Las organizaciones de salud pública de todo el mundo han estado luchando por la erradicación mundial de la poliomielitis desde 1988. Mediante esfuerzos de vacunación masiva, el la incidencia de la poliomielitis ha disminuido en un 99 por cientodesde entonces, con el virus erradicado de la mayoría de los países de la Tierra.
Pero ha habido muchos reveses.
Una amenaza particularmente grave ha surgido en los últimos 15 años. Entre las poblaciones mal vacunadas, un número creciente de casos de poliomielitis se debe a cepas del virus que se originan a partir de una versión de la vacuna en sí.
La vacuna Sabin, que se toma por vía oral, es compuesto de virus vivos pero debilitados eso no enfermará a los receptores pero seguirá creando una inmunidad duradera contra la polio.
Sin embargo, a través de cambios genéticos, el virus vacunal debilitado puede volver a adquirir la capacidad de causar polio paralítica. Cómo sucede esto y cómo prevenirlo están bajo investigación activa. La respuesta puede ser una nueva vacuna construida deliberadamente para evitar que el poliovirus recupere la virulencia.
Virus en vacunas atenuadas o muertas
los virus que causa polio infecta las células de la garganta y el intestino. Las personas generalmente lo atrapan al ingerir alimentos o agua contaminada con materia fecal de una persona infectada.
La mayoría de las personas infectadas con el virus de la polio no tienen síntomas en absoluto; Alrededor de una cuarta parte de las infecciones provocan síntomas similares a los de la gripe. Sin embargo, en aproximadamente uno de cada 200 casos, el virus invade las células del sistema nervioso central
El poliovirus es un virus muy simple. Se compone de una cáscara o cápsula, hecha de proteína. Dentro de la cápsula hay una sola cadena de ácido ribonucleico, o ARN, que codifica la información genética para producir nuevas partículas de virus. Hay tres cepas de poliovirus: PV1, PV2 y PV3. La inmunidad a una cepa no confiere inmunidad a las otras dos, por lo que las vacunas originales de Salk y Sabin incluyeron las tres.
La vacuna Salk, que se inyecta, está compuesta de virus muertos; La vacuna Sabin, tomada por vía oral, contiene virus vivos pero debilitados. Tales virus vacunales debilitados se conocen como "atenuados". La vacuna oral es más efectiva y más fácil de administrar que la vacuna inyectada, por lo que ha sido el arma principal para la erradicación mundial de la poliomielitis.
Una vez que un niño es inmunizado con la vacuna oral contra la polio, el virus debilitado vive en su intestino durante varias semanas, lo que le permite desarrollar inmunidad al desarrollar anticuerpos. Durante este tiempo, los receptores eliminan virus vivos en sus heces. Los virus debilitados en la vacuna en sí no causan polio, y esta eliminación puede ayudar a inmunizar a las personas no vacunadas
Pero poco después de que la vacuna oral se usara ampliamente a principios de la década de 1960, los investigadores descubrieron que algunos virus arrojados tenían volvió a adquirir la capacidad de causar parálisis.
A medida que los virus se multiplican en el intestino, experimentan cambios genéticos, algunos de los cuales pueden revertir o eludir los cambios genéticos originales que los han hecho menos virulentos. Estos virus virulentos derivados de la vacuna rara vez hacen que su huésped vacunado contraiga polio, pero, cuando circulan en la población, ponen en riesgo grave a las personas no vacunadas.
Debido a este riesgo, la mayoría de los países desarrollados, incluido Estados Unidos, tienen dejó de usar la vacuna oral Sabin, confiando en cambio en varias inyecciones de la vacuna Salk. Sin embargo, la vacuna oral contra la poliomielitis sigue siendo la vacuna más disponible y confiable en los países en desarrollo.
Afinando el esfuerzo de vacunación
Una de las cepas de polio, la polio tipo 2, o PV2, fue declarado erradicado
Para prevenir estos nuevos casos de poliomielitis tipo 2 derivada de la vacuna, la Organización Mundial de la Salud hizo campaña para reemplazar la vacuna oral estándar contra la poliomielitis por una que contenga solo PV1 y PV3. Esta el cambio se completó en 2016.
Desafortunadamente, el poliovirus tipo 2 derivado de la vacuna continúa circulando y causando polio paralítica. Globalmente 104 casos de polio debido a este virus ocurrieron en 2018, que era tres veces el número de casos debido a virus salvajes no derivados de la vacuna. A medida que aumenta el número de niños que no tienen inmunidad al poliovirus tipo 2, este número puede aumentar.
Los funcionarios de salud están haciendo campaña para eliminar todas las vacunas orales y confiar en las vacunas inyectadas que contienen virus muertos. Sin embargo, este plan impone cargas logísticas y financieras a los países en desarrollo. Mientras tanto, se necesitan vacunas orales tipo 2 para detener cualquier brote de polio tipo 2. Y los funcionarios de salud aún no han descubierto cómo asegurarse de que los niños no vacunados no reciban la polio de los virus mutados que las personas vacunadas eliminan.
Asegurar que la virulencia no pueda ser restaurada
Pero, ¿qué pasaría si los investigadores crearan una vacuna contra un virus vivo debilitado que probablemente no revierta en virulencia? Esa es una de las estrategias que varios grupos de investigación están trabajando ahora.
Como parte de este esfuerzo, los científicos ahora han trazado en detalle el pasos que permiten que la cepa de la vacuna PV2 recupere la virulencia.
Solo tres mutaciones genéticas simples, cada una de las cuales solo tiene un pequeño efecto, cuando se combinan, aumentan drásticamente la virulencia de la cepa PV2 en ratones en el laboratorio. Y, los tres se encuentran en los virus eliminados por receptores recientes de vacunas.
La virulencia también se puede restablecer en el intestino si el material genético de la cepa PV2 se recombina con el de otro virus. El segundo virus puede ser el PV1 debilitado o PV3 de la vacuna, o un virus relacionado como el coxsackie, un virus común en niños.
Diseñando el virus para la vacuna
Después de descubrir exactamente cómo el virus de la vacuna tipo 2 recupera la virulencia, los científicos descubrieron formas de prevenir estos cambios genéticos específicos. Usando las herramientas de biología molecular, hicieron cuatro cambios importantes en el genoma PV2 eso debería evitar que recupere la virulencia.
Parte del genoma de ARN del virus tiene que plegarse en forma de piruleta para que se formen proteínas. Esta estructura está alterada en la cepa debilitada de la vacuna, pero una sola mutación en la cepa virulenta le permite volver a ensamblar. Entonces, eso no puede suceder, los científicos cambiaron la secuencia genética del ARN de manera que ningún cambio de nucleótido permitiría que el ARN se pliegue nuevamente en la estructura estable de la piruleta.
En segundo lugar, cambiaron la secuencia genética de la enzima que copia el ARN para hacerlo más preciso. De esa forma, se producirían menos mutaciones genéticas en el intestino del receptor de la vacuna.
En tercer lugar, otro cambio en la misma enzima redujo la posibilidad de que el virus pueda captar genes al recombinarse con otros virus en el receptor.
Y, cuarto, reorganizaron los genes del virus de modo que reemplazar ciertas regiones de su propio ARN con información genética de un virus salvaje, como el coxsackie, sería letal para él.
Los investigadores han producido dos virus PV2 candidatos que crecieron bien en células experimentales, no fueron virulentos en un modelo de ratón y fueron genéticamente estables. Un ensayo clínico de fase 1 de vacunas hechas con estos virus demostraron que fueron bien tolerados, produjeron una respuesta inmune y habían reducido (pero no cero) la reversión a la virulencia en comparación con la vacuna oral original para PV2.
Estas y otras novedades, virus diseñados racionalmente tienen el potencial de proporcionar una buena protección contra la poliomielitis con un riesgo reducido de crear nuevos brotes debido al virus de la poliomielitis derivado de la vacuna circulante.
Patricia L. Foster, Profesora emérita de biología, Universidad de Indiana.
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