Una vacuna monodosis desarrollada con nanopartículas

Antes de que comenzara la pandemia, en el laboratorio de Peter S. Kim, de la Universidad de Stanford, la investigación estaba centrada en el desarrollo de vacunas contra el VIH, el ébola y distintos tipos de virus vinculados a la influenza. Pero la aparición del SARS-CoV-2 provocó un cambio de rumbo y centraron su objetivo en la Covid. Si bien es cierto que este tipo de coronavirus estaba fuera del área de especialización del laboratorio liderado por Kim, se asociaron con otros expertos y finalmente consiguieron probar una vacuna candidata prometedora contra el SARS-CoV-2. «Nuestro objetivo es poder hacer una vacuna de una sola dosis que tampoco requiera cadena de frío para su almacenamiento o transporte –explica Kim en un comunicado de la universidad–. Si lo hacemos bien, también debería ser económica de producir y así llegar a los países de ingresos bajos y medios».

Lo que hace distinta a la vacuna desarrollada por el equipo de Kim y descrita en un artículo publicado en «ACS Central Science», es que contiene nanopartículas con las mismas proteínas que componen los clásicos picos superficiales del coronavirus y que le dan su nombre y apariencia de corona. Estos picos son los responsables de que el virus acceda a la célula huésped para infectarla. Pero también son la clave para las vacunas y tratamientos: si afectan a estas espigas, la capacidad de infección se ve reducida o anulada.

La ventaja de las vacunas de nanopartículas es que son más fáciles de producir, tanto en tiempo como en recursos. Mientras las vacunas que utilizan virus para administrar el antígeno suelen ser más eficaces que las vacunas que contienen solamente partes aisladas de un virus, pueden tardar más en producirse, deben refrigerarse y es más probable que causen efectos secundarios. Las de ácido nucleico, como las vacunas de Pfizer/BionTech y Moderna, son incluso más rápidas de producir que las vacunas de nanopartículas, pero son caras de fabricar y pueden requerir múltiples dosis. Las pruebas iniciales en ratones sugieren que la vacuna de nanopartículas de Stanford podría producir inmunidad contra la Covid después de una sola dosis.

El equipo de Kim confía en que su vacuna también pueda almacenarse a temperatura ambiente. Más aún, están investigando si podría enviarse y almacenarse en forma de polvo liofilizado.

«Estamos en una etapa realmente temprana y todavía hay mucho trabajo por hacer – añade la coautora del estudio Abigail Powell –, pero creemos que es un punto de partida sólido para lo que podría ser un régimen de vacuna de dosis única que no se basa en el uso de un virus para generar anticuerpos protectores después de la vacunación».

La proteína de pico de SARS-CoV-2 tiene un tamaño importante, por lo que los científicos a menudo desarrollan versiones abreviadas que son más simples de hacer y más fáciles de usar. Kim y su equipo decidieron quitar una sección cerca de la parte inferior y combinar este pico acortado con nanopartículas de ferritina, una proteína que contiene hierro y que había sido probada previamente en humanos.

Para saber cómo se comportaría esta vacuna con nanopartículas, el equipo de Kim realizó una prueba con ratones a los que se dividió en grupos y se les administraron cuatro vacunas diferentes: una de nanopartículas con picos completos, otra solo los picos completos, una tercera con los picos cortados pero sin nanopartículas y finalmente una vacuna que contiene únicamente la sección del pico que se une a las células durante la infección.

Pero antes de hacerlo debían enfrentarse a un problema: si querían usar el virus SARS-CoV-2 necesitaban un laboratorio de nivel 3 en lo que respecta a la bioseguridad y no contaban con las instalaciones. La respuesta fue usar un virus similar que se modificó para transportar los característicos picos en espiga del SARS-CoV-2. Para evaluar los resultados se midieron los niveles de anticuerpos.

Los resultados mostraron que, después de una sola dosis, las dos vacunas con nanopartículas eran las que producían los niveles más altos de anticuerpos en una proporción que duplicaba las de aquellos que ya habían tenido Covid. Después de una segunda dosis, los ratones que habían recibido la vacuna de nanopartículas de pico acortado tenían los niveles más altos de anticuerpos neutralizantes.

La «mala noticia» es que el progreso de las vacunas disponibles hace que quizás sea innecesaria esta vacuna de Stanford. La excelente es que los autores del estudio ya están preparados para reconfigurar la vacuna para crear una mucho más amplia contra el coronavirus e inmunizar contra el SARS-CoV-1, MERS, SARS-CoV-2 y futuros coronavirus que aún desconocemos. «Las vacunas son uno de los logros más importantes de la investigación biomédica. Son una forma increíblemente rentable de proteger a las personas contra las enfermedades y salvar vidas» –concluye Kim –. «Esta vacuna contra el coronavirus es parte del trabajo que ya estamos haciendo, vacunas que históricamente son difíciles o imposibles de desarrollar, como una vacuna contra el VIH, y me alegra que estemos en una situación en la que potencialmente podríamos aportar algo si el mundo lo necesita».