La escala sin precedentes de la actual pandemia de Covid-19 ha llevado a una 'carrera' de vacunas como nunca antes se había visto. Esto puede cambiar el aspecto del desarrollo de vacunas para siempre.

Desde el médico inglés Edward Jenner inventó la primera vacuna contra la viruela en 1796, las vacunas han resultado en reducciones dramáticas en las muertes por enfermedades que antes eran fatales. Sin embargo, los desarrolladores de vacunas no siempre lo han tenido fácil.

“Se necesita una inversión significativa, tanto en tiempo como en dinero, para hacer avanzar una vacuna candidata al mercado”, Thomas Lingelbach, director ejecutivo del desarrollador francés de vacunas Valneva, me lo dijo. “Además del extenso reclutamiento de ensayos clínicos y ensayos separados para niños y bebés, el desarrollo de la vacuna toma entre 10 y 15 años dependiendo del área de la enfermedad y su complejidad, y no es hasta los últimos tres años de desarrollo que se indica la eficacia. ”

A pesar de su evidente valor humanitario, históricamente ha sido difícil persuadir a los inversores para que financien el desarrollo de vacunas. Durante mucho tiempo se ha percibido que las vacunas tienen bajos rendimientos de la inversión, particularmente cuando la enfermedad en cuestión no es frecuente en la población. Sin embargo, los recientes brotes de enfermedades como el Ébola, el SARS y ahora el Covid-19 han sido una llamada de atención tanto para los inversores como para los gobiernos sobre la importancia de la preparación para una pandemia.

A partir del 15 de mayo, hay 110 empresas, grupos de investigadores y asociaciones colaborativas entre la academia y la industria que desarrollan vacunas para combatir el SARS-CoV-2, la cepa del virus que causa el Covid-19, y cada semana se unen más a la lucha. Ocho candidatos son ya está siendo probado en humanos, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), incluidas las vacunas de ADN y ARN, tecnologías innovadoras que aún no se han aprobado para uso humano.

Aunque nadie puede decirlo con certeza en este momento, se han hecho estimaciones de que podríamos tener una vacuna contra el Covid-19 dentro de 12 meses, lo que sería un tiempo récord de ser cierto. Hay algunas preocupaciones sobre la seguridad con un desarrollo tan rápido, pero parece claro que Covid-19 ha revitalizado la industria y ha vuelto a poner la importancia de la protección contra enfermedades infecciosas en la mente de las personas. Queda por ver si uno de los métodos antiguos y probados de desarrollo de vacunas o uno más nuevo y experimental tendrá éxito.

Las ocho vacunas contra el Covid-19 en desarrollo clínico. Leyenda/crédito de la tabla: Adaptado del sitio web de la OMS – BORRADOR panorama de vacunas candidatas COVID-19 – consultado el 15 de mayo de 2020

Vacunas contra patógenos completos: antiguas, pero eficaces

Desde que se introdujo la vacuna contra la viruela de Jenner, se han desarrollado muchas otras vacunas similares. Para empezar, esto implicaba inyectar a las personas muestras inactivadas (muertas) del microbio causante de la enfermedad. Por ejemplo, las vacunas inactivas contra el cólera y la rabia se introdujeron en la década de 1880. Estas vacunas son efectivas, pero por lo general no brindan a las personas inmunidad duradera.

Aunque la tecnología existe desde hace mucho tiempo, las vacunas inactivadas todavía se usan en la actualidad, como la vacuna contra la gripe estacional. La empresa de vacunas Valneva, que ya ha utilizado este enfoque para desarrollar una vacuna contra la encefalitis japonesa, es una de las biotecnológicas que utiliza este enfoque más tradicional para atacar a la COVID-19.

“Creemos que un enfoque más convencional tiene una alta probabilidad de éxito”, explicó Lingelbach. “El enfoque probado que estamos adoptando… tiene el potencial de brindar protección a la población en general, así como a los grupos de alto riesgo, incluidos los ancianos, los inmunocomprometidos y las personas que padecen otras enfermedades”.

Los avances científicos en la década de 1950 significaron que crear formas debilitadas o "atenuadas" del patógeno en el laboratorio era mucho más fácil. Esto significaba que los desarrolladores de vacunas podían crear vacunas vivas, atenuadas y de organismo completo, como la vacuna contra el sarampión, las paperas y la rubéola. 

Esta técnica se ha utilizado con éxito para atacar varios virus, pero es más difícil de aplicar a enfermedades causadas por bacterias o parásitos. La inmunidad inducida por las vacunas atenuadas puede durar toda la vida, pero las vacunas en sí mismas son frágiles y, a menudo, deben transportarse en cámaras frigoríficas. Esto significa que puede ser difícil brindarlos a las comunidades empobrecidas que carecen del equipo adecuado para la vacunación a gran escala.

Vacunas de toxoides y subunidades: marcando el comienzo de una segunda generación

No todas las vacunas incluyen todo el patógeno causante de la enfermedad. Los síntomas de ciertas infecciones son causados ​​por toxinas producidas por el patógeno y no por el propio organismo. Estos incluyen la difteria y el tétanos, ambos causados ​​por toxinas liberadas por las bacterias que causan las infecciones.

En la década de 1920, los científicos se dieron cuenta de que era posible crear un 'toxoide', una versión inofensiva de las toxinas de la difteria y el tétanos que permitiría que alguien vacunado con él se volviera inmune a la toxina que causa los síntomas, pero sin experimentar sus efectos tóxicos.

Un problema con las vacunas de organismos completos anteriores era que a menudo provocaban efectos secundarios en las personas e incluso, en el caso de las vacunas vivas, podían poner a algunas personas en riesgo de contraer una versión leve de la infección. Se introdujeron vacunas compuestas de solo partes o 'subunidades' del patógeno o antígenos específicos que se sabe que desencadenan la inmunidad para tratar de combatir este problema.

Un buen ejemplo de esto es la vacuna contra la tos ferina o la tos ferina. La vacuna original, que se introdujo en la década de 1940, era una vacuna inactivada de organismo completo. Era eficaz para activar la inmunidad, pero a menudo causaba efectos secundarios como fiebre e hinchazón en el lugar de la inyección, lo que disuadía a los padres de vacunar a sus hijos.

En 1986, investigadores estadounidenses identificaron un fragmento del ADN bacteriano que codificaba la toxina de la tos ferina que causaba la enfermedad. Se desarrolló una vacuna que utilizaba este fragmento, que estaba relacionada con muchos menos efectos secundarios que la original, y en 1996 salió al mercado una vacuna combinada contra el tétanos, la difteria y la tos ferina.

Expres²ion Biotechnologies es una empresa danesa que se especializa en la creación de proteínas complejas. Ha trabajado en varias vacunas contra la malaria en el pasado y ahora está produciendo antígenos SARS-CoV-2 como parte de una colaboración para producir una vacuna de subunidades para Covid-19 con su spin-out AdaptVac y la Universidad de Copenhague.

Si bien la vacuna de subunidades aún no ha comenzado los ensayos clínicos en humanos, como muchos de los candidatos, se está desarrollando mucho más rápido de lo normal.

“La pandemia actual de Covid-19 es fundamentalmente sin precedentes. El hecho de que podamos pasar del diseño de la vacuna a tener potencialmente un socio de colaboración en la última etapa de desarrollo en solo tres meses es algo inaudito”. Expres²Me lo dijo el CEO de ion, Bent Frandsen. Él dice que una ventaja del sistema de fabricación de su empresa en comparación con otras es que no involucra componentes virales, lo que lo hace más fácil de manejar y ampliar.

Otras variantes en esta segunda generación de vacunas incluyen aquellas que se dirigen a los azúcares polisacáridos en el exterior de las bacterias. Estas incluyen vacunas 'conjugadas' que se componen de al menos dos componentes, como un polisacárido y un antígeno, y vacunas recombinantes que han sido modificadas genéticamente para producir el antígeno correcto, como la vacuna contra la hepatitis B.

Dos de las vacunas candidatas contra el Covid-19 que actualmente se están probando en humanos son vacunas de adenovirus recombinantes, una está siendo desarrollada por CanSino Biological y el Instituto de Biotecnología de Beijing en China y la otra por el Universidad de Oxford en el Reino Unido y la gran farmacéutica británica AstraZeneca.

Si bien algunas vacunas recombinantes están en el mercado, las vacunas basadas en adenovirus son nuevas. A menudo utilizados como vectores para la terapia génica, un problema con los adenovirus es que son comunes en el medio ambiente, por lo que muchas personas tienen inmunidad preexistente a los adenovirus humanos, lo que puede reducir su eficacia.

Vacunas de ADN y ARN: ¿el comienzo de una nueva era?

En las últimas dos décadas, desde que se completó el proyecto del genoma humano, ha habido una revolución en secuenciación de última generación y genómica. Más recientemente, ha habido un aumento dramático en la cantidad de terapias contra el cáncer que se están desarrollando para atacar el sistema inmunitario. Estos dos factores combinados han llevado al desarrollo de vacunas innovadoras basadas en ADN y ARN.

En particular, antes de que comenzara la pandemia de Covid-19, la mayoría de las vacunas de ADN y ARN en desarrollo estaban diseñadas para atacar el cáncer, pero las cosas han cambiado drásticamente en los últimos meses.

Una gran ventaja de las vacunas basadas en ADN y ARN es que se pueden desarrollar mucho más rápido que las vacunas convencionales. Las vacunas de ADN son más estables que las de ARN, aunque menos fáciles de administrar, y no es necesario mantenerlas frías como otras vacunas.

Todavía no hay vacunas de ADN o ARN en el mercado para proteger a los humanos de las infecciones, pero existe una vacuna de ADN aprobada en el mercado para proteger a los caballos contra el virus del Nilo Occidental.

La biotecnológica estadounidense Inovio Pharmaceuticals, que se especializa en vacunas de ADN para el cáncer y las enfermedades infecciosas, está probando una vacuna candidata para proteger contra el covid-19. De hecho, la compañía anunció recientemente que ha inscripción fase I completada y publicará los resultados iniciales del ensayo en junio.  

El proceso de la empresa consiste en insertar una pequeña pieza del ADN del virus en una pieza circular de ADN bacteriano llamada plásmido, que se convierte en la base de la vacuna de ADN. Una vez inyectada, la vacuna hace que las células del paciente produzcan una proteína de coronavirus llamada "pico", entrenando al sistema inmunitario para detectar esta proteína en infecciones reales.

Desde antes de la llegada del Covid-19, Inovio ha estado desarrollando otra vacuna de ADN para proteger contra un coronavirus similar al SARS-CoV-2 que es responsable del Síndrome Respiratorio de Oriente Medio (MERS). Kate Broderick, vicepresidenta sénior de I+D de Inovio, cree que esta experiencia previa con MERS será de gran utilidad para la empresa a la hora de desarrollar una vacuna exitosa.

“Tenemos una gran cantidad de experiencia clínica en el espacio de las enfermedades infecciosas”, manifestó. “Debido a que tenemos el principal candidato a la vacuna MERS, tenemos una enorme cantidad de datos positivos tanto en animales como en humanos con una vacuna contra el coronavirus." 

Broderick agregó que la vacuna MERS brindó una protección del 100 % a los monos en un estudio preclínico y recientemente mostró signos iniciales de generación de inmunidad al MERS en la sangre de los participantes humanos del estudio en EE. UU. y Corea.

El sueco Consorcio OPENCORONA también está desarrollando una vacuna de ADN para Covid-19, pero está adoptando un enfoque ligeramente diferente según Matti Sällberg, profesor del Instituto Karolinska en Estocolmo, uno de los socios del grupo.

"Primero estamos haciendo la ciencia básica y estamos buscando desarrollar una vacuna que esté más preparada para el futuro que las que se encuentran actualmente en ensayos clínicos, que se basan en la proteína de pico". me dijo.

“Básicamente, estamos haciendo una vacuna de virus completo sintético... Estamos comenzando con la vacuna de ADN, pero vamos a ver diferentes técnicas de administración para ver cuál es la mejor. La razón por la que comenzamos con la vacuna de ADN es que es muy rápida”.

Dos de los ensayos de vacunas contra el covid-19 que ahora se están realizando en voluntarios humanos están utilizando vacunas de ARN mensajero (ARNm), una realizada por Moderna, con sede en EE. UU., y otra por la alemana BioNTech. CureVac, otra biotecnología alemana, también está desarrollando una vacuna de ARNm para Covid-19 y planea comenzar las pruebas en humanos en junio.

Vacunas hechas con ARNm decirle a las células humanas que produzcan una proteína específica, en este caso, una proteína transportada por el coronavirus SARS-CoV-2. Esto lleva al sistema inmunitario a producir anticuerpos protectores que luego pueden reconocer y destruir el virus Covid-19.

En este momento, el jugador de vacunas de ARNm más avanzado en Covid-19 es Moderna, que anunció hoy que su vacuna Covid-19 ha mostrado un potencial temprano para activar el sistema inmunológico de los voluntarios en un pequeño estudio provisional.

BioNTech comenzó los ensayos clínicos el mes pasado en Alemania y los Estados Unidos. “Estamos probando simultáneamente cuatro candidatos en ensayos en dos continentes para identificar la mejor vacuna de ARNm para prevenir las infecciones por covid-19”. explicó Sean Marett, director de negocios y director comercial de BioNTech. “Somos optimistas de que el avance de múltiples vacunas candidatas a ensayos en humanos nos permitirá identificar las opciones de vacunación más seguras y efectivas”.

Aunque CureVac aún no ha entrado en ensayos clínicos, ha probado previamente su tecnología de ARNm en una vacuna candidata contra la rabia.

"Tenemos buenos datos de seguridad y tolerabilidad de nuestro candidato a vacuna contra la rabia hasta el momento", me lo dijo el director general interino de CureVac, Franz Werner Haas. “Esto ciertamente nos ayuda también para otras indicaciones y patógenos, y es por eso que creemos que podemos ser tan rápidos con Covid-19”.

El impacto de Covid-19 en el futuro del desarrollo de vacunas

La investigación de vacunas se ha convertido en un tema de debate en todo el mundo. También está atrayendo una enorme atención política, con ejemplos recientes que incluyen un anuncio de EE. UU. de un proyecto para desarrollar una vacuna contra el Covid-19 en “velocidad de la luz," Compromisos del gobierno del Reino Unido para respaldar la fabricación de vacunas, y el papel de la UE en un Fondo global de 7.4 M€ para acelerar el progreso de las vacunas y otras tecnologías para combatir el Covid-19. 

Es difícil decir exactamente lo que depara el futuro, pero incluso si el intenso enfoque actual en la carrera por la vacuna contra el covid-19 comienza a disminuir en unos pocos meses, es difícil creer que algo en la escala de la pandemia de covid-19 no lo hará. tener un impacto duradero en la industria.

“Creo que el desarrollo que se ha hecho en los últimos 20 años en vacunas genéticas de repente entró en velocidad vertiginosa debido a esta pandemia”, dijo Sällberg. "Si eso es bueno o malo, no lo sé, pero creo que ha resaltado la necesidad de tecnologías de vacunas nuevas y adicionales y ha resaltado lo que las nuevas tecnologías tienen el potencial de hacer".

Si incluso una de las vacunas de ARNm puede proteger a las personas contra Covid-19, eso tendría implicaciones masivas para el campo. Si sus esfuerzos de Covid-19 resultan fructíferos, Moderna, CureVac y BioNTech están buscando desarrollar una vacuna contra la gripe. La vacuna actual contra la gripe tarda alrededor de nueve meses en fabricarse. Se podría producir una vacuna de ARNm para la gripe en dos o tres meses por menos dinero.

El éxito con la tecnología de vacunas de ADN o ARN también sería beneficioso para los pacientes con cáncer, ya que todas estas plataformas también se pueden aplicar para crear vacunas terapéuticas contra el cáncer.

"Si bien el desarrollo de vacunas es una tarea que requiere tiempo y recursos, el impacto social y económico general de las vacunas efectivas supera con creces los costos,”, dijo Lingelbach. “Difundir la conciencia sobre el valor de las vacunas preventivas para el público en general en riesgo y que necesita estos tratamientos que cambian la vida es un paso importante y creo que se ha hecho más evidente para la población en general debido a Covid-19."

Una esperanza para los desarrolladores de vacunas, tanto en la industria como en el mundo académico, es que la pandemia atraiga más fondos para el desarrollo de vacunas. "En realidad, puede haber un resultado positivo a corto plazo de los renovados intereses de los inversores en las empresas de vacunas". dijo Frandsen.

“Ciertamente, al observar las empresas de vacunas que cotizan en bolsa, los valores de mercado se han multiplicado en 2020. Espero que esa actitud también apoye a empresas como ExpreS².ion y AdaptVac en los próximos años”.

Imágenes de E. Resko y Shutterstock

Fuente: https://www.labiotech.eu/medical/coronavirus-vaccine-covid-19/