¿Qué tan fácil es hacer una vacuna contra el coronavirus?

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19 jun. 2020 En: Divulgación Científica UPB Tiempo de lectura: 5 minutos
 
Investigadores en el laboratorio

Durante la cuarentena que se vive en tantas regiones del mundo, hay dos cosas que muchos soñamos escuchar: que podemos salir libremente de nuevo, y que los científicos lograron desarrollar una vacuna contra el coronavirus. 

Desafortunadamente, en temas de ciencia (como en muchos otros) no se puede establecer una fecha exacta para resolver el problema, comprobar la hipótesis o crear la vacuna. Por lo tanto, al no poder predecir el día esperado, le propongo, a usted que está interesado en estos temas, que resolvamos algunas inquietudes para entender qué tan fácil es hacer estos preparados contra el coronavirus, o contra cualquier enfermedad, y así entender por qué es un tema tan incierto.

Empecemos por lo básico:

¿Qué es una vacuna?

La química farmacéutica y magíster en Biotecnología Leidy Johanna Rendón Castrillón nos ayuda a responder la pregunta:

Lo que entonces nos deja tres términos importantes, y que debemos tener claros para poder continuar:

 
Ilustracion sobre vacunas

Ilustrador: Andrés Felipe Gallego Bernal

  • Sistema de inmunidad adquirida: es un proceso del que todos gozamos, donde un ejército de protectores anda por el cuerpo revisando que no haya ninguna amenaza y cuando la encuentran, hacen todo lo posible por eliminarla antes de que cause algún daño. 
  • Anticuerpo: es la herramienta que utiliza el ejército de protectores para eliminar las amenazas que logran entrar al cuerpo.
  •  Antígenos: son sustancias amenazantes que logran entrar al cuerpo, pero que son desconocidas, y por lo tanto implica que el ejército mande nuevos anticuerpos especializados para poder combatirlas

 Y… ¿Cómo se hace?

Se puede fabricar a partir de fragmentos del microorganismo para el cual se está diseñando. Péptidos sintéticos, es decir, proteínas que se fabrican con algunas características estructurales que tiene el mismo microorganismo que se quiere combatir. O de anticuerpos que se generan en ensayos con modelos animales. A estos se agregan otros materiales acompañantes, como coadyuvantes, estabilizadores o preservativos para incrementar la respuesta inmunológica, darle estabilidad y expandir su vida útil.

Sin embargo, sin importar los materiales o insumos que tenga, por lo regular una vez se diseña, implica cuatro momentos para probarla:

  1. Línea celular: que esté en cultivo, por ejemplo, en el caso del coronavirus, se trataría de infectar con el virus algunas células de pulmón (una parte del organismo afectado), experimentar con la posible vacuna y evaluar los resultados, todo esto en el laboratorio.
  2. Modelo animal: estudiar qué pasa en un organismo completo, que sea similar al del humano, como por ejemplo el del ratón. Si se está preguntando que cómo van a probar una vacuna contra el coronavirus, por ejemplo, en ratones, si ellos no se contagian del virus pues, le cuento que los investigadores deben tomarse el tiempo de infectar las células de los ratones, para luego proceder a realizar las pruebas, lo que lleva mucho más tiempo del planeado.

    Para pasar a la siguiente etapa estos ensayos deben ser reproducibles (es decir, que el comportamiento sea muy similar en los organismos estudiados) y que los efectos adversos no vayan a ser peores que la misma enfermedad.

  3. Evaluación en humanos: esto es lo que denominan ensayos clínicos, y se lleva a cabo cuando diferentes grupos de voluntarios deciden someterse a probarla. Para superar este momento se debe cumplir con estudios de estabilidad, dosis mínimas y letalidad. Esta evaluación se va escalando, en número de voluntarios, según estudios estadísticos.
  4. Legalización: trámites administrativos con la FDA (Food and Drug Administration) que es el agente regulatorio americano, o en nuestro país el Instituto Nacional de Vigilancia de Medicamentos y Alimentos (INVIMA), para luego proceder a su circulación. Existen entes reguladores en cada país o región.
 
Procedimiento en el laboratorio
 
Modelo animal en el laboratorio

Estas fases no tienen tiempos establecidos, sino que están sujetas a los resultados, los cuales pueden encontrarse con que el virus mute o que los diferentes sistemas inmunológicos (los sistemas de cada individuo tienen sus particularidades) no la reciban bien, o no produzcan los anticuerpos necesarios. Para asegurarse de que esta solución llegue más rápido al sistema y así garantizar una rápida acción, por lo general se hacen inyectables intramusculares.

Una vez se superan estos cuatro momentos y se cuenta con la legalización, diferentes comités de ética deciden quiénes serán los primeros en recibirla, pero, se tiene establecido generalmente que las personas más afectadas, adultos mayores y niños, sean los primeros en protegerse, y luego el público de otras edades hasta lograr un cubrimiento total.

Por lo tanto, para desarrollar este tipo de soluciones se necesita un equipo interdisciplinar donde participan desde médicos, biólogos, químicos, microbiólogos, hasta estadísticos, virólogos, epidemiólogos y farmacéuticos, entre muchos otros.

En conclusión, lo más importante para hacer una vacuna es conocer muy bien el microorganismo que está causando el daño y así tener las herramientas para saber qué lugares puede invadir, cómo infecta, cuál es el anticuerpo necesario para combatirlo, entre otras particularidades que permitan hacerla más precisa.

Tipos de vacunas 

La bacterióloga y especialista en Hematología  Lina María Martínez Sánchez nos explica cuáles son los principales tipos:

  • A partir de subunidades recombinantes: se llaman así porque combinan el material del virus con otro organismo, para generar anticuerpos en los humanos. Buscan activar el sistema inmune, son seguras y tienen efectos adversos limitados.
  • Con ADN (ácido desoxirribonucleico): utilizan transportadores genéticos (pequeñas moléculas de ADN) que activan la producción de anticuerpos en los humanos y producen inmunidad fuerte y de larga duración.
  • De ARN (ácido ribonucleico) mensajero: entregan información para que las proteínas se produzcan en el organismo y así induzcan la producción de anticuerpos, facilitan la producción a gran escala y se pueden replicar de forma automática en el cuerpo gracias a sus sistemas naturales de funcionamiento.

Todas estas tipologías están siendo probadas por los 142 equipos de investigadores (dato de la Organización Mundial de la Salud al 23 de junio del 2020) que se encuentran en ensayos contra el COVID-19. La empresa americana Moderna, que comunicó haber empezado con las fases de pruebas en humanos, hizo su fabricación de tipo ARN mensajero.

 

 

 
Instrumentos de laboratorio

 

 

¿La enzima encontrada sirve para la vacuna contra el coronavirus?

En días pasados, seguro vio reportes sobre el hallazgo de una enzima principal del COVID-19, por parte de científicos alemanes y que además obtuvieron un compuesto para inhibirla. Como he tratado de explicar a lo largo de este texto, encontrar la enzima no es lo mismo que encontrar una vacuna, ya que una enzima es una molécula que normalmente acelera las reacciones químicas. Sin embargo, este es un gran paso puesto que, como también mencioné anteriormente lo más importante es conocer muy bien el microorganismo que está causando el daño. Entonces, lo que estos científicos hicieron, fue inhibir la capacidad de replicarse que tiene el virus, es decir que ya conocen cómo lo hace y de qué manera pueden detener este proceso.

Por lo tanto, no quiere decir que con este resultado ya se tenga la solución, pero sí que estamos un poco más cerca dentro de todo este paso a paso.

Datos de interés 

  • La primera vacuna fue creada por Edgar Jenner (médico inglés) para combatir la viruela en 1796. Una enfermedad que contagiaba a las recolectoras de leche por estar en contacto con las vacas que la padecían.
  • Solo hasta 1881 es introducido el término vacuna, por Louis Pasteur, luego de hacer su experimentación en carneros, chivos y vacas; y por homenajear a Jenner. Así, el término también proviene del latín vacca (vaca).
  • En Colombia, las primeras dos se reciben máximo a las 24 horas del nacimiento de los bebés y corresponden a aquellas contra la Tuberculosis B.C.G. y la Hepatitis B.
 
Procedimiento en el laboratorio
  • En aproximadamente 40 países alrededor del mundo se requiere estar vacunado contra la fiebre amarilla para poder ingresar en su territorio, por ser una enfermedad grave, y de fácil propagación.
  • Existen muchas enfermedades que en la actualidad cobran cientos de vidas al año, y que aún no tienen vacuna por diferentes razones, como que no se controlan los agentes que las producen, tienen factores asociados que no son similares para todos, mutan con facilidad o los microorganismos que las causan se renuevan cada periodo de tiempo.  
  • Una vacuna no se aplica para evitar la enfermedad, sino para que el organismo reconozca el antígeno que viene con la enfermedad, y así pueda minimizar sus efectos. 
  • Una vacuna no necesariamente es igual a una cura: la primera se usa para evitar o proteger de una enfermedad, y la segunda es necesaria cuando ya se está enfermo. 
  • Dentro de los efectos de su aplicación no se encuentran los mismos síntomas de la enfermedad. En lugar de esto, dependiendo del metabolismo de la persona, produce, por lo general: fiebre, sarpullido, enrojecimiento o malestar general.

De manera que elaborar estas preparaciones no es un proceso sencillo y tiene muchas implicaciones como las que ya revisamos, además de sus posibles efectos secundarios, por lo cual se encuentran detractores o movimientos antivacunas. Lo cierto es que como dice Richard Conniff “no podemos permitirnos olvidar cómo era el mundo antes de las vacunas”  y, por lo tanto, nos queda agradecer a todos los científicos, investigadores y expertos que participan en su fabricación, incluso a los voluntarios y hasta a los animales que las hacen posible.

Las expertas Rendón Castrillón y Martínez Sánchez, también docentes de nuestras facultades de Ingeniería QuímicaMedicina, respectivamente, concluyen qué tan fácil sería llegar a esta vacuna:

En definitiva, solo queda esperar a que se encuentre una solución o que pase algo mucho más natural… como este milagro científico.

 

El equipo de investigadores de la UPB también se suma a la lucha contra el coronavirus con diferentes investigaciones para apoyar el desarrollo de mascarillas N95 y N95 con protección antiviral  y, al tiempo, promueve la toma de decisiones informadas a partir de modelos matemáticos.

 

Foto portada: Dirección de Investigación y Transferencia UPB    

 

Nota aclaratoria

Este texto compromete la opinión de la autora que lo realiza; este no refleja necesariamente la posición del Programa de Divulgación Científica o de la Universidad Pontificia Bolivariana.

 

 
Carolina Delgado Mesa
Por:
Carolina Delgado Mesa
Magíster en Comunicación Digital
Profesional de Divulgación Científica
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