Entre los desarrollos científicos que ostentan el célebre honor de haber salvado más vidas a lo largo de la historia destacan las vacunas. Desde que el médico inglés Edward Jenner comenzase a experimentar con la vacuna de la viruela en 1796, su trabajo ha salvado a 530 millones de personas de morir a causa de esta infección. Según datos de la Organización Mundial de la Salud, actualmente existen vacunas disponibles para un total de 26 enfermedades, mientras su Comité Asesor de Desarrollo de Productos para Vacunas (PDVAC) supervisa otras 24 todavía en proceso de desarrollo. En paralelo, actualmente están identificadas 219 especies de virus que se sabe que pueden infectar a los humanos. La vacunología, por lo tanto, tiene un amplio margen de desarrollo y muchos retos por delante, empezando con la pandemia desatada por el virus SARS-CoV-2, responsable de la enfermedad COVID-19.
La viruela fue declarada oficialmente erradicada en 1980, y es la primera enfermedad combatida a escala mundial. 40 años después de este hito científico el mundo se enfrenta a una pandemia global de la enfermedad COVID-19 desatada por el virus SARS-CoV-2, un nuevo coronavirus que está revolucionando el proceso científico de creación de una vacuna: más esfuerzos que nunca y tiempo récord. Repasamos la historia de las vacunas, y los mecanismos más prometedores de desarrollo de nuevas tecnologías de vacunación en el escenario actual de la carrera por la vacuna de la COVID-19.
La primera vacuna: un experimento con el hijo del jardinero
Cuando Edward Jenner era joven se sabía que la viruela se pasaba una vez en la vida y ya se practicaba la variolización, un método de inoculación de enfermedades (originario de China y la India), muy peregrino y poco certero, que abogaba por contagiar a los niños antes de que se hiciesen adultos para evitar así que desarrollasen la enfermedad de forma grave. El experimento de Jenner para afinar este proceso le hubiera costado hoy la cárcel, pero lo cierto es que funcionó. Jenner había notado que los ganaderos y las lecheras contraían una versión más benigna de la enfermedad, la viruela vacuna, que además les hacía inmunes a la verersión humana.
El primer paciente de su extenso estudio fue un niño: James Phipps, el hijo de su jardinero. En este contexto de investigación y ensayo es normal que en su momento hubiese reticencias a la vacuna de la viruela y, de hecho, pasaron 44 años desde los experimentos de Jenner hasta que el gobierno de su país (Reino Unido) regularizó la vacunación de la viruela. Paradójicamente, la vacuna frente a la viruela se descubrió y funcionó sin que la ciencia supiera todavía lo que era un virus (el agente causante de la infección de la viruela), ya que la virología se desarrolló a finales del siglo XIX.
Una carrera a contrarreloj contra la COVID-19
Mientras el virus SARS-CoV-2 continúa su expansión por todo el mundo, científicos e investigadores intentan sacarle ventaja con una poderosa estrategia: compartir conocimiento, innovación y herramientas a escala global. La COVID-19 ha cambiado la ciencia, lo que ha permitido que, en tiempo récord, más de 1.700 ensayos clínicos compitan para encontrar el tratamiento definitivo de esta enfermedad, mientras otros cientos buscan la vacuna definitiva para la primera pandemia del siglo XXI.
El contexto de investigación, testado, desarrollo y validación de una vacuna (y de cualquier tratamiento médico), por suerte, ha cambiado mucho desde la época de Jenner. Precisamente el rigor que exige el método de los ensayos clínicos hace que los tiempos de producción se dilaten. Sin embargo, la OMS anunció en febrero que la vacuna podría estar lista en 18 meses, un verdadero hito científico, ya que el tiempo medio de desarrollo y comercialización de una vacuna era de 16 años, hasta ahora.
El mecanismo de funcionamiento de las vacunas tradicionales se ha basado en el razonamiento de Jenner: inocular un patógeno inactivo, atenuado o con las toxinas neutralizadas para “despertar” al sistema inmunológico y crear anticuerpos sin tener que desarrollar la enfermedad de manera peligrosa. Este procedimiento está bastante estandarizado, y muchas de las vacunas que actualmente recibimos siguen esta lógica, aunque es demasiado laborioso: cada patógeno requiere un desarrollo personalizado. Y algunas infecciones, como el virus del VIH, se han resistido de momento.
Microorganismos recombinantes para “hackear” virus
Gracias al nuevo potencial de la tecnología, actualmente las vacunas buscan evitar los riesgos de inocular directamente un patógeno en el cuerpo humano y, al mismo tiempo, optimizar los procesos de producción y desarrollo creando herramientas más versátiles, que requieran menor reconfiguración cuando surja un nuevo patógeno. Los vectores recombinantes son la clave para este cambio de escenario.
El vector es un microorganismo que hace de vehículo: transporta una parte del material genético del virus del que queremos defendernos. Los vectores pueden ser virus, bacterias o incluso moléculas de ADN de origen bacteriano que se desarrollan a la carta en un laboratorio y se llenan de antígenos específicos frente a un patógeno. Frente al sistema de vacunación tradicional, la tecnología recombinante permite inocular en los pacientes únicamente la parte del virus que sirve para protegernos de él, evitando el riesgo de desarrollar la enfermedad.
La primera vacuna humana producida gracias a este método fue contra la hepatitis B, comercializada en 1986, y demostró la misma efectividad que su versión tradicional: más del 95% de las personas sanas vacunadas quedan convenientemente inmunizadas. La vacuna contra el virus del papiloma humano o la del herpes zóster también utilizan este sistema.Este es además el enfoque de una de las vacunas contra el SARS-CoV-2 que ya se están ensayando en humanos, la creada por la compañía china CanSino Biologics y el Instituto de Biotecnología de Pekín. El potencial de estos mecanismos reside en que un mismo vector puede contener antígenos de diferentes patógenos, es decir: podrían protegernos de varias enfermedades a la vez.
ARN: la promesa de la vacunología del futuro
Otra tecnología con un enorme potencial en vacunología consiste en utilizar ARN mensajero (ARNm) para que las células reciban las instrucciones necesarias para fabricar “su propia vacuna”. El ARN mensajero podría ser la llave hacia una vacunología universal porque es la molécula que las células utilizan para traducir los genes a proteínas.
Estas vacunas combinan las ventajas de las vivas atenuadas (tradicionales) con la seguridad de las recombinantes: no pueden producir la infección inoculada. Por lo general, en la actualidad estas vacunas de ARN están en estado preclínico en el tratamiento de enfermedades como el cáncer o infecciones como el VIH o la rabia y son especialmente interesantes por su potencial de personalización: en aquellas enfermedades en las que las características moleculares varían mucho por paciente y a lo largo del tiempo.
Este es precisamente el enfoque de Moderna Therapeutics y el Instituto Nacional de Alergia y Enfermedades Infecciosas de EEUU (NIAID), cuya vacuna candidata mRNA-1273 se basa en el ARNm de la proteína S. El 16 de marzo comenzaron las inoculaciones a los primeros voluntarios de un grupo de 45, convirtiendo esta vacuna en la primera en occidente en entrar en ensayo clínico. Si funciona, podría ser histórica por muchas cosas: el tiempo récord de su desarrollo y el gran salto científico que supondría abrir la puerta hacia vacunas “inteligentes” gracias al ARN.
Comentarios sobre esta publicación