¿Qué son las vacunas basadas en vectores virales y cómo podrían usarse contra la COVID-19?
De un vistazo
Las vacunas basadas en vectores virales se diferencian de la mayoría de las vacunas convencionales en que en realidad no contienen antígenos, sino que utilizan las propias células del cuerpo para producirlos. Lo hacen mediante el uso de un virus modificado (el vector) para entregar código genético para el antígeno, en el caso de las proteínas de pico de COVID-19 que se encuentran en la superficie del virus, en las células humanas. Al infectar células e instruirlas para que fabriquen grandes cantidades de antígeno, que luego desencadenan una respuesta inmunitaria, la vacuna imita lo que sucede durante la infección natural con ciertos patógenos, especialmente los virus. Esto tiene la ventaja de desencadenar una fuerte respuesta inmune celular por parte de las células T, así como la producción de anticuerpos por parte de las células B. Un ejemplo de vacuna vectorial viral es la vacuna rVSV-ZEBOV contra el ébola.
Well-established technology
Strong immune response
Immune response involves B cells and T cells
Previous exposure to the vector could reduce effectiveness
Relatively complex to manufacture
How do such vaccines trigger immunity?
Los virus sobreviven y se replican invadiendo las células de su huésped y secuestrando su maquinaria de fabricación de proteínas, por lo que leen el código genético del virus y fabrican nuevos virus. Estas partículas de virus contienen antígenos, moléculas que pueden desencadenar una respuesta inmunitaria. Un principio similar sustenta las vacunas vectoriales virales, solo que en este caso, las células huésped solo reciben código para fabricar antígenos. El vector viral actúa como un sistema de administración, proporcionando un medio para invadir la célula e insertar el código para los antígenos de un virus diferente (el patógeno contra el que está tratando de vacunarse). El virus en sí es inofensivo, y al conseguir que las células solo produzcan antígenos, el cuerpo puede montar una respuesta inmunitaria de forma segura, sin desarrollar enfermedades.
Se han desarrollado varios virus como vectores, incluidos el adenovirus (una causa del resfriado común), el virus del sarampión y el virus de la vacuna. Estos vectores están despojados de cualquier gen que cause enfermedades y, a veces, también de genes que les permitan replicarse, lo que significa que ahora son inofensivos. Las instrucciones genéticas para fabricar el antígeno a partir del patógeno objetivo se unen al genoma del vector del virus.
Hay dos tipos principales de vacunas basadas en vectores virales. Las vacunas vectoriales que no se replican no pueden producir nuevas partículas virales; solo producen el antígeno de la vacuna. Las vacunas vectoriales replicantes también producen nuevas partículas virales en las células que infectan, que luego infectan nuevas células que también producirán el antígeno de la vacuna. Las vacunas antivirales COVID-19 en desarrollo utilizan vectores virales no replicantes.
Una vez inyectados en el cuerpo, estos virus de la vacuna comienzan a infectar nuestras células e insertan su material genético, incluido el gen del antígeno, en el núcleo de las células. Las células humanas fabrican el antígeno como si fuera una de sus propias proteínas y esto se presenta en su superficie junto con muchas otras proteínas. Cuando las células inmunitarias detectan el antígeno extraño, montan una respuesta inmunitaria contra él.
Esta respuesta incluye las células B productoras de anticuerpos, así como las células T, que buscan y destruyen las células infectadas. Las células T hacen esto examinando el repertorio de proteínas expresadas en las superficies de las células. Han sido entrenados para reconocer las propias proteínas del cuerpo como «auto», por lo que si notan una proteína extraña, como un antígeno del patógeno, montarán una respuesta inmunitaria contra la célula que la transporta.
Un desafío de este enfoque es que las personas pueden haber estado expuestas previamente al vector del virus y aumentar una respuesta inmunitaria contra él, reduciendo la eficacia de la vacuna. Tal «inmunidad antivectorial» también dificulta la administración de una segunda dosis de la vacuna, suponiendo que sea necesaria, a menos que esta segunda dosis se administre utilizando un vector de virus diferente.
¿Qué tan fáciles son de fabricar?
Un cuello de botella importante para la producción de vacunas vectoriales virales es la escalabilidad. Tradicionalmente, los vectores virales se cultivan en células que están unidas a un sustrato, en lugar de en células flotantes libres, pero esto es difícil de hacer a gran escala. Actualmente se están desarrollando líneas celulares de suspensión, que permitirían el cultivo de vectores virales en grandes biorreactores. El ensamblaje de la vacuna vectorial también es un proceso complejo, que implica múltiples pasos y componentes, cada uno de los cuales aumenta el riesgo de contaminación. Por lo tanto, se requieren pruebas exhaustivas después de cada paso, lo que aumenta los costos.