínas de interés. Una vez producidas, nuestro sistema inmune las va a reconocer y va a producir una respuesta protectora. Frente al COVID-19, Moderna, Pfizer BioNTech y CureVac son las empresas que siguieron esta estrategia de plataforma, usando ARN mensajero que codifica para la proteína de la espícula. Nunca antes una vacuna hecha a base de esta tecnología había sido aprobada para el uso médico.

Las que se valen de la plataforma de ARN, -amplió Docena- son por ejemplo la de Pfizer y la de Moderna. Utilizan moléculas de ARN que tiene la información para la proteína S y está dentro de una nanopartícula o liposoma, que lo protege para que no se degrade e ingrese a las células del sistema inmune. “También se está estudiando la CureVAC, que está dentro de este grupo”, añadió.

Moderna, vacuna que acaba de llegar a la Argentina, se administra según los Centros de Control y Prevención de Enfermedades de los Estados Unidos (CDC) en dos dosis con 4 semanas de diferencia o 28 días, cuenta con una eficacia superior al 90%; es fabricada por la empresa Moderna, con sede en Boston en asociación con el NIH estadounidense y se estudia su uso en menores de 18 años, franja etaria en donde sólo Pfizer tiene autorización.

Por último, otra estrategia o plataforma utilizada son vacunas hechas a base de proteínas recombinantes. Es decir que hay que producir el antígeno en las proteínas, en células ya sea de levadura u otro tipo de células para luego cosecharla y utilizarla como vacuna. “Los inoculantes contra el herpes zoster y la hepatitis B son producidos usando esta plataforma”. puntualizó Palermo, quien citó el ejemplo de Sanofi y Glaxosmithkline, compañías que están desarrollando una vacuna contra el COVID-19 usando esta estrategia, de proteína recombinante. “Dentro de esta misma categoría podríamos poner también a otro tipo de vacunas denominado ‘virus like particles VLP’, con el mismo concepto. Uno produce una proteína recombinante in vitro, en particular se ensamblan y parecen un virus, no son infecciosos pero activan a nuestro sistema inmunológico de la misma manera. Un inoculante que usa la tecnología VLP es la vacuna contra el papiloma humano, que es excelente. Con respecto al nuevo coronavirus, la empresa canadiense llamada Medicago utiliza la plataforma de VLP”, añadió la experta en la historia de las enfermedades.

En este punto, Docena advirtió: “Existen las vacunas a proteína, en donde se puede inocularla directamente con un adyuvante, que es un componente que activa el sistema inmune; o si no la vacuna consiste en el virus completo que también puede tener un adyuvante, en general hidróxido de aluminio. En este caso se inocula la proteína que está pura o en el virus, lo que el sistema inmune reconoce como extraño y genera los anticuerpos”.

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