Fabricación de vacunas: ¿Cómo se fabrican las vacunas?
Se utilizan varias estrategias básicas para fabricar vacunas. Los puntos fuertes y las limitaciones de cada enfoque se describen aquí.
Disminuir el virus
Usando esta estrategia, los virus se debilitan para que se reproduzcan muy poco una vez dentro del cuerpo. Las vacunas contra el sarampión, las paperas, el sarampión alemán (rubeola), el rotavirus, la poliomielitis oral (no se utiliza en Estados Unidos), la varicela y la gripe (versión intranasal) se elaboran de esta manera. Los virus suelen causar enfermedades al reproducirse muchas veces en el organismo. Mientras que los virus naturales se reproducen miles de veces durante una infección, los virus de las vacunas suelen reproducirse menos de 20 veces. Como los virus de las vacunas no se reproducen mucho, no causan enfermedades, pero los virus de las vacunas se replican lo suficientemente bien como para inducir «células B de memoria» que protegen contra la infección en el futuro. Más información sobre estas y otras células del sistema inmunitario.
La ventaja de las vacunas vivas y «debilitadas» es que una o dos dosis proporcionan una inmunidad que suele ser de por vida. La limitación de este enfoque es que estas vacunas normalmente no pueden administrarse a personas con sistemas inmunitarios debilitados (como las personas con cáncer o SIDA). Descubre más sobre lo que ocurre cuando el sistema inmunitario no funciona correctamente.
Mira este vídeo para ver cómo se debilitan los virus para fabricar vacunas.
Inactivar el virus
Con esta estrategia, los virus se inactivan (o matan) completamente con una sustancia química. Al matar el virus, no es posible que se reproduzca ni que cause la enfermedad. Las vacunas inactivadas contra la polio, la hepatitis A, la gripe (vacuna) y la rabia se fabrican de esta manera. Como el virus sigue siendo «visto» por el cuerpo, se generan células del sistema inmunitario que protegen contra la enfermedad.
Este enfoque tiene dos ventajas:
- La vacuna no puede causar ni siquiera una forma leve de la enfermedad que previene
- La vacuna puede administrarse a personas con sistemas inmunitarios debilitados
- Escuche al Dr. Offit explicar las vacunas de ARNm en este breve vídeo.
- Escuche al Dr. Offit explicar las vacunas de ADN en este breve vídeo.
Sin embargo, la limitación de este enfoque es que suele requerir varias dosis para lograr la inmunidad.
Utilizar parte del virus
Con esta estrategia, se extrae sólo una parte del virus y se utiliza como vacuna. Las vacunas contra la hepatitis B, el herpes zóster, el virus del papiloma humano (VPH) y una de las vacunas contra la gripe se fabrican de esta manera. La vacuna está compuesta por una proteína que reside en la superficie del virus. Esta estrategia puede utilizarse cuando la respuesta inmunitaria a una parte del virus (o de la bacteria) es la responsable de la protección contra la enfermedad.
Estas vacunas pueden administrarse a personas con una inmunidad debilitada y parecen inducir una inmunidad duradera tras dos dosis.
Mira este vídeo para ver cómo se utiliza la ingeniería genética para fabricar vacunas eficaces.
Utilizar parte de la bacteria
Algunas bacterias causan enfermedades al fabricar una proteína dañina llamada toxina. Varias vacunas se fabrican tomando las toxinas e inactivándolas con una sustancia química (la toxina, una vez inactivada, se llama toxoide). Al inactivar la toxina, ésta deja de causar la enfermedad. Las vacunas contra la difteria, el tétanos y la tos ferina se fabrican de esta manera.
Otra estrategia para fabricar una vacuna bacteriana es utilizar parte de la capa de azúcar (o polisacárido) de la bacteria. La protección contra la infección por ciertas bacterias se basa en la inmunidad a esta capa de azúcar (y no a la bacteria entera). Sin embargo, como los niños pequeños no tienen una buena respuesta inmunitaria a la capa de azúcar por sí sola, la capa se une a una proteína inofensiva (lo que se denomina vacuna de «polisacáridos conjugados»). Las vacunas contra el Haemophilus influenzae tipo B (o Hib), el neumococo y algunas vacunas contra el meningococo se fabrican de esta manera.
Dos vacunas contra el meningococo, que previenen un tipo particular de la bacteria (el tipo B) que no contienen las otras vacunas contra el meningococo, se fabrican utilizando dos o más proteínas de la bacteria, no el polisacárido bacteriano.
Al igual que en el caso de las vacunas víricas inactivadas, las vacunas bacterianas pueden administrarse a personas con sistemas inmunitarios debilitados, pero suelen requerir varias dosis para inducir una inmunidad adecuada.
Proveer el código genético (ADN, ARNm o virus vectorizado) de parte del virus
Utilizando esta estrategia, la persona que se vacuna fabrica parte del virus. Algunas de las vacunas contra el COVID-19 se fabrican de esta manera.
Vacunas de ARNm
La vacuna contra el COVID-19 de ARN mensajero (ARNm) contiene ARNm que es el código, o el plano, de la proteína de la espiga del virus del SARS-CoV-2. Las células dendríticas de la persona vacunada utilizan el plano para fabricar la proteína de la espiga a partir de la superficie del virus. Una vez que el sistema inmunitario se da cuenta de que esta proteína es «extraña», crea una respuesta inmunitaria contra ella, incluida la memoria inmunológica, de modo que la próxima vez que la persona se exponga al virus, el sistema inmunitario esté preparado para responder rápidamente. De forma similar a las estrategias de vacunación que inyectan partes de un virus directamente, esta estrategia puede utilizarse cuando la respuesta inmunitaria a una parte del virus es capaz de proteger contra la enfermedad.
Estas vacunas pueden administrarse a personas inmunocomprometidas pero requieren dos dosis para ser protectoras. Las vacunas de Pfizer y Moderna COVID-19 se fabrican de esta manera.
Vacunas de ADN
Las vacunas de ADN entregan el código genético a partir del cual se fabrica el ARNm. El ARNm sirve entonces como el plano para fabricar la proteína viral, y el sistema inmunitario, al reconocer que es «extraño», responde para proteger el cuerpo y crear memoria inmunológica. En la actualidad, no hay vacunas de ADN disponibles en el mercado.
Vacunas de virus vectoriales (por ejemplo, vacunas basadas en adenovirus)
Otra forma de administrar el gen que codifica la proteína de la espiga del coronavirus es poner ese gen en un virus que no puede reproducirse pero que sí puede entrar en las células y administrar el gen necesario. Esta estrategia se está utilizando en las llamadas vacunas de adenovirus humano o simio de replicación deficiente. Aunque los adenovirus pueden causar enfermedades en las personas, estos virus vectorizados están diseñados para que no puedan causar enfermedades; por ello, pueden administrarse a personas inmunodeprimidas.
La vacuna Johnson & Johnson/Janssen COVID-19 se fabrica de esta manera. Se administra en una sola dosis.