La vacuna de bajo costo que podría frenar la pandemia

Una nueva vacuna contra el Covid-19 que está entrando en ensayos clínicos en Brasil, México, Tailandia y Vietnam podría cambiar la forma en que el mundo combate la pandemia de coronavirus.

La vacuna, llamada NVD-HXP-S, es la primera en ensayos clínicos que utiliza un nuevo diseño molecular que, según se prevé, podría crear anticuerpos más potentes que la actual generación de vacunas. Y podría ser mucho más fácil de fabricar.

Las vacunas actuales de empresas como Pfizer o Johnson & Johnson deben producirse en plantas especializadas con componentes difíciles de adquirir. En cambio, la nueva vacuna puede producirse en forma masiva en huevos de gallina, los mismos huevos que producen miles de millones de vacunas contra la gripe cada año en fábricas de todo el mundo.

Si la NVD-HXP-S resulta ser segura y eficaz, los fabricantes de vacunas contra la gripe podrían producir más de mil millones de dosis por año. Los países de ingresos bajos y medios que actualmente tienen dificultades para obtener vacunas podrían elaborar ellos mismos la NVD-HXP-S o comprarla a bajo costo a sus vecinos.

Sin embargo, primero hay que demostrar que la NVD-HXP-S realmente funciona en los seres humanos. La primera fase de ensayos clínicos concluirá en julio y la fase final llevará varios meses más. Pero los experimentos con animales vacunados permiten abrigar esperanzas respecto de las perspectivas de la vacuna.

"Es un gol en cuanto a protección", dijo Bruce Innes, del Centro PATH para la Innovación y el Acceso a las Vacunas, que coordina el desarrollo de la NVD-HXP-S. "Creo que es una vacuna de primer nivel".

Las vacunas funcionan familiarizando al sistema inmunitario con un virus lo suficiente como para inducir una defensa contra él. Algunas vacunas contienen virus enteros inactivados; otras contienen sólo una proteína del virus. Otras contienen instrucciones genéticas que nuestras células pueden utilizar para fabricar la proteína viral.

Una vez expuesto a un virus, o a parte de él, el sistema inmunitario puede aprender a fabricar anticuerpos que lo ataquen. Las células inmunitarias también pueden aprender a reconocer las células infectadas y destruirlas.

En el caso del coronavirus, el mejor objetivo para el sistema inmunitario es la proteína que recubre su superficie como una corona. La proteína, conocida como spike o espícula, se adhiere a las células y permite que el virus se fusione con ellas.

Pero inyectar las proteínas espiculares del coronavirus en las personas no es la mejor manera de vacunarlas. Esto se debe a que las proteínas espiculares a veces adoptan una forma equivocada e inducen al sistema inmunitario a producir los anticuerpos equivocados.

Los orígenes

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Esta idea surgió mucho antes de la pandemia de Covid-19. En 2015, apareció otro coronavirus que causó una forma mortal de neumonía llamada síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS). Jason McLellan, biólogo estructural entonces en la Escuela de Medicina Geisel de Dartmouth, y sus colegas se propusieron fabricar una vacuna contra él.

Querían utilizar como blanco la proteína espicular. Pero tuvieron que tener en cuenta que la proteína espicular cambia de forma. Cuando la proteína se prepara para fusionarse con una célula, pasa de tener una forma de tulipán a algo más parecido a una jabalina.

Los científicos llaman a estas dos estructuras formas de prefusión y postfusión de la espícula. Los anticuerpos contra la forma de prefusión son muy eficaces contra el coronavirus, pero los anticuerpos de postfusión no lo detienen.

McLellan y sus colegas utilizaron técnicas estándar para fabricar una vacuna contra el MERS, pero acabaron con un montón de espículas de postfusión, inservibles para sus fines.

Después descubrieron una forma de mantener la proteína encerrada en la forma de prefusión similar a la de un tulipán. Todo lo que tuvieron que hacer fue cambiar dos de los más de 1.000 elementos constitutivos de la proteína por un compuesto llamado prolina.

La espícula resultante -llamada 2P, por las dos nuevas moléculas de prolina que contenía- tenía muchas más probabilidades de adoptar la forma de tulipán deseada. Los investigadores inyectaron las espículas 2P en ratones y descubrieron que los animales podían combatir fácilmente las infecciones con el coronavirus del MERS.

El equipo registró la patente de su espícula modificada, pero el mundo hizo poco caso del invento. El MERS, aunque es mortal, no es muy contagioso y resultó ser una amenaza relativamente menor; menos de mil personas han muerto de MERS desde que surgió en seres humanos.

La espícula 2P, recargada

Cuando a fines de 2019 apareció un nuevo coronavirus, el SARS-CoV-2, que empezó a asolar al mundo. McLellan y sus colegas entraron nuevamente en acción, diseñando una espícula 2P exclusiva del Covid.

En cuestión de días, Moderna utilizó esa información para diseñar una vacuna contra el Covid-19; contenía una molécula genética llamada ARN con las instrucciones para fabricar la espícula 2P.

Otras empresas no tardaron en seguir su ejemplo, adoptaron las espículas 2P para sus propios diseños de vacunas e iniciaron los ensayos clínicos. Las tres vacunas autorizadas hasta ahora en Estados Unidos –las de Johnson & Johnson, Moderna y Pfizer-BioNTech- utilizan la espícula 2P.

Otros fabricantes de vacunas también la están utilizando. Novavax ha obtenido buenos resultados con la espícula 2P en los ensayos clínicos y se prevé que solicitará a la Administración de Alimentos y Fármacos la autorización de uso de emergencia en las próximas semanas. Sanofi también está probando una vacuna con la espícula 2P y espera terminar los ensayos clínicos a fin de año.

Huevos de gallina

La primera tanda de vacunas autorizadas contra el Covid-19 requiere componentes especializados y costosos de fabricar. La vacuna basada en ARN de Moderna, por ejemplo, necesita elementos constitutivos genéticos llamados nucleótidos, así como un ácido graso hecho a medida para construir una burbuja a su alrededor. Estos ingredientes deben ensamblarse dentro de las vacunas en fábricas construidas a tal efecto.

La forma en que se fabrican las vacunas contra la gripe marca un gran contraste. Muchos países tienen enormes plantas para elaborar vacunas baratas contra la gripe, con virus de la gripe inyectados en huevos de gallina. Los huevos producen una gran cantidad de nuevas copias de los virus. Luego, los trabajadores de la fábrica extraen los virus, los debilitan o los matan y los introducen en las vacunas.

El equipo de PATH se preguntó si los científicos podían fabricar una vacuna contra el Covid-19 que pudiera cultivarse de forma barata en huevos de gallina. De ese modo, las mismas fábricas que elaboran las vacunas contra la gripe podrían producir también las vacunas contra el coronavirus.