ÍNDICE
CONCEPTOS INTRODUCTORIOS.
¿CÓMO SE FABRICAN LAS VACUNAS?
¿QUÉ ES UNA PLATAFORMA?
PLATAFORMAS DE VACUNAS
Vacunas a virus vivos atenuados.
Vacunas a virus inactivados.
Vacunas de subunidades, recombinantes, polisacáridas y conjugadas.
Vacunas con toxoides.
NUEVAS PLATAFORMAS DE VACUNAS
Vacunas basadas en vectores virales.
Vacunas basadas en ARN o ADN.
Vacunas combinadas.
CONCEPTOS INTRODUCTORIOS
La palabra inmunidad deriva del adjetivo latino inmunis, que significa exención de tareas y, desde el punto de vista biológico, se refiere a la acción de proteger contra infecciones.
La inmunización consiste en la inducción y producción de una respuesta inmunitaria específica protectora (anticuerpos y/o inmunidad mediada por células) por parte de un individuo sano susceptible como consecuencia de la administración de una vacuna, que es un producto inmunobiológico. El objetivo es producir una respuesta similar a la de la infección natural, pero sin los peligros de padecer la enfermedad y sus consecuencias.
La inmunización activa artificial se refiere a la producción de anticuerpos en respuesta a la administración de una vacuna y la inmunidad activa natural se adquiere al padecer la enfermedad. La inmunización pasiva implica a la transferencia de los anticuerpos preformados, sin mediar una respuesta inmunológica por parte del huésped. Ésta se basa en la administración de anticuerpos producidos de forma exógena al individuo sano susceptible con el objeto de proporcionar una protección inmediata, de duración limitada, frente al agente infeccioso al que queremos proteger. Al igual que la inmunidad activa, la inmunidad pasiva se puede adquirir de manera natural o artificial: la natural se adquiere durante el embarazo, a través del paso placentario de IgG y durante la lactancia, a través del calostro. La inmunidad pasiva artificial es la transferencia de anticuerpos ya formados de la misma o distinta especie, cuya duración es de aproximadamente tres meses.
La inmunidad individual es la protección que obtiene un individuo cuando recibe vacunas que lo protegerán frente a las enfermedades hacia las que van dirigidas. Por el contrario, el concepto de inmunidad de grupo, de rebaño o colectiva hace referencia a la protección conferida por algunas vacunas a toda la población al evitar la transmisión del agente infeccioso. Las enfermedades con las que se puede generar inmunidad de grupo son las que se transmiten de persona a persona, tienen un huésped único y proporcionan inmunidad específica y duradera (son ejemplos el sarampión, polio, varicela, neumococo).
El término vacuna fue acuñado por Edward Jenner, a partir del nombre del virus utilizado para desarrollar la vacuna antivariólica. En 1798 describió que la inoculación del cowpox (viruela de las vacas) protegía contra la viruela humana y de allí viene el nombre de vacuna: del latín vacca. Este descubrimiento lo hizo unos 60 años antes de que los trabajos de Pasteur y Koch formalizaran la teoría microbiana de las enfermedades.
Las vacunas se encuentran entre los grandes logros de la medicina. Se estima que su uso previene entre dos y tres millones de muertes al año y es considerada una de las intervenciones más costo-efectivas que pueden implementarse en la población.
Los adyuvantes, del latín adjuvare (ayudar), se han diseñado para mejorar la inmunogenicidad de las vacunas. Algunos ejemplos de adyuvantes son los compuestos de aluminio, alumbre o calcio, ASO4, o MF59C.1. El adyuvante retarda la absorción del antígeno haciendo que éste sea expuesto por más tiempo al sistema inmune. Los inmunobiológicos que contienen adyuvantes deben inyectarse profundamente en la masa muscular, pues su inoculación en grasa o a nivel intradérmico puede provocar irritación local, granulomas o necrosis. De esta forma, los adyuvantes incrementan la inmunogenicidad de antígenos débiles, aumentan la velocidad y duración de la respuesta inmune, estimulan y modulan la respuesta inmune humoral y celular, mejoran la inmunidad de mucosas y ayudan también a disminuir la dosis de antígeno requerido y así reducen costos y, en ocasiones, la necesidad de refuerzos.
Las rutas de administración de las vacunas pueden ser vía parenteral (inyección subcutánea, intramuscular), intradérmica, intranasal u oral.
¿CÓMO SE FABRICAN LAS VACUNAS?
Las vacunas se formulan de varias maneras. Algunas incluyen a los microorganismos que causan la enfermedad, pero “atenuados” (vivos, pero “debilitados” para generar una infección controlable fácilmente por el sistema inmune) o inactivados (“muertos”). En otras situaciones, se trata de una composición con algunas partes de los microorganismos: proteínas o fragmentos de la superficie exterior, que posibilitan la producción de una respuesta inmune igualmente adecuada. También existen vacunas que se fabrican con tecnologías novedosas (proteínas recombinantes, ARNm, ADN partículas simil virales entre otras).
Existen diversos tipos de vacunas y cada una está diseñada para enseñarle al sistema inmunitario cómo combatir ciertos tipos de gérmenes y las enfermedades graves que provocan.
Cuando desde la investigación básica y molecular se deciden crear nuevas vacunas, se tienen en cuenta una serie de factores. Los más importantes a destacar son:
✔ De qué manera el sistema inmunitario responde al agente patógeno.
✔ Quién necesita vacunarse contra dicho patógeno.
✔ La mejor tecnología o enfoque para crear la vacuna.
Según algunos de estos factores, los investigadores deciden qué tipo de vacuna elaborarán.
¿QUÉ ES UNA PLATAFORMA?
Una plataforma es el mecanismo a través del cual se le presenta al sistema inmune el
agente infeccioso.
Podemos mencionar las siguientes plataformas como las más importantes:
Vacunas a virus vivos atenuados.
Vacunas a virus inactivados.
Vacunas de subunidades, recombinantes, polisacáridas y conjugadas.
Vacunas con toxoides.
Nuevas plataformas que incluyen:
Vacunas basadas en vectores virales.
Vacunas basadas en ARN o ADN.
PLATAFORMAS DE VACUNAS
Vacunas a virus vivos atenuados
Las vacunas a virus vivos atenuados utilizan virus o bacterias viables que han sido modificados mediante pases sucesivos en condiciones de laboratorio o manipulaciones
genéticas. Como estas nuevas versiones de los microbios se encuentran debilitadas, no pueden causar enfermedad. Desencadenan respuestas inmunes robustas de tipo celular y humoral similares a la infección natural y con frecuencia proporcionan inmunidad a largo plazo. Para producir una respuesta inmune las vacunas vivas deben replicarse en la persona vacunada, por lo que están contraindicadas en personas inmunosuprimidas y embarazadas.
La inmunidad que generan estas vacunas puede ser interferida por anticuerpos circulantes de cualquier fuente, ya sean transfusiones, transplacentarios y en estos casos puede haber fallas en la respuesta a la vacuna.
Una de las ventajas que poseen es que son generalmente efectivas con una sola dosis salvo cuando se administran por vía oral, por ejemplo, vacuna polio oral OPV. En general no requieren adyuvantes.
Estas vacunas son frágiles y se pueden dañar o destruir con la luz o el calor, por lo que es importante proporcionar una adecuada manipulación y cadena de frío.
Entre las vacunas vivas atenuadas que forman parte del calendario nacional de vacunación se encuentran: virales vivas (sarampión, rubéola, paperas, polio oral, fiebre amarilla, fiebre hemorrágica Argentina y bacterianas vivas (BCG).
Vacunas a virus inactivados
Las vacunas inactivadas contienen el microorganismo entero o una porción del mismo muerto o inactivado y esto se logra mediante distintos procedimientos químicos (formalina, formaldehído o propiolactona) o físicos (calor o radiación).
En general requieren adyuvantes y la administración de refuerzos para proporcionar inmunidad protectora y la respuesta inmune es menos intensa y duradera que en el caso de las vivas y es fundamentalmente, de tipo humoral. En general la primera dosis no genera anticuerpos protectores, solamente pone en alerta al sistema inmune y la protección se desarrolla recién después de la segunda o tercera dosis. Tienden a ser más estables que las vacunas vivas.
Por lo general se administran por vía parenteral. Como estas vacunas no son vivas, no pueden replicar y tampoco pueden causar enfermedad, y pueden recibirlas personas inmunocomprometidas y embarazadas. La respuesta de la vacuna no se afecta con la presencia de anticuerpos circulantes.
Ejemplos de vacunas inactivadas son: hepatitis A, antigripal inyectable, polio inactivado (Salk), rabia, tos convulsa (células enteras) y COVID-19.
Cuadro comparativo entre características más distintivas de estos dos tipos de vacunas:
Vacunas de subunidades, recombinantes, polisacáridas y conjugadas
Estas vacunas utilizan componentes antigénicos específicos del germen, producidos mediante fraccionamiento o biotecnología (proteínas, azúcar o cápside). Como estas vacunas utilizan partes específicas del germen proporcionan una respuesta inmune intensa que está dirigida contra sitios claves del microorganismo. Requieren adyuvantes y con frecuencia refuerzos para otorgar protección contra la enfermedad. Pueden recibirlas pacientes con inmunosupresión y embarazadas.
El polisacárido capsular de algunos microorganismos como H.influenzae o el neumococo son muy poco inmunogénicos en niños menores de 2 años, por lo que se ha desarrollado vacunas contra el polisacárido capsular llamadas conjugadas que tienen una proteína como transportador y desencadenan una robusta respuesta de linfocitos T-facilitadores o helpers que son reconocidas por los macrófagos. Esto permite su uso en niños menores de 2 años, particularmente en lactantes.
Ejemplos de estas vacunas: Haemophilus influenzae tipo b, hepatitis B, virus del papiloma humano, tos convulsa (acelular), neumococo polisacárida, meningococo A/C,B/C, A/C/Y/W135, herpes zoster, virus sincicial respiratorio y COVID-19.
Vacunas con toxoides
Las vacunas con toxoides se obtienen mediante la modificación química de las toxinas que produce el germen contra el que queremos proteger, con lo que se conserva el poder antigénico pero sin su patogenicidad. El sistema inmune desarrolla anticuerpos neutralizantes contra la toxina, en lugar de contra todo el germen.
Al igual que otros tipos de vacunas, es posible que necesite refuerzos para proporcionar protección. Las principales vacunas que se utilizan con toxoides son: difteria y tétanos.
NUEVAS PLATAFORMAS DE VACUNAS
Vacunas basadas en vectores virales
Son producidas al insertar genes para determinados antígenos de un patógeno en un vector viral no-patógeno. Este virus infecta las células del huésped y produce la proteína inmunogénica. Se genera tanto una respuesta inmune de tipo celular como humoral y también puede desarrollarse inmunidad contra el vector viral.
Ejemplo de estas vacunas son las desarrolladas contra la proteína de superficie (Spike) el virus del SARS-CoV-2 como Vacuna COVID-19, Ebola, HIV, Zika, Flu, etc.
Vacunas basadas en ARN o ADN
Las vacunas con ARN-mensajero y ADN son preparados en las que se utiliza el gen para un determinado antígeno, en vez de utilizar el antígeno mismo que genera una proteína que desencadena la respuesta inmunitaria contra el virus.
Las ventajas de este tipo de vacunas es que pueden ser rápidamente diseñadas y manufacturadas y que se puede contar con producción a larga escala en poco tiempo. Con frecuencia requieren múltiples dosis.
--Vacunas DNA: son generadas mediante la inserción de un gen que codifica antígenos en un plásmido derivado de una bacteria, que necesita ser controlado por un promotor. Inducen respuesta inmune tipo B y T.
--Vacunas RNA Hay de dos tipos, las no amplificadoras y auto-amplificadoras. Contienen 5 elementos críticos para el ciclo de vida y expresión, requieren una formulación lipídica e induce tanto respuesta inmune de tipo celular como humoral.Ejemplos de estas vacunas son también las desarrolladas contra el virus del SARS-CoV-2.
Vacunas combinadas
Es la administración conjunta de varias vacunas. Contiene antígenos de varios agentes infecciosos o diferentes serotipos y/o serogrupos de un mismo microbio, que se aplican en una sola administración. La combinación puede realizarse durante la fabricación, en el curso de la obtención y preparación o en el momento de la administración. Pueden ser de antígenos distintos del mismo microorganismo (vacunas polivalentes) como las vacunas poliomielítica atenuada oral y parenteral inactivada, rotavirus pentavalente, la VPH, neumocócica de polisacáridos o las de polisacáridos conjugadas contra neumococo o meningococo. Pueden ser también vacunas combinadas de antígenos de distintos microorganismos: virales como la vacuna triple viral (sarampión, rubéola y parotiditis) o bacterianas como la DTPa / DPT / dT.
Autores: Asesoría Científica. Área médica. Equipo Ciencia.
REFERENCIAS:
-Manual de Vacunas de Latinoamérica. Edición 2021, disponible en https://slipe.org/web/publicaciones/
-XVI Curso de Latinoamericano de Actualización en Inmunizaciones a distancia 2023-Hospital de Niños Ricardo Gutierrez
- Pollard, Andrew J., and Else M. Bijker. "A guide to vaccinology: from basic principles to new developments." Nature Reviews Immunology 21.2 (2021): 83-100
-American Academy of Pediatrics. Active and passive immunization. In: Kimberlin D, Brady M, Jackson M, et al., eds. Red Book: 2018 Report of the Committee on Infectious Diseases. 31st ed. Itasca, IL: American Academy of Pediatrics;2018:13–64.