Al momento de escribir este artículo, la pandemia mundial de COVID-19 (enfermedad por coronavirus-2019) proporciona un recordatorio diario de la importancia práctica del campo de la inmunología. Los esfuerzos para generar una vacuna contra el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) ilustran los avances en el diseño de vacunas modernas, pero también revelan los grandes desafíos para el desarrollo y despliegue de vacunas. En este capítulo, consideramos formas de manipular el sistema inmunitario para inducir protección contra agentes infecciosos patógenos.
La manipulación intencionada de la respuesta inmunitaria se remonta a más de 500 años con el uso de la variolación en China como medida de protección contra la viruela. Después de los experimentos de Edward Jenner con la vacunación contra la viruela bovina en 1796, a fines del siglo XIX se desarrollaron numerosas vacunas y antisueros contra otros agentes infecciosos. Muchas vacunas ahora se implementan de forma rutinaria y han controlado muchas enfermedades. Vale la pena comentar que muchas vacunas importantes que todavía están en uso se desarrollaron antes de la era «moderna» de la inmunología molecular. Este capítulo discutirá estos enfoques, comenzando con una discusión de vacunas contra enfermedades infecciosas.
Combatir las enfermedades infecciosas con la vacunación.
Con el progreso reciente en inmunología básica, particularmente en el área de la inmunidad innata, existe la esperanza de que las vacunas para otras enfermedades infecciosas importantes, como la malaria, la tuberculosis y el VIH, estén al alcance de la mano.
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El objetivo de la vacunación es la generación de inmunidad duradera y protectora. De hecho, una sola infección por un patógeno a menudo (pero no siempre) es suficiente para generar una inmunidad protectora duradera. El reconocimiento de este efecto se registró hace más de 2000 años en relatos de la Guerra del Peloponeso, durante la cual dos brotes sucesivos de peste azotaron Atenas. El historiador griego Tucídides señaló que las personas que habían sobrevivido a la infección durante el primer brote no eran susceptibles a la infección durante el segundo. Tal vez este reconocimiento fué lo que impulsó la práctica de la variolación contra la viruela, en la que una pequeña cantidad de material seco de una pústula de viruela de una persona infectada se usaba para producir una infección leve en una persona no infectada, seguida de una protección duradera contra la reinfeción por viruela. La viruela en sí ha sido reconocida en la literatura médica durante más de 1000 años; La variolación parece haberse practicado en India y China muchos siglos antes de su introducción en Occidente (en algún momento entre los años 1400 y 1500), y su práctica era familiar para Jenner. Sin embargo, la infección después de la variolación no siempre fué leve: la viruela fatal ocurrió en aproximadamente el 3% de los casos, y esta tasa de complicación claramente no cumpliría con los criterios modernos de seguridad de los medicamentos. Parece que hubo cierto reconocimiento de que las lecheras expuestas a un virus bovino similar a la viruela, la viruela vacuna, parecían estar protegidas de la infección de viruela, e incluso hay un relato histórico que sugiere que la inoculación con viruela vacuna se había probado antes que Jenner. Sin embargo, el logro de Jenner no fue simplemente darse cuenta de que la infección con viruela bovina proporcionaría inmunidad protectora contra la viruela en humanos sin el riesgo de una enfermedad significativa, sino también su prueba experimental mediante la posterior variolación intencional de personas a las que había vacunado previamente. Llamó al proceso vacunación (del latín vacca, ‘vaca’), y Pasteur, en su honor, amplió el término a la estimulación de la protección contra otros agentes infecciosos.
Los seres humanos no son un huésped natural de la viruela bovina, que establece solo una infección subcutánea breve y limitada. Pero el virus de la viruela bovina contiene antígenos que estimulan una respuesta inmunitaria que reacciona de forma cruzada con los antígenos de la viruela y, por lo tanto, confiere protección contra la enfermedad humana. Desde principios del siglo XX, el virus utilizado para vacunar contra la viruela ha sido el virus vaccinia, que está relacionado tanto con la viruela bovina como con la viruela, pero cuyo origen es oscuro.
Como veremos, muchas vacunas actuales ofrecen protección al inducir la formación de anticuerpos neutralizantes. Sin embargo, esa declaración contiene una tautología oculta; los patógenos para los cuales las vacunas actuales son efectivas también pueden ser patógenos para los cuales los anticuerpos son suficientes para la protección. Para varios patógenos importantes (malaria, tuberculosis y VIH), incluso una respuesta sólida de anticuerpos no es suficiente para brindar una protección total. La eliminación de estos patógenos requiere actividades efectoras adicionales, como la generación de inmunidad fuerte mediada por células T y duradera, que no son generadas de manera eficiente por las tecnologías de vacunas actuales. Estos son los problemas que enfrentan los científicos de vacunas modernos.
Las vacunas pueden basarse en patógenos atenuados o material de organismos muertos.
El desarrollo de vacunas a principios del siglo XX siguió dos enfoques empíricos. El primero fue la búsqueda de organismos atenuados (es decir, aquellos con patogenicidad reducida), que estimularían la inmunidad protectora pero no causarían enfermedad. Este enfoque continúa hasta el presente con el diseño de patógenos atenuados genéticamente en los que se introducen mutaciones deseables en el organismo mediante tecnologías de DNA recombinante. Esta idea se está aplicando a patógenos importantes, como la malaria, para los que actualmente no hay vacunas disponibles, y puede ser importante en el futuro para diseñar vacunas contra la influenza y el VIH.
El segundo enfoque fue el desarrollo de vacunas basadas en organismos muertos(vacunas inactivas) y, posteriormente, en componentes purificados de organismos que serían tan eficaces como los organismos enteros vivos.
Las vacunas INACTIVAS eran deseables porque las vacunas vivas, incluida la vaccinia, tienen el riesgo de causar una infección sistémica letal en personas inmunodeprimidas o mutar y adquirir la capacidad de propagarse o causar una enfermedad más virulenta. El uso de organismos muertos como vacunas condujo al desarrollo de vacunas conjugadas compuestas de una mezcla de antígenos purificados, como se describe a continuación para Haemophilus influenzae . Esta evolución continúa con el uso de «inmunogenética inversa» para identificar antígenos peptídicos candidatos para las células T y con estrategias para usar ligandos que activan los receptores tipo Toll (TLR) u otros sensores innatos como adyuvantes para mejorar las respuestas a antígenos simples.
La inmunización basada en estos enfoques ahora se considera tan segura y tan importante que la mayoría de los paises del mundo requieren que todos los niños sean inmunizados contra varias enfermedades potencialmente mortales . Estas incluyen las enfermedades virales sarampión, paperas y poliomielitis, para las cuales se usan vacunas vivas atenuadas, y las enfermedades bacterianas tétanos (causada por Clostridium tetani), difteria (causada por Corynebacterium diphtheriae) y tos ferina (causada por Bordetella pertussis) , para lo cual se utilizan vacunas compuestas por toxinas inactivadas, o toxoides, preparadas a partir de las respectivas bacterias. Más recientemente, se ha puesto a disposición una vacuna contra Haemophilus influenzae tipo b (Hib), uno de los agentes causantes de la meningitis, así como dos vacunas contra la diarrea infantil causada por rotavirus y una vacuna contra prevención de la infección por PVH para la protección contra el cáncer de cuello uterino.
La mayoría de las vacunas se administran a los niños durante el primer año de vida. Las vacunas contra el sarampión, las paperas y la rubéola (MMR), contra la varicela (varicela) y contra la influenza, cuando se recomiendan, generalmente se administran entre las edades de 1 y 2 años.
Algunas infecciones para las que aún no se dispone de vacunas eficaces -Enfermedad Mortalidad anual estimada: Paludismo 618 248, Esquistosomiasis 21 797, Infestación por lombrices intestinales 3304 ,Tuberculosis 934 879, Enfermedad diarreica 1 497 724, Infecciones respiratorias 3 060 837 ,VIH/SIDA 1 533 760 son enfermedades para las que no existen vacunas eficaces todavía . Los datos de mortalidad son las estimaciones más recientes disponibles .
En algunos casos, la infección natural con el patógeno no parece generar inmunidad protectora, lo que permite infecciones recurrentes o crónicas. En infecciones de este tipo, que incluyen malaria, tuberculosis y VIH, los anticuerpos que se producen son insuficientes para prevenir la reinfección y eliminar el patógeno o proporcionar inmunidad total. En cambio, estas infecciones dependen más de la inmunidad mediada por células T para eliminar el patógeno. Por lo tanto, el problema no es la ausencia de una respuesta de anticuerpos contra el patógeno, sino que esta respuesta no elimina el patógeno, elimina la patogénesis o previene la reinfección. Para las vacunas que se utilizan con eficacia en los países desarrollados, como la vacuna contra el sarampión, los problemas técnicos y económicos pueden impedir su uso generalizado en los países en desarrollo, donde la mortalidad por las enfermedades aún puede ser significativa. Por ejemplo, los costos de almacenamiento y despliegue pueden ser barreras importantes para el uso de las vacunas existentes en los países más pobres. Por lo tanto, el desarrollo de vacunas sigue siendo un objetivo importante de la inmunología.
La segunda mitad del siglo XX vió un cambio hacia enfoques que se basan en la comprensión molecular de la patogenicidad microbiana, de la naturaleza de las respuestas protectoras del huésped y de la regulación de las respuestas efectivas de los linfocitos T y B.
Mecanismos de protección por anticuerpos.
Los anticuerpos inducidos por las vacunas brindan protección de varias maneras. Los anticuerpos pueden neutralizar las toxinas producidas por patógenos y prevenir el daño que causan . Los anticuerpos contra las bacterias pueden prevenir la infección de las células al bloquear su colonización y absorción en las células y también pueden aumentar la destrucción de bacterias a través de la opsonización por macrófagos y neutrófilos . Los anticuerpos pueden neutralizar los virus uniéndose a proteínas virales que median la unión celular y la captación a través de la fusión de las membranas viral y celular y mediando su destrucción por lisis del complemento, opsonización y fagocitosis .
Aunque los requisitos para generar inmunidad protectora varían según la naturaleza del organismo infectante, muchas vacunas efectivas funcionan actualmente al inducir anticuerpos contra el patógeno o sus productos .
Para muchos patógenos, incluidos los organismos extracelulares y los virus, los anticuerpos pueden proporcionar inmunidad protectora. Desafortunadamente, este no es el caso para todos los patógenos. La protección contra algunos patógenos puede requerir respuestas inmunitarias mediadas por células adicionales, como las mediadas por las células T CD8+.
En algunos casos, la inmunidad protectora eficaz contra los microorganismos requiere anticuerpos preexistentes en el momento de la infección. Se pueden requerir anticuerpos preexistentes para prevenir el daño causado por ciertos patógenos o toxinas que producen, como lo ilustran las vacunas contra el tétanos y la difteria. En estas infecciones, las manifestaciones clínicas están causadas principalmente por exotoxinas extremadamente potentes. Los anticuerpos preexistentes contra la exotoxina son necesarios para prevenir las acciones de estas toxinas. De hecho, la exotoxina del tétanos es tan poderosa que la pequeña cantidad que puede causar la enfermedad puede ser insuficiente para generar una respuesta inmunitaria protectora; en consecuencia, incluso los sobrevivientes del tétanos requieren la vacunación para estar protegidos contra el riesgo de un ataque posterior. En otros casos, los anticuerpos preexistentes pueden proteger evitando una segunda infección por el mismo patógeno, como en el caso de ciertas infecciones virales. Mientras que las células T CD8+ pueden matar células que ya están infectadas por virus, los anticuerpos preexistentes pueden prevenir la infección de las células. Esta acción se llama neutralización. La capacidad de un anticuerpo para neutralizar un patógeno puede depender de su afinidad, su subclase de isotipo, el uso del complemento y la actividad de las células fagocíticas. Por ejemplo, se requieren anticuerpos preexistentes para proteger contra el poliovirus, que infecta las células huésped críticas muy pronto después de ingresar al cuerpo.
Esta infección no es fácilmente controlada por los linfocitos T, una vez que se ha establecido la infección intracelular. Las vacunas contra el virus de la influenza estacional brindan protección de la misma manera, al inducir anticuerpos que reducen la posibilidad de una segunda infección por la misma cepa de influenza. Para muchos virus, los anticuerpos producidos por una infección o por vacunación pueden neutralizar el virus y prevenir una mayor propagación de la infección, pero no siempre es así. En la infección por VIH, a pesar de la generación de anticuerpos que pueden unirse a los epítopos virales de superficie, la mayoría de estos anticuerpos no logran neutralizar el virus. Además, el VIH tiene muchas cepas o clados diferentes, y la mayoría de las vacunas basadas en proteínas del VIH no inducen anticuerpos que neutralicen todos los clados, lo que presenta un desafío para el diseño de vacunas eficaces. Un trabajo reciente ha identificado anticuerpos ampliamente neutralizantes que pueden reconocer múltiples clados del VIH y unirse a regiones conservadas de la proteína de la cubierta del VIH que es poco probable que muten bajo selección negativa in vivo. Una estrategia vacunal interesante tiene como objetivo diseñar antígenos que induzcan anticuerpos específicamente contra tales epítopos conservados, induciendo así una respuesta natural de anticuerpos ampliamente neutralizantes . Los anticuerpos producidos contra los agentes infecciosos por lo general se dirigen a múltiples epítopos, y solo algunos de estos anticuerpos, si los hay, confieren protección. Los epítopos de antígenos reconocidos por las células T pueden afectar la naturaleza de la respuesta de anticuerpos. Existe el reconocimiento vinculado, en el que las células B y las células T específicas de antígeno proporcionan señales que se activan mutuamente, lo que conduce a la maduración de la afinidad y al cambio de isotipo de los anticuerpos que puede ser necesario para la neutralización. El reconocimiento vinculado requiere que las células B presenten un epítopo peptídico apropiado para las células T, y típicamente este epítopo está contenido dentro de la región del epítopo proteico reconocido por la célula B. Este requisito debe tenerse en cuenta en el diseño de vacunas modernas. De hecho, el epítopo de antígeno predominante reconocido por las células T después de la vacunación con el virus sincitial respiratorio induce una respuesta inflamatoria vigorosa pero no logra provocar anticuerpos neutralizantes y, por lo tanto, causa patología sin protección. Las vacunas eficaces deben inducir una protección duradera a la vez que son seguras y económicas.
Existen varios criterios para una vacuna efectiva.
Una vacuna exitosa debe poseer varias características además de su capacidad para provocar una respuesta inmunitaria protectora . En primer lugar, debe ser segura. Las vacunas deben administrarse a un gran número de personas, relativamente pocas de las cuales probablemente mueran o, a veces, incluso contraigan la enfermedad que la vacuna está diseñada para prevenir. Esto significa que incluso un bajo nivel de toxicidad es inaceptable.
En segundo lugar, la vacuna debe poder producir inmunidad protectora en una proporción muy alta de las personas a las que se administra. En tercer lugar, particularmente en los países más pobres donde es impracticable administrar vacunas de «refuerzo» periódicas a las poblaciones rurales dispersas, una vacuna exitosa debe generar una memoria inmunológica de larga duración. Esto significa que la vacuna debe activar tanto los linfocitos B como los T.
En Cuarto Lugar, las vacunas deben ser muy baratas si se van a administrar a grandes poblaciones. Las vacunas son una de las medidas más rentables en el cuidado de la salud, pero este beneficio se reduce a medida que aumenta el costo por dosis. Otro beneficio de un programa de vacunación eficaz es la «inmunidad colectiva» que confiere a la población en general. Al reducir el número de miembros susceptibles en la población, la vacunación disminuye el reservorio natural de individuos infectados en esa población y, por lo tanto, reduce la probabilidad de transmisión de la infección. Por lo tanto, incluso las personas no vacunadas recibirán cierto grado de protección porque se reduce su probabilidad de encontrar el patógeno. Sin embargo, el efecto de dicha inmunidad colectiva se observa solo en niveles relativamente altos de vacunación dentro de una población; para las paperas, el nivel necesario se estima en torno al 80%, y por debajo de este nivel pueden ocurrir epidemias esporádicas. Esto se ilustra con un marcado aumento de paperas en el Reino Unido en 2004 y 2005 en adultos jóvenes como resultado del uso variable a mediados de la década de 1990 de una vacuna contra el sarampión y la rubéola en lugar de la MMR combinada, ya que la vacuna combinada estaba en escaso suministro en ese momento. Finalmente, como discutiremos en detalle más adelante, la población en general debe percibir que una vacuna es segura, de modo que sea adoptada por un número suficiente de personas para proteger a las personas susceptibles y lograr la inmunidad colectiva.
Las vacunas virales vivas atenuadas suelen ser más potentes que las vacunas ‘muertas’ Inactivas.
La mayoría de las vacunas antivirales actualmente en uso consisten en virus vivos atenuados o virus inactivados . Las vacunas virales inactivadas o «muertas» consisten en virus tratados para que no puedan infectar y replicarse dentro de las células huésped. Debido a que los péptidos de los antígenos virales no se producen dentro de las células huésped, las respuestas de las células T CD8+ se basan únicamente en la presentación cruzada del material proteico antigénico administrado con la vacuna inactiva. Como consecuencia, las respuestas de las células T CD8+ se inducen con menos fuerza con las vacunas de virus inactivadas que con las vacunas vivas atenuadas, pero con las vacunas de virus inactivadas, las células T CD8+ no son necesarias para eliminar una infección viral derivada de la vacuna.
Las vacunas virales vivas atenuadas generalmente son mucho más potentes, porque activan las células T CD8+ citotóxicas y las células T CD4+ que ayudan a dar forma a la respuesta de anticuerpos para el efecto protector posterior de la vacuna. Las células T CD8+ citotóxicas brindan protección mientras la infección por el virus está en curso y, si se mantienen, pueden contribuir a la memoria protectora. Las vacunas virales vivas atenuadas incluyen las vacunas infantiles de rutina que se usan para la poliomielitis, el sarampión, las paperas, la rubéola y la varicela . Otras vacunas virales vivas atenuadas que están autorizadas para circunstancias especiales o para su uso en poblaciones de alto riesgo incluyen la influenza, el poxvirus (vaccinia) y el virus de la fiebre amarilla.
Tradicionalmente, la atenuación se logra cultivando el virus en células cultivadas. En este proceso se acumulan una serie de mutaciones en el genoma viral. Los virus por lo general se seleccionan para su crecimiento preferencial en células no humanas y, en el curso de la selección, se vuelven menos capaces de crecer en células humanas . Debido a que estas cepas atenuadas se replican mal en huéspedes humanos, inducen inmunidad pero no enfermedad. Aunque las cepas de virus atenuadas contienen múltiples mutaciones en los genes que codifican varias de sus proteínas, es posible que una cepa de virus patógena resurja mediante una serie adicional de mutaciones. Por ejemplo, la cepa de la vacuna contra la poliomielitis Sabin tipo 3 difiere de una cepa progenitora de tipo salvaje en solo 10 de 7429 nucleótidos. En muy raras ocasiones, puede ocurrir la reversión de la vacuna a una cepa neurovirulenta, causando una enfermedad paralítica en el desafortunado receptor.
Tradicionalmente, los virus se atenúan seleccionando para crecer en células no humanas.
Para producir un virus atenuado, primero se debe aislar el virus cultivándolo en células humanas cultivadas. La adaptación al crecimiento en células humanas cultivadas puede causar cierta atenuación en sí misma; la vacuna contra la rubéola, por ejemplo, se hizo de esta manera. En general, sin embargo, el virus luego se adapta al crecimiento en células de una especie diferente, hasta que crece pobremente en células humanas. La adaptación es el resultado de una mutación, generalmente una combinación de varias mutaciones puntuales. Por lo general, es difícil saber cuáles de las mutaciones en el genoma de un stock viral atenuado son críticas para la atenuación. Un virus atenuado crecerá pobremente en el huésped humano y por lo tanto producirá inmunidad pero no enfermedad. Las vacunas virales vivas atenuadas también pueden presentar riesgos particulares para los receptores inmunodeficientes, en quienes a menudo se comportan como infecciones oportunistas virulentas. Los bebés inmunodeficientes que son vacunados con poliovirus atenuado vivo antes de que se hayan diagnosticado sus deficiencias de inmunoglobulina hereditarias están en riesgo porque no pueden eliminar el virus de su intestino y, por lo tanto, existe una mayor posibilidad de que las mutaciones asociadas con la continua replicación incontrolada del virus en el intestino revertirá el virus a una forma virulenta y conducirá a una enfermedad paralítica fatal.
Las vacunas virales vivas atenuadas pueden hacerse más seguras mediante el uso de tecnología de DNA recombinante.
Si bien todavía se utiliza un enfoque empírico de la atenuación, la tecnología del DNA recombinante proporciona formas adicionales de atenuar los virus para su uso como vacunas. En un enfoque, la atenuación de novo de un virus podría lograrse mediante la mutación o eliminación de genes específicos necesarios para la virulencia viral . Este enfoque podría ser útil para desarrollar vacunas vivas contra la influenza. El virus de la influenza puede volver a infectar a la misma persona varias veces porque sufre un cambio antigénico y, por lo tanto, escapa predominantemente a la respuesta inmunitaria original. La débil protección conferida por infecciones previas con un subtipo diferente de influenza se denomina inmunidad heterosubtípica y se observa en adultos pero no en niños. El enfoque actual para la vacunación contra la influenza es usar una vacuna de virus inactivados que se reformula anualmente sobre la base de las cepas predominantes del virus. La vacuna es moderadamente eficaz, reduciendo la mortalidad en personas mayores y la enfermedad en adultos sanos. La vacuna antigripal ideal sería un organismo vivo atenuado que coincidiera con la cepa viral prevalente. Esto podría crearse introduciendo primero una serie de mutaciones atenuantes en el gene que codifica una proteína de polimerasa viral, PB2. El segmento de gene mutado del virus atenuado podría entonces sustituirse por el gene de tipo salvaje en un virus que lleva las variantes de antígeno de hemaglutinina y neuraminidasa relevantes de la cepa epidémica o pandémica actual. Alternativamente, los anticuerpos ampliamente neutralizantes que bloquean el dominio de unión al receptor de la hemaglutinina pueden generarse en humanos y podrían usarse como una vacuna universal. La atención pública se ha dirigido recientemente hacia la posibilidad de una pandemia de gripe causada por la cepa de gripe aviar H5N1. Esta cepa puede transmitirse entre aves y humanos y está asociada con una alta tasa de mortalidad; sin embargo, una pandemia ocurriría solo si pudiera ocurrir la transmisión de persona a persona. Una vacuna viva atenuada se usaría solo si ocurriera una pandemia, porque administrarla de antemano introduciría nuevos genes del virus de la influenza que podrían recombinarse con los virus de la influenza existentes.
En algunos países, las infecciones por poliomielitis están aumentando debido a la propagación de ciertas cepas vacunales del poliovirus, en particular la vacuna oral de tipo 2. Este llamado poliovirus circulante derivado de la vacuna (cVDPV) es causado por mutaciones de reversión en la cepa de la vacuna que mejoran su replicación. Una vez que se produce una mutación de reversión de este tipo en un individuo vacunado, puede propagarse por la vía fecal-oral habitual como ocurre con el poliovirus de tipo salvaje, lo que permite que se propague dentro de las poblaciones no vacunadas. La tecnología de DNA recombinante se está aplicando en este entorno para crear nuevas cepas de vacunas que no pueden sufrir tales mutaciones de reversión. Por ejemplo, la cepa de la vacuna Sabin tipo 2 tenía mutaciones deseables que reducían la estabilidad de una estructura de bucle de tallo de RNA en la región 5 ‘no traducida (5’ UTR), llamada dominio V (domV), que reducía la replicación viral en comparación con la de cepas salvajes de poliomielitis. Sin embargo, fue posible restaurar la estabilidad del bucle de tallo y, por lo tanto, aumentar la replicación viral, con solo una mutación de un solo par de bases. Dichos cambios se denominan mutaciones «porteras», porque aumentan la posibilidad de que la cepa de la vacuna adquiera otras mutaciones que aumenten la virulencia viral. Se ha elaborado una vacuna candidata con una secuencia domV tal que ninguna mutación de nucleótido individual puede mejorar la estabilidad del tallo y el bucle, lo que reduce la posibilidad de que ocurran mutaciones de reversión . Esta vacuna está siendo probada por la Organización Mundial de la Salud en países donde está presente el cVDPV.
Ingeniería Genética de una cepa de vacuna de poliovirus estable que es resistente a la reversión a la neurovirulencia.
El genoma del poliovirus codifica varias proteínas de la cápside (cápside) y varias proteínas no estructurales involucradas en el procesamiento y la replicación de proteínas. La traducción de proteínas del genoma de RNA de cadena positiva del poliovirus se lleva a cabo mediante ribosomas que se inician en un sitio de entrada ribosómico interno, o IRES, formado en parte por un tallo-bucle de RNA llamado dominio V (domV).
Un determinante importante de la atenuación de las vacunas virales vivas Sabin orales de tipo 2 es una mutación, 481G de la poliomielitis salvaje a 481A , en domV de la cepa vacunal. Esta mutación reduce la estabilidad del bucle de tallo, lo que afecta la función de IRES y reduce la virulencia del virus de la vacuna. Sin embargo, en las vacunas Sabin orales de tipo 2 originales, la estabilidad de bucle de tallo puede recuperarse mediante una mutación de un solo nucleótido de nuevo a 481G en domV, lo que aumenta la neurovirulencia de los virus revertidos.
En una vacuna diseñada, S15, el tallo-bucle domV se rediseña para reducir su estabilidad mediante la introducción de muchos cambios alternativos , mientras se mantiene el nucleótido 481G original de la secuencia de polio salvaje. Al distribuir la inestabilidad del bucle de tallo sobre muchos cambios de nucleótidos, ninguna mutación de nucleótido individual puede causar una estabilización completa del bucle de tallo, lo que reduce la posibilidad de reversión de la vacuna a una forma virulenta.
Se pueden desarrollar vacunas contra bacterias o parásitos utilizando bacterias no patógenas o inhabilitadas o parásitos genéticamente atenuados (GAP).
El ejemplo más importante de una vacuna bacteriana atenuada es la vacuna del bacilo Calmette-Guérin (BCG), que es bastante eficaz para proteger contra la tuberculosis diseminada grave en niños, pero no protege contra la tuberculosis pulmonar en adultos. La vacuna BCG actual, que sigue siendo la vacuna más utilizada en el mundo, se obtuvo de un aislado patógeno de Mycobacterium bovis y se pasó en un laboratorio a principios del siglo XX. Desde entonces, han evolucionado varias cepas genéticamente diversas de BCG. El nivel de protección que brinda la vacuna BCG es extremadamente variable, desde ninguna en algunos países, como Malawi, hasta 50% a 80% en el Reino Unido. Teniendo en cuenta que la tuberculosis sigue siendo una de las principales causas de muerte en todo el mundo, existe una necesidad urgente de una nueva vacuna. Dos vacunas de BCG recombinante (rBCG) destinadas a prevenir la infección en personas no expuestas pasaron recientemente los ensayos clínicos de Fase I. Una fué diseñada para sobreexpresar un antígeno inmunodominante de M. tuberculosis, para generar una mayor especificidad hacia el patógeno humano. Una segunda expresa la proteína formadora de poros listeriolisina de Listeria monocytogenes para inducir el paso de antígenos BCG desde los fagosomas al citoplasma y permitir la presentación cruzada en moléculas MHC de clase I, estimulando así las células T citotóxicas específicas de BCG. Se está utilizando un enfoque similar para generar nuevas vacunas contra la malaria. El análisis de diferentes etapas de Plasmodium falciparum, la principal causa de malaria fatal, identificó genes que se expresan selectivamente en esporozoitos dentro de la glándula salival del mosquito, donde primero se vuelven infecciosos para los hepatocitos humanos. La eliminación de dos de estos genes del genoma de P. falciparum hizo que los esporozoitos fueran incapaces de establecer una infección en etapa sanguínea en ratones, pero capaces de inducir una respuesta inmunitaria que protegiera a los ratones de una infección posterior por P. falciparum de tipo salvaje. Esta protección dependía de las células T CD8+ y, en cierta medida, del IFN-γ, lo que indica que la inmunidad mediada por células es importante para la protección contra este parásito . Esto destaca una vez más la importancia de poder generar vacunas que sean capaces de inducir una fuerte inmunidad mediada por células.
Las vacunas conjugadas se basan en el reconocimiento vinculado entre las células T y B.
Muchas bacterias tienen una cápsula externa compuesta de polisacáridos que son específicos de especie y tipo para cepas particulares de la bacteria. Dichas bacterias incluyen Neisseria meningitidis (meningococo), Streptococcus pneumoniae (neumococo) y Haemophilus influenzae. La defensa más eficaz contra estos microorganismos es la opsonización de la cubierta de polisacáridos con anticuerpos. Por lo tanto, el objetivo de la vacunación para estos organismos es obtener anticuerpos contra las cápsulas de polisacáridos de las bacterias. Sin embargo, no pueden fabricarse vacunas acelulares eficaces a partir de un solo constituyente aislado de un microorganismo, porque la generación de una respuesta de anticuerpos eficaz requiere la participación de varios tipos de células, y este hecho ha llevado al desarrollo de vacunas conjugadas .
Las vacunas conjugadas aprovechan el reconocimiento ligado para potenciar las respuestas de las células B contra los antígenos polisacáridos. La vacuna Hib contra Haemophilus influenzae tipo b es un conjugado de polisacárido bacteriano y la proteína toxoide tetánica. La célula B reconoce y se une al polisacárido, internaliza y degrada todo el conjugado y luego muestra péptidos derivados de toxoide en moléculas de MHC de clase II de superficie a las cèlulas T. Luego, las células T auxiliares generadas en respuesta a la vacunación anterior contra el toxoide reconocen el complejo péptido:MHC en la superficie de la célula B, y este reconocimiento por parte del receptor de la célula T envía una señal que conduce a la expresión en la superficie el Ligando CD40 (CD40L) y la producción de citoquinas por la célula T. CD40L en la célula T luego puede acoplarse a CD40 en las células B, y esta interacción produce señales aguas abajo de CD40 . Estos, junto con las señales de los receptores de citoquinas, activan la célula B para producir anticuerpos contra el polisacárido. Este anticuerpo puede entonces proteger contra la infección por H. influenzae tipo b.
Los polisacáridos capsulares se pueden recolectar del medio de cultivo bacteriano y, debido a que son antígenos independientes de las células T , se pueden usar solos como vacunas. Sin embargo, los niños pequeños menores de 2 años no pueden generar buenas respuestas de anticuerpos independientes de las células T y no pueden vacunarse de manera efectiva con vacunas de polisacáridos (PS). Una forma eficaz de superar este problema es conjugar químicamente los polisacáridos bacterianos con proteínas transportadoras . Esta proteína transportadora proporciona péptidos que pueden ser reconocidos por células T específicas de antígeno, convirtiendo así una respuesta independiente de células T en una respuesta de anticuerpos antipolisacáridos dependiente de células T. Usando este enfoque, se han desarrollado varias vacunas conjugadas contra H. influenzae tipo b, una causa importante de infecciones torácicas y meningitis infantiles graves, y contra N. meningitidis serogrupo C, una causa importante de meningitis, y ahora se aplican ampliamente. El éxito de esta última vacuna en el Reino Unido se ilustra con el hecho de, que la incidencia de la meningitis C se ha reducido notablemente en comparación con la meningitis B, contra la cual actualmente no existe vacuna. La meningitis B endémica se debe a diversas cepas del serogrupo B, por lo que una vacuna ideal estaría dirigida al polisacárido capsular del grupo B. Desafortunadamente, el polisacárido del grupo B es idéntico a algunos polisialil polisacáridos en células humanas y es poco inmunogénico debido a la tolerancia de estos autoantígenos. Se han considerado algunas estrategias para modificar químicamente el polisacárido del grupo B para su uso en una vacuna conjugada, pero, en cambio, un enfoque principal en el desarrollo de la vacuna meningocócica del grupo B ha sido la inmunidad directa contra los antígenos no capsulares, que generalmente serán efectivos contra la enfermedad endémica.
Efecto de la vacunación contra Neisseria meningitidis (meningococo) del grupo C en el número de casos de enfermedad meningocócica del grupo B y del grupo C en Inglaterra y Gales.
La infección meningocócica afecta aproximadamente a 5 de cada 100 000 personas al año en el Reino Unido, y los meningococos de los grupos B y C representan casi todos los casos. Antes de la introducción de la vacuna contra la meningitis C, la enfermedad del grupo C era la segunda causa más común de enfermedad meningocócica y representaba alrededor del 40 % de los casos. La enfermedad del grupo C ahora representa menos del 10% de los casos, y la enfermedad del grupo B representa más del 80% de los casos. Después de la introducción de la vacuna, hubo una disminución significativa en el número de casos de enfermedad del grupo C confirmados por laboratorio en todos los grupos de edad. El impacto fuè mayor en los grupos inmunizados, con reducciones de más del 90% en estos grupos. También se ha visto un impacto en los grupos de edad no inmunizados, con una reducción de alrededor del 70%, lo que sugiere que esta vacuna ha tenido un efecto de inmunidad colectiva.
Los adyuvantes mejoran la inmunogenicidad de las vacunas, pero pocos están aprobados para su uso en humanos.
Las vacunas que se basan en péptidos o proteínas purificadas requieren componentes adicionales para imitar cómo las infecciones reales activan la inmunidad. Dichos componentes de una vacuna se conocen como adyuvantes, que se definen como sustancias que mejoran la inmunogenicidad de los antígenos . Por ejemplo, el toxoide tetánico no es inmunogénico en ausencia de adyuvantes, por lo que las vacunas de toxoide tetánico contienen sales inorgánicas de aluminio (alumbre) en forma de geles no cristalinos que se unen polivalentemente al toxoide mediante interacciones iónicas. La toxina de la tos ferina tiene propiedades adyuvantes por derecho propio y, cuando se administra mezclada como toxoide con los toxoides tetánico y diftérico, no solo protege contra la tos ferina sino que también actúa como un adyuvante adicional para los otros dos toxoides. Esta mezcla constituye la vacuna triple DTaP que se administra a los bebés en el primer año de vida.
Adyuvantes utilizados en las vacunas aprobadas por la FDA.
Los adyuvantes no están aprobados individualmente para su uso de la misma manera que los medicamentos convencionales. Más bien, los adyuvantes se prueban en combinación con vacunas específicas y se aprueban para su uso en esa configuración. Los componentes antigénicos y los adyuvantes de una vacuna no están aprobados para su uso por sí solos; se aprueban únicamente en el contexto de la vacuna específica en la que se formulan. En la actualidad, hay relativamente pocos adyuvantes aprobados por la U.S. Food and Drug Administration (FDA) para uso en vacunas humanas comercializadas en Estados Unidos . Alumbre es el nombre común de ciertas sales inorgánicas de aluminio, de las cuales el hidróxido de aluminio y el fosfato de aluminio se utilizan con mayor frecuencia como adyuvantes. El monofosforil lípido A (MPL) se combina con alumbre para su uso en Cervarix, una vacuna contra los isotipos 16 y 18 del virus del papiloma humano, que están asociados con un riesgo de cáncer de cuello uterino, aunque esta vacuna ya no se comercializa en los Estados Unidos. En Europa, además de los adyuvantes de alumbre, una emulsión de aceite (escualeno) en agua llamada MF-59 se usa como adyuvante en una formulación de vacuna contra la influenza y fue aprobada para este uso por la FDA en 2020. El alumbre parece actuar como adyuvante estimulando uno de los mecanismos sensores bacterianos del sistema inmunitario innato, NLRP3, activando así el inflamasoma y las reacciones inflamatorias que son un requisito previo para una respuesta inmunitaria adaptativa eficaz. Varios otros adyuvantes se utilizan ampliamente en forma experimental en animales, pero no están aprobados para su uso en seres humanos. Muchos de estos son constituyentes estériles de bacterias, particularmente de sus paredes celulares. El adyuvante completo de Freund es una emulsión de aceite en agua que contiene micobacterias muertas. El peptidoglicano muramil dipéptido y el glicolípido trehalosa dimicolato (TDM) que se encuentran en las paredes celulares de las micobacterias contienen gran parte de la actividad adyuvante de todo el organismo muerto. Otros adyuvantes bacterianos incluyen Bordetella pertussis muerta, polisacáridos bacterianos, proteínas bacterianas de choque térmico y DNA bacteriano. Muchos de estos adyuvantes provocan una inflamación bastante marcada y no son adecuados para su uso en vacunas para humanos.
Muchos adyuvantes parecen funcionar activando vías sensoriales virales y bacterianas, como las familias de receptores tipo TLR y NOD expresadas por varias células inmunitarias innatas, como las células dendríticas que activan las células T vírgenes . El lipopolisacárido (LPS) agonista de TLR-4 tiene efectos adyuvantes, pero su uso está limitado por su toxicidad. Pequeñas cantidades de LPS inyectado pueden inducir un estado de shock e inflamación sistémica que imita la sepsis Gram-negativa, lo que plantea la cuestión de si su efecto adyuvante puede separarse de sus efectos tóxicos. El monofosforil lípido A, un derivado de LPS y ligando de TLR-4, logra esto en parte al retener los efectos adyuvantes pero está asociado con una toxicidad mucho menor que la de LPS. Tanto los dinucleótidos CpG no metilados, que activan TLR-9, como el imiquimod, un fármaco de molécula pequeña que actúa como agonista de TLR-7, pueden proporcionar actividad adyuvante experimentalmente, pero ninguno está aprobado como adyuvante en vacunas humanas.
La inmunidad protectora puede inducirse mediante vacunación basada en RNA y DNA.
Cuando se usaron plásmidos bacterianos para expresar proteínas in vivo para la terapia génica, se descubrió que algunos estimulaban una respuesta inmunitaria. Más tarde, se descubrió que el DNA que codifica un inmunógeno viral, cuando se inyecta por vía intramuscular en ratones, inducía respuestas de anticuerpos y células T citotóxicas que podrían proteger contra la infección posterior del virus vivo. Esta respuesta no parece dañar el tejido muscular, es segura y eficaz y, debido a que utiliza un solo gene microbiano o un tramo de DNA que codifica conjuntos de péptidos antigénicos, no conlleva el riesgo de una infección activa. Este procedimiento, denominado vacunación con DNA, puede llevarse a cabo de varias formas. En un enfoque, el DNA recubierto en diminutas partículas de metal se administra mediante una «pistola de genes», de modo que las partículas penetren en la piel y, potencialmente, en algún músculo subyacente, pero también son posibles otros enfoques, como la electroporación. Debido a la estabilidad del DNA, la vacunación con DNA es adecuada para la inmunización masiva. Sin embargo, un problema con las vacunas basadas en DNA es que son comparativamente débiles. La mezcla de plásmidos que codifican citocinas como IL-12, IL-23 o GM-CSF hace que la inmunización con genes que codifican antígenos protectores sea mucho más eficaz. En la vacunación con DNA, el antígeno es producido por células que se transfectan directamente, como la piel o el músculo, pero la activación de las células T CD8+ requiere la presentación cruzada del antígeno por parte de las células dendríticas. Los enfoques actuales están identificando la mejor manera de transfectar el DNA en estas poblaciones de células dendríticas. Las vacunas de DNA se están probando en ensayos en humanos para la malaria, la influenza, la infección por VIH y el cáncer de mama.
Se están desarrollando vacunas basadas en RNA para COVID-19. Hasta 2020 no había vacunas aprobadas basadas en mRNA. La pandemia de COVID-19 y la urgencia de una vacuna han llevado al diseño y las pruebas clínicas de al menos dos vacunas basadas en RNA dirigidas contra la proteína de espiga viral SARS-CoV-2. En algunas configuraciones, el mRNA producido in vitro se encapsula en un transportador basado en lípidos y se inyecta por vía intramuscular. La fusión del transportador de lípidos con las células musculares libera el mRNA en el citoplasma de las células, donde dirige la traducción de la proteína espiga, lo que induce una respuesta inmunitaria y da como resultado una respuesta de anticuerpos contra la proteína espiga. Un enfoque relacionado con el diseño de vacunas implica vacunas basadas en RNA. Al igual que con las vacunas basadas en DNA, la idea de usar RNA para expresar los antígenos en una vacuna no es nueva y data de al menos 20 años.
La CIENCIA detrás de la tecnología de vacunas basadas en RNA
Por primera vez en la historia de la humanidad, el programa de regulación genética de personas sanas ha sido manipulado a gran escala.
A pesar de todo lo que nos dijeron, las inyecciones de COVID-19 basadas en RNA se fabricaron con RNA modificado, no con RNA mensajero (mRNA).
El RNA modificado (modRNA) plantea riesgos sustanciales para nuestra salud.
Estos riesgos provienen no solo de las inyecciones y refuerzos de COVID-19 sino, a menos que hablemos ahora, también de todas las futuras vacunas basadas en RNA.
MRNA y modRNA no son lo mismo
Los dos, mRNA y modRNA, son completamente diferentes .
El mRNA se produce de forma natural, vive en nuestras células durante un breve período de tiempo y es relativamente frágil. Es un tipo específico de RNA que lleva instrucciones o «mensajes» de nuestros genes para ayudar a producir proteínas, los componentes básicos de nuestras células. Se produce constantemente como parte de los procesos celulares normales. Una vez que el mRNA entrega los mensajes, su trabajo ha terminado y se descompone dentro de la célula en el cuerpo.
Cuando el RNA de otra fuente ingresa a nuestras células, por ejemplo, el RNA del virus, estas células pueden generar proteínas virales.
Nos han dicho que las inyecciones de vacunas COVID-19 se hacen con mRNA. Sin embargo, una vacuna que utilice mRNA “natural” no duraría lo suficiente como para iniciar una respuesta inmunitaria antes de ser destruida por nuestro sistema inmunitario.
Para hacer que el mRNA fuera útil para la medicina de rutina, los científicos tuvieron que modificar artificialmente el mRNA para aumentar tanto su eficiencia como su vida útil. El resultado: modRNA.
modRNA ha sido optimizado para una larga vida y máxima traducción. Mientras que el mRNA exhibe un patrón de expresión específico de la célula, el modRNA puede invadir casi todos los tipos de células del cuerpo.
¿Cómo llegamos aquí?
En 1961, el anuncio del descubrimiento del mRNA se produjo “en un clímax de entusiasmo científico”. Hubo «avistamientos» anteriores de este intermediario de RNA de corta duración pero esencial, todo lo cual condujo a una comprensión de cómo los genes producían mRNA y su papel en la producción de proteínas.
En pocas palabras: el mRNA lleva instrucciones genéticas desde el DNA (gene) de la célula hasta los ribosomas, que usan estas instrucciones para ensamblar una proteína específica.
No pasó mucho tiempo antes de que los científicos experimentaran cómo usar el mRNA para ayudar al cuerpo a curarse a sí mismo. En 1990, los investigadores inyectaron mRNA natural (sin modificar) en el músculo esquelético de un ratón; el ratón produjo una proteína que nunca produciría naturalmente. Posteriormente, los científicos observaron que la transferencia de mRNA natural era ineficiente. Aunque funcionó en principio, se descompuso rápidamente y no pudo usarse de manera efectiva para fines de tratamiento.
Esta observación abrió la puerta a la modificación sintética o artificial del mRNA. El enfoque original de esta investigación era reprogramar y destruir las células cancerosas, el único objetivo del modRNA antes de la pandemia de COVID-19.
Mod RNA ¿Cómo se modifica el RNA?
En pocas palabras, uno de los cuatro compuestos en el RNA se modifica (por ejemplo, el nucleósido natural uridina se modifica para producir metil-pseudouridina sintética/artificial). El modRNA es entonces:
Más estable (dura más tiempo en el cuerpo).
Menos inmunogénico (provoca una estimulación reducida del sistema inmunitario innato).
Más eficiente (modRNA produce más proteína que la misma cantidad de mRNA).
El modRNA se crea en un laboratorio.
La aplicación terapéutica de modRNA en humanos presenta desafíos y peligros.
De manera alarmante, modRNA contiene una secuencia de genes virales. Al ingresar a una célula, el modRNA toma el control de la maquinaria celular y la reprograma para producir una proteína viral, por ejemplo, proteína de Espiga (Spike) del SARSCoV-2.
Quizás lo más sorprendente es que, al crear las vacunas y los refuerzos contra el COVID-19, los científicos ya sabían que la entrega dirigida de modRNA era imposible. El modRNA no puede dirigirse a células específicas. Como tal, ataca células perfectamente sanas, incluso más allá de las barreras naturales como la barrera hematoencefálica.
La producción continua de una proteína viral artificial roba energía a la célula, interrumpe su metabolismo y hace que la célula ya no pueda realizar su tarea vital para el organismo en su conjunto.
Lo que es peor, con las proteínas del virus generadas en ellas, esas células son posteriormente destruidas por nuestro sistema inmunológico ( ver esto en detalle aquí :https://eju.tv/2023/07/hasta-el-07-04-2023-esto-es-indiscutible-con-respecto-a-las-vacunas-basadas-en-plataformas-de-mrna/; https://eju.tv/2023/07/long-covid-y-las-reacciones-secundarias-serias-a-las-vacunas-basadas-en-mrnavsitv-son-principalmente-una-vasculitis-trombotica-inducida-por-la-proteina-spike/
La investigación revela el pobre perfil de seguridad de modRNA
Los primeros estudios preclínicos generaron optimismo sobre las ventajas de las inyecciones basadas en RNA. Sin embargo, la capacidad de inducir una respuesta inmunitaria fue menos eficaz en los seres humanos de lo previsto en base a los experimentos con animales.
Una revisión de 2018 publicada en Nature informó que «ensayos recientes en humanos han demostrado reacciones sistémicas o en el lugar de la inyección moderadas y, en casos raros, graves para diferentes plataformas de mRNA».
Por lo tanto, el enfoque cambió a modRNA.
El modRNA inyectado puede provocar una trombosis seguida de un accidente cerebrovascular, un infarto de miocardio, una embolia pulmonar o cerebral, ,miocarditis, pericarditis,neuropatías centrales y periféricas ; ya que puede promover la formación de coágulos de sangre dentro de los vasos sanguíneos y la inflamación de estos (vasculitis) (https://eju.tv/2023/07/long-covid-y-las-reacciones-secundarias-serias-a-las-vacunas-basadas-en-mrnavsitv-son-principalmente-una-vasculitis-trombotica-inducida-por-la-proteina-spike/).
Al estudiar las bases de datos de acceso abierto, incluidas las de los Estados Unidos, Europa y el Reino Unido, sobre los efectos adversos de la vacuna COVID-19, se puede ver que estos riesgos se han convertido en efectos secundarios de la vida real para las personas que recibieron las inyecciones de COVID-19 ( https://eju.tv/2023/07/long-covid-y-las-reacciones-secundarias-serias-a-las-vacunas-basadas-en-mrnavsitv-son-principalmente-una-vasculitis-trombotica-inducida-por-la-proteina-spike/)
Informe previamente confidencial sobre muertes relacionadas con vacunas COVID-19 basadas en ModRNA
En junio de 2023, en respuesta a una solicitud de la Ley de Libertad de Información, algunos de estos efectos adversos se hicieron públicos cuando se publicaron informes previamente confidenciales de BioNTech a la Agencia Europea de Medicamentos (EMA). Los informes incluyeron datos recopilados durante un período de seis meses desde diciembre de 2021 hasta junio de 2022 y datos acumulados a partir de diciembre de 2020 (pdf).
Los datos revelaron 3.280 muertes entre un grupo de 508.351 personas que recibieron la vacuna durante un período combinado que incluyó ensayos clínicos y posteriores a la comercialización. Estas muertes y decenas de miles de eventos adversos graves ocurrieron durante un período en el que los fabricantes de vacunas insistieron en que las inyecciones basadas en modRNA eran seguras.Las muertes súbitas por arritmias y miocarditis por daño microvascular continúan reportándose en todo el mundo a diario, sobretodo en jóvenes,adultos jóvenes y deportistas profesionales.
No tiene sentido que cualquier célula de nuestro cuerpo esté programada para producir la mayor cantidad posible de proteína viral (e.g espiga/spike) durante el mayor tiempo posible. Esto es muy contrario a la infección viral natural y resultará en una hiperactivación del sistema inmunológico con consecuencias serias ( ver este tema en detalle aquí :https://eju.tv/2023/07/long-covid-y-las-reacciones-secundarias-serias-a-las-vacunas-basadas-en-mrnavsitv-son-principalmente-una-vasculitis-trombotica-inducida-por-la-proteina-spike/).
Por todo lo anterior ,obligar a personas perfectamente sanas a tomar una inyección de modRNA basada en genes, que se vende como vacuna, es poco ético y peligroso.
Hasta el momento de escribir este artículo esto es indiscutible con respecto a las vacunas basadas en plataformas de mRNA:
- Después de la inyección, se propagan en muchos tejidos y la proteína codificada en la construcción de mRNA se expresa en muchas células en diferentes tejidos y órganos.
- Las células que producen la proteína codificada por la construcción de mRNA pueden expresar los productos extraños durante tiempos más largos de lo que se pensó inicialmente (hasta ahora se documentaron meses y un año).
- No se puede predecir ni controlar la expresión generalizada de la proteína extraña codificada ni la duración de la expresión en los diversos órganos y tejidos.
- Como cualquier proteína/antígeno extraña expresada en las células, desencadena una respuesta inmune mediada por anticuerpos y linfocitos T que destruyen el antígeno extraño y las células que lo producen.
- La respuesta inmunitaria específica contra la proteína extraña durará mientras haya células en los tejidos y órganos que la produzcan; cuanto más tiempo esté presente el antígeno extraño, más durará la inflamación mediada por el sistema inmunitario, lo que provocará un daño crónico de los tejidos y órganos que contienen células que producen la proteína extraña codificada por la construcción de mRNA.
- El uso de refuerzos con la vacuna basada en ModRNA inducirá respuestas inmunitarias más fuertes y rápidas con una destrucción y daño aún mayor de tejidos y órganos.
- Las plataformas de vacunas mRNA no se pueden utilizar en humanos hasta que la expresión del antígeno/ proteína extraña y la duración de su producción por las diferentes células del cuerpo se puedan determinar por completo y controlar de forma segura.
La vía de vacunación es un determinante importante del éxito.
La vacunación ideal induce la defensa del huésped en el punto de entrada del agente infeccioso. Por lo tanto, la estimulación de la inmunidad de las mucosas es un objetivo importante para la vacunación contra los muchos organismos que entran a través de las superficies de las mucosas. Aún así, la mayoría de las vacunas se administran mediante inyección, aunque esta vía tiene varias desventajas. Las inyecciones son dolorosas e impopulares, reducen la aceptación de la vacuna, y son costosas, requieren agujas, jeringas y un inyector capacitado. La vacunación masiva por inyección es laboriosa. También existe el inconveniente inmunológico de que la inyección puede no ser la forma más eficaz de estimular una respuesta inmunitaria adecuada porque no imita la vía habitual de entrada de la mayoría de los patógenos contra los que se dirige la vacunación. Muchos patógenos importantes infectan las superficies mucosas o ingresan al cuerpo a través de las superficies mucosas. Los ejemplos incluyen microorganismos respiratorios como B. pertussis, rinovirus y virus de la influenza, así como microorganismos entéricos como Vibrio cholerae, Salmonella enterica serovar Typhi, Escherichia coli enteropatógena y Shigella. Asimismo, la infección por Salmonella estimula una potente respuesta inmunitaria en la mucosa intestinal y sistémica.
La vacuna viva atenuada contra el virus de la influenza administrada por vía intranasal induce anticuerpos IgA, que son más efectivos que los anticuerpos sistémicos (IgM,IgG)en el control de la infección del tracto respiratorio superior. Sin embargo, los anticuerpos sistémicos inducidos por inyección son efectivos para controlar la enfermedad del tracto respiratorio inferior, que es responsable de la morbilidad y mortalidad severas debidas a esta enfermedad. Por lo tanto, un objetivo realista de cualquier vacuna contra la influenza pandémica es prevenir la enfermedad de las vías respiratorias inferiores, pero aceptar el hecho de que es posible que no se pueda prevenir una enfermedad leve. El poder de la vacunación de las mucosas se ilustra con la eficacia de las vacunas contra la poliomielitis de virus vivos atenuados. La vacuna antipoliomielítica oral Sabin consta de tres cepas de poliovirus atenuadas que son altamente inmunogénicas. Estas cepas de vacunas pueden transmitirse de un individuo a otro por vía fecal-oral por contaminación de piscinas públicas u otras fallas en la higiene, al igual que se transmite el poliovirus.
La vacunación contra Bordetella pertussis ilustra la importancia de la seguridad percibida de una vacuna. La percepción pública de la seguridad de una vacuna puede influir en su eventual eficacia. La historia de la vacunación contra la bacteria que causa la tos ferina, Bordetella pertussis, ilustra no solo los desafíos de desarrollar una vacuna eficaz, sino también el atractivo público de las vacunas conjugadas acelulares sobre los organismos vivos atenuados.
A principios del siglo XX, la tos ferina mataba a alrededor del 0,5 % de los niños estadounidenses menores de 5 años. A principios de la década de 1930, un ensayo de una vacuna de células bacterianas enteras muertas en las Islas Feroe proporcionó evidencia de un efecto protector. En los Estados Unidos, el uso sistemático de una vacuna contra la tos ferina de células enteras en combinación con toxoides diftérico y tetánico (la vacuna DTaP) durante la década de 1940 resultó en una disminución en la tasa de infección anual de 200 a menos de 2 casos por cada 100 000 habitantes . La primera vacunación con DTaP generalmente se administró a la edad de 3 meses. La vacuna contra la tos ferina de células enteras causa efectos secundarios, por lo general, enrojecimiento, dolor e hinchazón en el lugar de la inyección; con menos frecuencia, la vacunación va seguida de fiebre alta y llanto persistente. En muy raras ocasiones, se producen ataques y somnolencia temporal o un estado flácido que no responde. Durante la década de 1970, se desarrolló una preocupación generalizada después de varias observaciones anecdóticas de que la encefalitis que conduce a un daño cerebral irreversible podría muy raramente seguir a la vacunación contra la tos ferina. En Japón, en 1972, alrededor del 85% de los niños recibieron la vacuna contra la tos ferina y se informaron menos de 300 casos de tos ferina y ninguna muerte. Sin embargo, como resultado de dos muertes después de la vacunación en Japón en 1975, el uso de DTaP se suspendió temporalmente y luego se reintrodujo con la primera vacunación a los 2 años de edad en lugar de a los 3 meses. En 1979 hubo alrededor de 13.000 casos de tos ferina y 41 muertes. La posibilidad de que la vacuna contra la tos ferina muy raramente cause daño cerebral grave se ha estudiado ampliamente, y el consenso de los expertos es que la vacuna contra la tos ferina no es una causa principal de lesión cerebral. No hay duda de que hay mayor morbilidad por tos ferina que por la vacuna. La percepción de que la vacunación contra la tos ferina de células enteras podría ser insegura proporcionó un poderoso incentivo para desarrollar vacunas contra la tos ferina más seguras. La respuesta inmunitaria natural a la infección por B. pertussis indujo anticuerpos contra cuatro componentes de la bacteria: la toxina de la tos ferina, la hemaglutinina filamentosa, la pertactina y los antígenos fimbriales. La inmunización de ratones con estos antígenos en forma purificada los protegió contra la exposición a la tos ferina. Esto ha llevado al desarrollo de vacunas contra la tos ferina acelulares, que contienen toxoide de tos ferina purificado; es decir, toxina inactivada por tratamiento químico, por ejemplo con peróxido de hidrógeno o formaldehído, o más recientemente por ingeniería genética de la toxina. Algunas vacunas contra la tos ferina también contienen hemaglutinina filamentosa, pertactina y/o antígenos fimbriales, ya sea solos o en cualquier combinación de los tres. La evidencia actual muestra que estas vacunas son probablemente tan efectivas como la vacuna contra la tos ferina de células enteras, aunque carecen de sus efectos secundarios menores comunes. Sin embargo, la vacuna acelular es más costosa, lo que restringe su uso en los países más pobres, y existe un interés continuo y un trabajo actual para mejorar las nuevas vacunas contra la tos ferina con virus vivos atenuados. La historia de la vacunación contra la tos ferina ilustra que, ante todo, las vacunas deben ser extremadamente seguras y libres de efectos secundarios; segundo, el público y la profesión médica deben percibir que la vacuna es segura; y tercero, un estudio cuidadoso de la naturaleza de la respuesta inmune protectora puede conducir a vacunas acelulares que son tan efectivas como las vacunas de células enteras pero también más seguras. Aún así, las preocupaciones del público sobre la vacunación siguen siendo altas. Los temores injustificados de un vínculo entre la vacuna MMR combinada con virus vivos atenuados y el autismo hicieron que la aceptación de la vacuna MMR en Inglaterra cayera de un máximo del 92 % de los niños en 1995–1996 al 84 % en 2001–2002. Pequeños brotes agrupados de sarampión y paperas en Londres desde 2002 ilustran la importancia de mantener una alta aceptación de la vacuna para mantener la inmunidad colectiva.
Las vacunas basadas en péptidos pueden generar inmunidad protectora, pero requieren adyuvantes y deben dirigirse a las células y al compartimento celular apropiados para que sean eficaces.
Otra estrategia de vacuna se basa en la identificación de los epítopos de péptidos de células T que estimulan la inmunidad protectora. Éstos pueden identificarse analizando péptidos superpuestos de proteínas inmunogénicas para determinar su capacidad para estimular la inmunidad protectora o prediciendo epítopos peptídicos candidatos sobre la base de la secuencia del genoma del patógeno. Este último enfoque se ha aplicado a la malaria mediante el uso de la secuencia completa del genoma de Plasmodium falciparum. El punto de partida fue la asociación entre la molécula HLA-B53 del MHC de clase I humano y la resistencia a la malaria cerebral, una complicación relativamente infrecuente, pero generalmente mortal, de la infección por P. falciparum. Se pensó que HLA-B53 podría proteger contra la malaria cerebral porque podría presentar péptidos que son particularmente buenos para activar los linfocitos T citotóxicos vírgenes. Los péptidos eluidos de HLA-B53 frecuentemente contienen una prolina como el segundo de sus nueve aminoácidos. Sobre la base de esta información, el análisis genético inverso identificó péptidos protectores candidatos de cuatro proteínas de P. falciparum expresadas en la fase temprana de la infección de hepatocitos, una fase importante de la infección a la que apuntar en una respuesta inmunitaria eficaz. Se ha demostrado que uno de los péptidos candidatos, del antígeno 1 en estadio hepático, es reconocido por las células T citotóxicas cuando se une a HLA-B53 y puede ser un péptido útil para su uso en la vacunación. Las vacunas basadas en péptidos tienen varios inconvenientes. En primer lugar, es posible que un péptido particular no se una a todas las moléculas del MHC presentes en la población. Debido a que los humanos son altamente polimórficos en el MHC, se necesitaría un gran panel de péptidos protectores para cubrir a la mayoría de los individuos. En segundo lugar, puede ocurrir algún intercambio directo de péptidos cortos en moléculas MHC sin procesamiento fisiológico de antígenos. La carga de péptidos antigénicos en moléculas MHC en células distintas de las células dendríticas puede no estimular la inmunidad y, en cambio, puede inducir tolerancia. En tercer lugar, las proteínas y los péptidos exógenos administrados por una vacuna sintética se procesan de manera eficiente para su presentación mediante moléculas MHC de clase II, pero requieren una «presentación cruzada» en tipos específicos de células dendríticas para cargarse en moléculas MHC de clase I . Puede ser necesario dirigir las vacunas basadas en péptidos a las células dendríticas de presentación cruzada para mejorar la eficacia de la vacuna. Las vacunas recientes basadas en péptidos ya se han mostrado prometedoras en ensayos clínicos en humanos. Las personas con neoplasia intraepitelial vulvar establecida, una forma temprana de cáncer vulvar causado por el virus del papiloma humano (VPH), fueron tratadas con una vacuna que constaba de péptidos largos que cubrían la longitud total de dos oncoproteínas del VPH-16 (E6 y E7) y se administraron en una emulsión de aceite en agua como adyuvante. Mediante el uso de péptidos muy largos, de alrededor de 100 aminoácidos de longitud, se pueden administrar múltiples epítopos peptídicos candidatos que también pueden ser presentados por diferentes alelos del MHC. Estos péptidos parecen ser demasiado largos para el intercambio directo con péptidos en las superficies celulares y requieren procesamiento por parte de las células dendríticas para poder cargarse en moléculas MHC de clase I. Esta vacuna indujo una remisión clínica completa en una cuarta parte de los receptores, y aproximadamente la mitad de los pacientes tratados mostraron respuestas clínicas significativas que se correlacionaron con evidencia in vitro de una mayor inmunidad mediada por células.
La vacunación pueden ser útiles para controlar las infecciones crónicas existentes.
Hay muchas enfermedades crónicas en las que la infección persiste debido a una falla del sistema inmunitario para eliminar la enfermedad. Estas infecciones se pueden dividir en dos grupos: aquellas en las que existe una respuesta inmunitaria evidente que no logra eliminar el organismo, y aquellas que parecen ser invisibles para el sistema inmunitario y provocan una respuesta inmunitaria apenas detectable. En la primera categoría, la respuesta inmunitaria suele ser en parte responsable de los efectos patógenos. La infección por el helminto Schistosoma mansoni se asocia con una poderosa respuesta de tipo TH2, caracterizada por altos niveles de IgE, eosinofilia tisular y circulante, y una respuesta fibrótica dañina a los huevos de esquistosoma en el hígado, lo que lleva a la fibrosis hepática.
Otros parásitos comunes, como las especies de Plasmodium y Leishmania, causan daño porque no son eliminados de manera efectiva por la respuesta inmune. Los agentes micobacterianos de la tuberculosis y la lepra provocan una infección intracelular persistente; una respuesta TH1 ayuda a contener estas infecciones, pero también provoca la formación de granulomas y necrosis tisular .
Entre los virus, las infecciones por hepatitis B y hepatitis C suelen ir seguidas de una carga viral persistente y daño hepático, lo que finalmente resulta en la muerte por hepatitis o por carcinoma hepatocelular. La infección por VIH, también persiste a pesar de una respuesta inmunitaria en curso.
En la segunda categoría de infección crónica, que es predominantemente viral, la respuesta inmunitaria no logra eliminar la infección debido a la relativa invisibilidad del agente infeccioso para el sistema inmunitario. Un buen ejemplo es el virus del herpes simple tipo 2, que se transmite por vía venérea, se vuelve latente en el tejido nervioso y causa herpes genital, que con frecuencia es recurrente. La invisibilidad de este virus parece ser causada por una proteína viral, ICP-47, que se une al complejo TAP e inhibe el transporte de péptidos hacia el retículo endoplásmico en las células infectadas. Por lo tanto, los péptidos virales no son presentados al sistema inmunitario por moléculas MHC de clase I. Un ejemplo similar en esta categoría de infección crónica son las verrugas genitales, causadas por ciertos virus del papiloma que provocan una respuesta inmunitaria muy pequeña, en particular una respuesta mediada por células T. Como se mencionó anteriormente, los resultados de un ensayo clínico reciente mostraron que el uso de vacunas de péptido largo contra el VPH-16 fue efectivo para aumentar la fuerza de las respuestas inmunitarias mediadas por células a los antígenos virales y para reducir o eliminar las lesiones precancerosas asociadas con la infección por VPH. Estos resultados sugieren que las vacunas que mejoran las respuestas mediadas por células T a otros patógenos pueden ser igualmente efectivas.
Ronald Palacios Castrillo, M.D.,PhD.
Fuente: Eju.tv