Coronavirus diseñados genéticamente: Una posible vacuna

La vacuna del coronavirus podría llegar de la mano de la ingeniería genética y el nuevo Real Decreto da vía libre para experimentar con ella.

Imagen de microoscopía electrónica del SARS-CoV-2 (Hecha en el Rocky Mountain Laboratories)
Imagen de microoscopía electrónica del SARS-CoV-2 (Hecha en el Rocky Mountain Laboratories)NIAID (nombre del dueño)Dominio Público
Este artículo fue publicado el 21 de marzo de 2020. Teniendo en cuenta la velocidad a la que cambian los datos y los modelos predictivos empleados es probable que la información del siguiente documento ya esté desactualizada. Recomendamos buscar una fuente más reciente y leer el presente artículo teniendo en cuenta este inevitable desfase.

Las noticias sobre el coronavirus SARS-CoV-2 se suceden a una velocidad vertiginosa y la información de un día se enmaraña con la del anterior. Es difícil seguir la pista a los avances, máxime cuando, en cuestión de una semana, la mayor parte de los datos que manejamos estarán desfasados. Puede parecer un escenario desesperante en el que, como escribió Lewis Carroll: “para quedarte donde estás tienes que correr lo más rápido que puedas, y si quieres ir a otro sitio, deberás correr, por lo menos, dos veces más rápido.”

No obstante, así es el día a día de la mayoría de los científicos, que, para no quedar desfasados, necesitan estudiar las decenas de artículos de su disciplina que se publican cada mes. A través de los titulares acompañamos a miles de científicos que se enfrentan a un problema nuevo y sin explorar. Hace poco ni siquiera conocíamos la existencia del SARS-CoV-2 y en tan solo tres meses ya contamos con montañas de datos sobre él. Científicos de todo el mundo se han unido en una empresa común, una cuenta contrarreloj para conocer al enemigo y así, poder construir el arma que nos proteja de él.

Antes de las vacunas

Durante estos meses muchos centros de investigación de todo el mundo han decidido emprender la búsqueda de una vacuna. Un medicamento que nos haga inmunes al SARS-CoV-2. Cuando nuestro sistema inmunitario se enfrenta por primera vez a un invasor, sea virus, bacteria, hongo o parásito, no “sabe” cómo atacarle, así que toma medidas genéricas, pero poco eficaces, como si fuera a ciegas. Sin embargo, a medida que luchan las células de la inmunidad innata, como los macrófagos, van tomando fragmentos del enemigo y los exhiben en su superficie, como si fueran trofeos. No se trata de un ritual macabro, sino del primer paso para desarrollar una respuesta inmunitaria mucho más poderosa. Otras células diferentes, como los linfocitos “analizarán” los desmembrados fragmentos del enemigo y gracias a ello, elaborarán anticuerpos capaces de reconocer al invasor y así atacarle.

Diagrama de la hematopoyesis humana donde se muestra el desarrollo de las distintas líneas celulares hasta producir las células sanguíneas, entre ellas las del sistema inmunitario.
Diagrama de la hematopoyesis humana donde se muestra el desarrollo de las distintas líneas celulares hasta producir las células sanguíneas, entre ellas las del sistema inmunitario.Jmarchn (nombre del dueño)Creative Commons

Las descendientes de estas células de la inmunidad adquirida mantendrán su nueva habilidad, y si volvieran a detectar al mismo enemigo, lo reconocerían de inmediato, desencadenando una respuesta inmunitaria mucho más potente y eficaz que la primera vez. Este es el motivo por el que algunas enfermedades, como el sarampión, solo las pasamos una vez. Y, si bien es cierto que existen virus contra los que somos incapaces de desarrollar una respuesta inmunitaria específica, los de la familia coronavirus no se han comportado así en otras ocasiones y nada nos hace pensar que el SARS-CoV-2 sea una excepción. Los casos de pacientes del COVID-19 que vuelven a dar positivo tras ser dados de alta pueden justificarse por impresiones en la prueba diagnostica (falsos negativos) o entenderse como casos excepcionales donde un fallo puntual del sistema inmunitario no consigue desarrollar la inmunidad. Otra explicación sería que el virus hubiera mutado en una cepa suficientemente distinta como para que los linfocitos ya no pudieran reconocerle, pero el coronavirus muta menos que otros virus ARN, como la gripe, por ejemplo y no se espera (ni se ha detectado) una producción tan acelerada de cepas.

Vacunas hay más de una

Lo que las vacunas intentan es simular este proceso de inmunización natural, exponiéndote a los virus o bacterias contra los que queremos generar inmunidad. Sin embargo, no es tan fácil como parece. Para evitar que la vacuna pueda ser la causante de una infección, los patógenos que contenga tienen que estar muertos o en “baja forma”. Las vacunas inactivadas, por ejemplo, neutralizan a los virus, haciendo imposible que se desarrolle la enfermedad. Por eso la vacuna de la gripe no puede producir gripe. No obstante, las hay más efectivas, como las vacunas atenuadas. En ellas, el virus está tan debilitado que un sistema inmune sano será capaz de derrotarle fácilmente. El problema es que no pueden ser administradas a personas inmunocomprometidas y necesitan unas condiciones de conservación que no pueden asegurarse en todo el mundo. Es posible, que en la lucha contra el SARS-CoV-19 necesitemos algo más potente que las vacunas in.madas y más universal que las atenuadas. Pero por suerte, desde que fue inventada por Edward Jenner y popularizadas en la Expedición Balmis, las vacunas han avanzado mucho. Las raspaduras de pústulas de vaca han desaparecido y han pasado a manos de la biotecnología más avanzada.

Algunos virólogos consideran que la mejor baza para prevenir el SARS-CoV-2 a largo plazo será una vacuna recombinante. Estas buscan inyectar fragmentos del patógeno completamente intactos, sin atenuar, aunque con un ligero cambio. No se inocularía el mismo virus que produce la enfermedad, sino uno modificado para eliminar su capacidad de reproducirse y de dañar a nuestras células. Para entenderlo, tenemos que comprender que la información genética de algunos virus, y entre ellos de la familia de los coronavirus, no está formado por una molécula de ADN como la nuestra.

¿Cómo producir una vacuna recombinante?

Su genoma se encuentra en forma de ARN, una molécula parecida, pero que normalmente tiene una sola cadena de información, en lugar de las dos que se entrelazan en la clásica imagen del ADN. Esta cadena cuenta con una especie de texto sobre cómo construir al virus, pero codificado con tan solo cuatro letras. En total son 30.000 caracteres, una secuencia de adenina (A), citosina (C), guanina (G) y uracilo (U). La misión de los científicos es encontrar qué fragmentos, como la región ORF8, guardan la información relevante para construir el exterior del virus. En resumen, los genes que codifican las proteínas que recubren al virus para dárselas en bandeja a nuestras células inmunitarias y que puedan exhibirlas en su superficie.

Estructura externa e interna del 2019-nCoV que traducido significa (Espícula glicoproteica, Proteína M, Hemaglutinina esterasa, Envoltura, ANR y proteína N, Proteína E)
Estructura externa e interna del SARS-CoV-2 que traducido significa (Espícula glicoproteica, Proteína M, Hemaglutinina esterasa, Envoltura, ARN y proteína N, Proteína E)www.scientificanimations.com

Una vez aislada la secuencia de ARN que guarda dicha información, habrá que convertirla en ADN. El cambio de formato implica sustituir el uracilo por timina (T) y la solitaria cadena tendrá que unirse a otra que la complemente letra a letra siguiendo una simple regla: cada A se une a una T y cada C a una G. El siguiente paso, consiste en “empalmar” esta secuencia de ADN en la de otro microorganismo, por ejemplo, un hongo como los de la levadura, un virus de ADN o una bacteria. Ahora queda esperar. Normalmente, las células “leen” su ADN para seguir las instrucciones y producir a partir de ellas las moléculas que las componen o que necesitan para funcionar. Cuando la levadura vaya a hacer esto, se encontrará la información para producir proteínas del virus. Como si fuera un caballo de Troya, habremos usado el ARN viral para convertir a una levadura en una fábrica. Y puede que suene a ciencia ficción, pero esta tecnología recombinante es con la que hoy producimos la insulina de los pacientes diabéticos o la vacuna contra la hepatitis B, por ejemplo. De forma más experimental, las vacunas recombinantes han conseguido cierta inmunidad contra el VIH e incluso contribuyeron a detener un brote de ebolavirus en la República Democrática del Congo.

Una promesa a futuro

Las vacunas recombinantes están formadas por estas proteínas artificiales que, al ser tan solo fragmentos del patógeno, son incapaces de producir la enfermedad, pero a la vez están en perfecto estado para que nuestro sistema inmunitario las reconozca y desarrolle una protección específica contra el virus. Otro punto clave es que estas vacunas son mucho más rápidas de producir, pudiendo estar listas para probar en cuestión de semanas en lugar de meses. No obstante, hemos de tener en cuenta que, antes de que una vacuna pueda aplicarse a la población tiene que pasar por multitud de estudios que demuestren su seguridad y su efectividad. Una vez se sintetiza la vacuna hay que probarla en ensayos clínicos. Primero en una fase cero con animales para descartar los compuestos menos seguros. Una vez superada se hará una fase 1 con seres humanos, aunque pocos, para estudiar sus efectos secundarios y valorar su toxicidad. Normalmente, un 90% de los fármacos fracasan en esta fase, que es donde están ahora las vacunas más avanzadas contra el SARS-CoV-2. La siguiente fase reúne a más personas y valora la dosis mínima a partir de la que ya no se produce el efecto que buscamos y establece un rango terapéutico entre ella y la dosis máxima a partir de la que aparece toxicidad. Finalmente, justo antes de aprobarse tendrán de pasar una tercera fase con muchísimos más sujetos para valorar la efectividad real de la vacuna. Incluso ya comercializadas deberán seguir bajo control en un estudio de fase cuatro para controlar efectos que, por factores temporales, fuera imposible medir en las otras fases.

Normalmente, una vacuna puede tardar 10 años en aprobarse y por mucho que se adelante, resulta difícil creer que la vacuna pueda comercializarse antes de que termine la epidemia. No obstante, otros fármacos planteados como tratamientos para la infección ya están en fase 2 y 3, porque son compuestos previamente aprobados para otras enfermedades cuya toxicidad y seguridad es bien conocida. En cualquier caso, puede que los fármacos finalmente lleguen a tiempo y ayuden a reducir el número de casos. Son una buena apuesta de futuro, pero estamos en un momento crítico donde el factor más importante no será una molécula o una vacuna, la mejor forma de luchar contra el virus ahora mismo está en cada uno de nosotros, en las decisiones que tomemos y en que ayudemos a mantener la calma. Así que, por favor, quédate en casa y ayuda a frenar la curva antes de que colapse el sistema sanitario. Evitemos todas las muertes posibles.

QUE NO TE LA CUELEN:

  • Todavía no existe una vacuna para el coronavirus cuya efectividad haya sido demostrada en humanos. La famosa vacuna china solo ha superado la fase cero, que se realiza en animales. El paso a la fase 1 es superado solo por un 10% de los fármacos e, incluso así, una vacuna puede tardar 10 años en salir al mercado. En una situación excepcional como esta pueden reducirse los tiempos, pero no es prudente esperar que se apruebe su uso en menos de un año. Esperemos que las previsiones se equivoquen, pero menos de 12 meses resulta bastante inviable.
  • Las vacunas no producen autismo, no hay ningún motivo teórico para pensarlo y todos los estudios serios hechos al respecto han desmentido esta creencia popular. Las vacunas que hay en el mercado mantienen unos altos estándares de seguridad y sus efectos secundarios son excepcionales y con efectos prácticamente nulos.

REFERENCIAS (MLA):