Una nueva vacuna protege a los ratones de otro coronavirus peligroso



Una proteína espiga en la superficie del SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19. Estas estructuras en forma de corona dan a los coronavirus sus homónimos.

Una proteína espiga en la superficie del SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19. Estas estructuras en forma de corona dan a los coronavirus sus homónimos. (NIH /)

Los científicos han desarrollado una vacuna que protege a los ratones del Síndrome Respiratorio del Medio Oriente (MERS), una enfermedad respiratoria extremadamente virulenta causada por un virus que pertenece a la misma familia que el responsable de COVID-19. En un experimento reciente, todos los ratones vacunados sobrevivieron a lo que debería haber sido una dosis letal del coronavirus MERS, MERS-CoV.

La vacuna todavía tiene un largo camino por recorrer antes de que pueda estar lista para el uso humano. Aún así, los resultados son prometedores, y los investigadores están adaptando la vacuna para crear una versión que sea efectiva contra el SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19.

"Este es un modelo de ratón para una vacuna, por lo que no podemos afirmar que imita perfectamente el sistema inmunitario humano y lo que sucedería en los humanos", dice Paul McCray, neumólogo pediátrico de la Universidad de Iowa en Iowa City y coautor de los nuevos hallazgos, que fueron publicados 7 de abril en el diario mBio. "Pero creemos que este es un primer paso realmente alentador".

Los coronavirus reciben el nombre de los picos de proteínas en forma de corona en su superficie, que les permiten invadir las células. Hay siete miembros de la familia del coronavirus (que los científicos conocen) que pueden enfermar a las personas, cuatro de los cuales causan resfriados comunes. Los otros tres son mucho más peligrosos e incluyen los virus que causan SARS, MERS y COVID-19.

MERS inicialmente se extendió a personas de camellos. El virus primero surgió en Arabia Saudita

en 2012 y desde entonces se mudó a 27 países. Un gran brote de MERS en Corea del Sur en 2015 motivó al país a invertir en preparativos para futuras crisis; esta es una razón por la cual Corea del Sur pudo responder tan rápidamente a COVID-19 y desacelerar la tasa de nuevos casos.

MERS mata a alrededor del 35 por ciento de las personas que lo capturan, lo que lo hace mucho más mortal que COVID-19. Sin embargo, a diferencia de los virus que causan SARS o MERS, el SARS-CoV-2 puede replicarse muy fácilmente en el tracto respiratorio superior, que incluye la nariz, los senos paranasales y la laringe, dice McCray. COVID-19 también puede ser transmitido por personas que experimentan pocos o ningún síntoma, por lo que es mucho más difícil de detectar y rastrear.

El resultado de esto es que COVID-19 se ha extendido por todo el mundo y se ha convertido en una pandemia. Ha habido 2,494 casos confirmados de MERS en total y 858 muertes, mientras que COVID-19 ha infectado más de 1.4 millones de personas y mataron a más de 83,000 desde que se detectó por primera vez en Wuhan, China. Si bien los investigadores están trabajando en una serie de diferentes vacunas candidatas para MERS y COVID-19, la FDA no ha aprobado ninguno de ellos para ningún coronavirus en las personas.

La vacuna que desarrollaron McCray y sus colegas consiste en un virus inofensivo, es decir, uno que puede infectar a personas y otros animales pero que no causa daño, llamado PIV5 (abreviatura de virus de parainfluenza 5), ​​que infecta a muchos mamíferos sin causar ninguna enfermedad. El equipo modificó el virus benigno para transportar la proteína espiga MERS. Esta proteína, conocida en inmunología como antígeno, es lo que nuestro sistema inmunitario usa para desarrollar anticuerpos, lo que nos hace inmunes a futuras infecciones. Según McCray, este antígeno es clave para crear una inmunidad efectiva.

Al igual que el aerosol nasal utilizado para algunas vacunas contra la gripe, la vacuna se inhala en lugar de administrarse como una inyección. Sin embargo, este virus inofensivo se ha relacionado con la tos de las perreras en los perros, por lo que se han incluido versiones vivas del virus en las vacunas caninas durante muchos años. "Por eso sabemos que las personas han estado expuestas a él sin ningún efecto nocivo", dice McCray.

Él y su equipo inmunizaron ratones que habían sido diseñados genéticamente para ser susceptibles al MERS-CoV. Una sola dosis rociada en las narices de los roedores fue suficiente para proteger a los ratones de una dosis letal de MERS-CoV. Por el contrario, el 75 por ciento de los ratones que recibieron una versión inyectada diferente de la vacuna hecha de inactivado, o asesinado, MERS-CoV sucumbió a la enfermedad.

Cuando los investigadores examinaron los pulmones de los roedores, encontraron signos de que la vacuna había despertado el sistema inmunológico de los animales; los ratones habían creado anticuerpos y células T (glóbulos blancos que ayudan al cuerpo a reconocer un patógeno al que ha estado expuesto antes y a generar una respuesta inmune) específica para MERS-CoV.

Si una dosis única de la vacuna puede proteger a las personas del MERS, como lo hizo con los ratones, podría aumentarse más rápidamente para la producción en masa. Otra ventaja es que la vacuna se administra por vía nasal. Debido a que el MERS es una enfermedad respiratoria, la presentación del virus benigno por vía nasal lo envía directamente a la fuente: las células inmunes dentro del propio sistema respiratorio, dice McCray.

Él y sus colegas ahora han puesto sus ojos en COVID-19. El equipo ha diseñado ratones que son susceptibles al nuevo coronavirus y ha preparado una vacuna hecha de PIV5 y la proteína espiga del SARS-CoV-2 que planean probar en animales.

Las vacunas contra el coronavirus McCray y su equipo están trabajando para usar una parte del virus, en lugar de un patógeno vivo debilitado como los que se encuentran en las vacunas contra la gripe nasal. Sin embargo, los resultados muestran que una vacuna de coronavirus nasal puede funcionar e incluso puede ser mejor que una vacuna tradicional, dice Mark Cameron, un inmunólogo de la Universidad Case Western Reserve en Cleveland que no participó en la investigación.

"Este es un descubrimiento importante que destacaría partes de una plataforma de vacuna existente de administración nasal que podría adaptarse rápidamente para administrar una vacuna COVID-19", dice. "No es la única vacuna o sistema de administración de vacunas que se está probando en este momento, pero sin duda es una novedad".

A lo largo del camino

La investigación sobre posibles vacunas para COVID-19 está avanzando a velocidades sin precedentes. Los científicos están desarrollando una serie de diferentes tipos de vacunasvarios de los cuales ya tienen ingresó ensayos en humanos. Anthony Fauci, director del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas, también ha alentado a las empresas a comenzar la producción a gran escala de vacunas candidatas antes de que concluyan los ensayos clínicos, lo que ahorraría tiempo adicional.

Sin embargo, todavía pasará un tiempo antes de que una vacuna para MERS o COVID-19 esté lista para su distribución pública. Fauci ha estimado que una vacuna COVID-19 no estará lista por al menos 12 a 18 meses, y algunos los expertos han dicho esta línea de tiempo es probablemente optimista.

Esto se debe a que crear una nueva vacuna es un proceso complicado y costoso. Cameron dice que las vacunas dependen de tres ingredientes básicos. Uno es el antígeno, esa parte del virus que estimula el sistema inmune a la acción. Muchas vacunas también contienen un químico llamado adyuvante que provoca una respuesta inmune más fuerte. Finalmente, una vacuna necesita ser administrada al cuerpo usando una inyección o aerosol. "Cada uno de esos componentes tiene que seleccionarse, combinarse y probarse para que sea lo más efectivo posible en la mayor cantidad de personas posible", dice Cameron.

Después de ser probado en animales, un nuevo candidato a vacuna también debe someterse a tres fases de prueba en personas para verificar que sea seguro, investigar el tipo de respuesta inmune que provoca, determinar la dosis necesaria y demostrar que realmente previene la enfermedad en las personas. Si apresuramos estos ensayos clínicos, corremos el riesgo de crear una vacuna que no funciona o que es realmente peligrosa, como la Vacuna contra la gripe porcina de 1976 eso causó que más de 400 personas desarrollaran el síndrome de Guillain-Barré, una condición neurológica rara que puede causar parálisis temporal.

"La razón número uno por la que lleva tiempo es (que) tienes que estar tan seguro como sea posible de que es seguro", dice McCray. Y el hecho de que una vacuna proteja a los ratones no significa que funcione en humanos. "A pesar de que puede tener muchas razones para pensar que cierto enfoque será efectivo, nunca puede estar seguro hasta que realice esos estudios en personas".

Puede tomar 10 a 15 años o más para pastorear una nueva vacuna desde el concepto hasta la distribución pública, y muchos candidatos fallan en algún lugar a lo largo de este camino. Sin embargo, los científicos tuvieron un poco de ventaja sobre COVID-19 en base a lo que habían aprendido sobre los coronavirus severos de la epidemia de SARS en 2003 y de varios brotes de MERS.

"Hubo varios candidatos a vacunas diseñados que nunca lograron salir de los ensayos preclínicos porque el SARS desapareció", dice Cameron. "Eso ha permitido que la investigación de vacunas se inicie rápidamente y que las vacunas salgan más rápido".

Cameron está investigando actualmente cómo el sistema inmunitario de las personas reacciona al COVID-19 mientras están enfermas y cómo se compara con la respuesta inmune causada por el SARS. Él y sus colegas esperan determinar qué hace que ciertas personas sean más vulnerables a las formas graves de COVID-19, lo que podría desempeñar un papel en la eficacia de una vacuna en particular para ellos.

"Una vacuna efectiva para una persona puede ser diferente de una vacuna efectiva en otra persona", dice. "Puede haber un doble golpe en términos de las vacunas que deben administrarse en el mercado para vacunar completamente a la población: vacunas tradicionales y vacunas administradas por vía intranasal".

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