Cada célula del ser humano contiene cerca a 25000 genes que están almacenados en el núcleo y cada gene está formado de ADN. Cada gene(ADN) va a codificar a una proteína que es la que va a cumplir una función determinada en el organismo. Para esto, el ADN se convierte en mRNA (RNA mensajero) que viaja al citoplasma de la célula, se convierte en RNA-Ribosomal y posteriormente se sintetiza la proteína (e.g. insulina, albúmina, etc).
Recientemente hemos sido testigos de un gran adelanto en la producción de vacunas. Se ha logrado utilizar mRNA que codifica la proteína S del virus del Covid-19, y luego de su inyección en el músculo, estos mRNA ingresan al citoplasma de las células y dirigen la producción de proteínas S del SARSCoV2. Estas proteínas S estimulan una respuesta inmune y se genera la producción de anticuerpos neutralizantes y linfocitos T citotóxicos específicos contra S, con lo cuál se induce en la persona una inmunización contra el Covid-19. En la actualidad, las mRNA vacunas (Pfizer, Moderna ) se están usando para vacunar millones de personas contra el Covid-19 exitosamente.
Un nuevo hito en la generación de vacunas ha sido logrado más recientemente. En lugar de utilizar mRNA como se indicó arriba, los investigadores han usado el gene (ADN) que codifica la proteína S del virus. Por primera vez en el mundo ,India aprobó una nueva vacuna para COVID-19, denominada ZYCoV-D, que utiliza hebras circulares de ADN para inmunizar el sistema inmunológico contra el virus SARS-CoV-2.
Se ha documentado que la vacuna ZyCoV-D, que se administra en la piel sin una inyección, tiene un 67% de protección contra el COVID-19 sintomático en ensayos clínicos, y comenzará su uso generalizado en India este mes.
La urgencia de combatir el COVID-19 ha acelerado el desarrollo de vacunas que utilizan tecnología genética, como las vacunas de mRNA que han inducido una fuerte respuesta inmunitaria en los ensayos clínicos.Las vacunas de ADN tienen una serie de beneficios, porque son fáciles de producir y los productos terminados son más estables que las vacunas de mRNA, que son muy inestables y requieren almacenamiento a temperaturas muy bajas.
ZyCoV-D fue desarrollado por la empresa farmacéutica india Zydus Cadila, con sede en Ahmedabad. El 20 de agosto, el regulador de medicamentos de la India autorizó la vacuna para personas de 12 años o más. La cifra de eficacia del 67% provino de ensayos que involucraron a más de 28,000 participantes,vieron 21 casos sintomáticos de COVID-19 en el grupo vacunado y 60 entre personas que recibieron un placebo.
ZyCoV-D contiene hebras circulares de ADN conocidas como plásmidos, que codifican la proteína S del SARS-CoV-2, junto con una secuencia promotora para activar el gen(ADN). Una vez que los plásmidos ingresan a los núcleos de las células, se convierten en mRNA, que viaja al citoplasma, y se traduce en la propia proteína S. Luego, el sistema inmunológico del cuerpo genera una respuesta contra la proteína S y produce células inmunitarias adaptadas que pueden eliminar infecciones futuras por el virus. Los plásmidos generalmente se degradan en semanas o meses, pero la inmunidad permanece por tiempos prolongados.
Tanto las vacunas de ADN como las de mRNA se han estado desarrollado desde la década de 1990. El desafío de las vacunas de ADN es que necesitan llegar hasta el núcleo celular, a diferencia de las vacunas de mRNA, que solo necesitan llegar al citoplasma.Entonces, durante mucho tiempo, las vacunas de ADN lucharon para inducir potentes respuestas inmunes en ensayos clínicos, razón por la cual habían sido aprobadas para su uso como vacunas solo en animales, como caballos, hasta ahora.
Para resolver este problema, ZyCoV-D se deposita debajo de la piel, en contraposición al tejido muscular profundo,el área debajo de la piel que es rica en células del sistema inmune (dendríticas, macrófagos) que devoran objetos extraños, como partículas de vacunas, y los procesan. Esto ayuda a capturar el ADN de manera mucho más eficiente que en el músculo. Otra forma de administrar las vacunas de ADN, es mediante un dispositivo sin aguja que se presiona contra la piel, lo que crea una fina corriente de líquido a alta presión que perfora la superficie y es menos dolorosa que una inyección.
ZyCoV-D requiere un mínimo de tres dosis para lograr su eficacia inicial. Es probable que esto se sume al desafío logístico de administrar la vacuna durante la pandemia actual. Aunque la eficacia de ZyCoV-D parece ser menor que el 90% o más logrado por algunas vacunas de mRNA, las cifras no son comparables. Los ensayos de ZyCoV-D en India a principios de este año se llevaron a cabo mientras que la variante Delta del SARS-CoV-2 era la variante dominante en circulación, mientras que los ensayos de vacunas de mRNA (Pfizer, Moderna) se realizaron cuando circulaban variantes menos transmisibles. La eficacia de la vacuna de DNA ZyCoV-D es esencialmente contra la variante Delta, por lo que es bastante buena.
Zydus Cadila dice que el ensayo con ZyCoV-D aún está en marcha y que publicarán el análisis completo en breve. La compañía dice que las primeras dosis comenzarán a administrarse en India en Septiembre y planea producir hasta 50 millones de dosis a principios del próximo año.
Se están desarrollando varias otras vacunas de ADN contra COVID-19, utilizando una variedad de antígenos y mecanismos de administración. Dos han entrado en ensayos de última etapa: uno de la empresa japonesa AnGes, con sede en Osaka; el otro, por Inovio Pharmaceuticals en Plymouth Meeting, Pensilvania. Inovio se inyecta debajo de la piel y usa un dispositivo que golpea la piel con pulsos eléctricos cortos para formar poros en las células por donde la vacuna puede deslizarse.
Más de media docena de vacunas de ADN para COVID-19 se encuentran en ensayos en etapa inicial, incluida una de la empresa de biotecnología surcoreana GeneOne Life Science en Seúl, y otra en la que participa Richmond, desarrollada por la empresa tailandesa BioNet en Bangkok. Esta vacuna se está sometiendo a un ensayo de fase I en Australia.
Este es progreso realmente importante en la lucha para derrotar al COVID-19 a nivel mundial, porque demuestra que tenemos otra clase de vacunas que podemos usar.
Obviamente se espera que surjan muchas más vacunas de ADN, dirigidas a enfermedades para las que actualmente no hay vacunas, desde el citomegalovirus, que puede transmitirse a los bebés durante el embarazo, hasta el virus sincitial respiratorio. También se están probando o desarrollando vacunas de ADN para la influenza, el virus del papiloma humano, el VIH y el Zika.
Las vacunas de ADN pueden almacenar mucha información, lo que significa que pueden codificar proteínas grandes y complejas o incluso múltiples proteínas.
Si las vacunas de ADN continúan teniendo éxito, este es realmente el futuro de la vacunología porque son fáciles de fabricar y administrar.
Ronald Palacios Castrillo